小世界网络和复杂网络+python代码实现

2023-10-27


喜欢的话请关注我们的微信公众号~《 你好世界炼丹师》。

  • 公众号主要讲统计学,数据科学,机器学习,深度学习,以及一些参加Kaggle竞赛的经验。
  • 公众号内容建议作为课后的一些相关知识的补充,饭后甜点。
  • 此外,为了不过多打扰,公众号每周推送一次,每次4~6篇精选文章。

微信搜索公众号:你好世界炼丹师。期待您的关注。


小世界网络

[百度百科]:小世界网络模型是一类具有较短的平均路径长度又具有较高的聚类系数的网络的总称。

小世界网络(small-world network)是指网络中大部分节点都不彼此相邻、但大部分节点都彼此联通的网络。简单来说,就是大部分节点都不直接与许多节点连接,但到网络中其他大部分节点都有通路存在。这种现象通常在社交网络里很常见:大部分人一生的熟人圈子(社交网络相邻节点)也只有几百人这个数量级,但通常任意在社交网络中找两个人,他们之间的是存在社交通路(朋友链)的。六度理论也告诉我们在实际的社交网络中,节点之间的距离(最短路径长度)通常不会太大,也就是说街上随便找一个人,你通常总有朋友的朋友的朋友的朋友的朋友认识他。

小世界神经网络可能是指在大脑等生物神经网络中常见的现象,即大部分神经细胞都只和临近的少量神经细胞直接接触(少量是相对于整个网络的大小),而整个神经网络是靠这种小的邻接结构联通的。神经网络里出现小世界特性的一个假说是“生物经济性(biologically economic)”,即为了让整个网络联通并有较小的网络半径(网络上最长的最短路径长度,可以认为是网络里最长的通信延迟),每个神经元只通过树突或者轴突和(相对)邻近的若干神经元联系是一种比较经济可行、节约“神经元材料”的网络结构。许多计算神经学中的稀疏权值(或局部权值)模型即来源于这种假设。

复杂网络的特性

目前科学家还没有给出复杂网络的严格定义。从过去十几年的研究来看,复杂网络至少包含以下几层意思:

  • 首先,它是大量真是复杂系统的拓扑抽象;
  • 其次,在感觉上比规则网络和随机网络复杂

平均路径长度L

在网络中,两点之间的距离为连接两点的最短路径上所包含的边的数目。网络的平均路径长度指网络中所有节点对的平均距离,她便命网络中节点的分离成都,反应了网络的全局特性。

聚集系数C

在网络中,节点的聚集系数是指与该节点相邻的所有节点之间连边的数目占这些相邻节点之间最大可能连边数目的比例。而网络的聚集系数则是指网络中所有节点聚集系数的平均值,它表明网络中节点的聚集情况即网络的聚集性,也就是说同一个节点的两个相邻节点仍然是相邻节点的概率有多大,它反映了网络的局部特性。

度及度分布

在网络中,点的度是指与该点相连的节点数目,即连接该点的变得数目。而网络的度指网络中所有节点度的平均值。度分布P(k)指网络中一个任意选择的节点,它的度恰好为k的概率。

小世界效应

复杂网络的小世界效应是指尽管网络的规模很大(网络节点数目N很大),但是两个节点之间的距离比我们想象的要小得多。也就是网络的平均路径长度L随网络的规模呈对数增长,即L~In N。大量的实证研究表明,真实网络几乎都具有小世界效应。

规则网络

最简单的网络就是规则网络,它是指系统中个元素之间的关系可以用一些规则的结构表示,也就是说,网络中任意两个节点之间的联系遵顼既定的规则,通常每个节点的近邻数目都相同。

  • 全局耦合网络(完全图)
  • 最近邻耦合网络
  • 星型耦合网络

随机网络

从某种意义上讲,随机网络和规则网络是两个极端,而复杂网络处于两者之间。节点不是按照确定的规则连线,如纯粹的随即方式连线,所得的网络为随即网络。如果节点按照某种自组织原则方式 连线,将演化成各种不同的网络。

小世界网络

规则的最近邻耦合网络具有高聚类特性,但并不是小世界网络。另一方面,ER随机网络虽然具有小的平均路径长度但却没有高聚类特性。因此,这两类网络模型都不能再现真实网络的一些重要特征,毕竟大部分实际网络既不是完全规则的,也不是完全随机的。作为从完全规则网络向完全随机网络的过渡,Watts和Strogtz于1998年引入了一个小世界网络模型,称为WS小世界模型。

无标度网络

很多网络(包括Internet和新陈代谢网络等)都不同程度拥有如下共同特性:大部分节点只有少数几个链接,而某些节点却拥有与其他节点的大量链接,表现在度分布上就是具有幂律形式,即P(k)~k—γ。这些具有大量链接的节点称为“集散节点”,所拥有的链接数可能高达几百、几千甚至几百万。包含这种集散节点的网络,由于网络节点的度没有明显的特征长度,故称为无标度网络。

python 代码

生成小世界网络

import networkx as ne #导入建网络模型包,命名ne
import matplotlib.pyplot as plt #导入科学绘图包,命名mp
#WS network graphy
print('请输入网络节点总数NETWORK_SIZE:')
NETWORK_SIZE=int(input())
print('请输入规则网络要连的邻接个数k:')
k=int(input())
print('请输入重连概率p:')
p=float(input())
ws=ne.watts_strogatz_graph(NETWORK_SIZE,k,p)
ps=ne.circular_layout(ws)#布置框架
ne.draw(ws,ps,with_labels=False,node_size=30)
plt.show()

在这里插入图片描述

规则网络

如果把重练概率改为0,则为规则网络
代码同上
在这里插入图片描述

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

小世界网络和复杂网络+python代码实现 的相关文章

  • linux 进程状态 rl,Linux进程状态详解

    Linux进程状态详解 以下部分的代码示例 来自于Linux内核的0 11版本源码 在定义进程的数据结构task struct时 有一个state字段是用来表示进程状态的 这里总结了下关于state字段的操作 关于进程的几个状态值在sche
  • 超详细CSS思维导图,自制

    CSS思维导图 这是自写的CSS思维导图 主要是还是留着自己有时候有些忘记的东西 就可以在上面查找一下 上面写的也是比较基础的CSS知识 相信以后也一定会用得上的 今天还是花了点时间的 啊现在有点累了 果然我这个身体板是差点啊 休息了休息了
  • jquery html方法xss,jQuery DOM方法中的XSS漏洞演示

    HTML 导入代码模板 XSS vulnerabilities in jQuery DOM methods Input Output native innerHTML The HTML5 spec states that script ta
  • 3.荔枝派 zero(全志V3S)-制作linux烧录镜像

    上面是我的微信和QQ群 欢迎新朋友的加入 目录 1 安装工具 2 生成新的img文件 3 分割虚拟磁盘 4 挂载虚拟磁盘并格式化 5 开始备份 6 卸载虚拟磁盘 7 烧录测试 最近学习linux 发现烧录镜像都有点麻烦 例如荔枝派 需要先用
  • 文件上传 相关知识

    文件上传 参考文章 平井缘 要点 1 示例一个 FormData 对象 要点 2 将上传时获取到的 file 文件 append 到 formdata 对象中 要点 3 配置上传接口的 请求头 方式一 表单提交文件 原生
  • JS Es6中判断b数组对象是否有跟a数组对象相同的数值(例如:id),有的话就过滤掉

    如下 数组 对象a和b let a id 1 value this id 2 value is let b id 1 value hello id 3 value world filter 方法创建一个新的数组 新数组中的元素是通过检查指定
  • 【数据分析】初识 AB 测试

    初识 AB 测试 1 简述 AB 测试 AB 测试是指为了评估模型 项目的效果 在 APP PC 端同时设计多个版本 在同一时间维度下 分别让组成成分相同 相似 的访客群组随机访问这些版本 收集各群组的用户体验数据和业务数据 最后分析评估出
  • Maven解决静态资源过滤问题

    前言 在我们使用Maven构建项目的时候 会默认过滤掉静态资源 所以 需要手动来配置 一 认识静态资源与动态资源 静态资源 包含HTMl 图片 CSS JS等不需要与数据库交互的一类文件 动态资源 需要与数据库交互 可以根据需要显示不同的数
  • 选择文件后自动上传文件

    想要一个选择了文件就自动上传的效果 但之前的
  • 计算机毕业设计Node.js+Vue基于Java网络游戏后台管理系统(程序+源码+LW+部署)

    该项目含有源码 文档 程序 数据库 配套开发软件 软件安装教程 欢迎交流 项目运行 环境配置 Node js Vscode Mysql5 7 HBuilderX Navicat11 Vue Express 项目技术 Express框架 No
  • steam"无法连接到更新服务器"的问题

    问题现象如下图所示 在打开steam游戏时出现了上述问题 无法正常游戏 不光如此steam官网也无法正常显示 只有部分文字和图片 样式缺失 打开chrome的F12开发者工具 进入network模块监视可发现大量的请求并没有被响应 甚至没有
  • SQL语句执行顺序

    首先了解一下sql语句的执行步骤 1 语法分析 分析语句的语法是否符合规范 衡量语句中各表达式的意义 2 语义分析 检查语句中涉及的所有数据库对象是否存在 且用户有相应的权限 3 视图转换 将涉及视图的查询语句转换为相应的对基表查询语句 4
  • 软件测试必看!5分钟掌握sql查询的聚合函数

    数据查询操作之排序 语法格式 select from 表名 order by 字段名 asc desc 重点 1 字段名可以有多个 如果字段名1 相同 再按照字段名2排序 2 默认情况下按照从小到大去排列 3 asc 就是从小到大排列 de

随机推荐

  • 【图论】—— 有向图的强连通分量

    给定有向图 若存在 满足从 出发能到达 中所有的点 则称 是一个 流图 Flow Graph 记为 其中 称为流图的源点 在一个流图 上从 进行深度优先遍历 每个点只访问一次 所有发生递归的边 换言之 从 到 是对 的第一次访问 构成一棵以
  • Java中Juc并发编程基础

    1 什么是JUC 就是java util concurrent并发包下面使用的工具包 1 1 线程和进程 进程 是一个程序 QQ exe 网易云音乐 大数据领域的NameNode其实就是程序的集合 一个进程往往可以包含多个线程 至少包含一个
  • 同步和异步

    同步和异步通常用来形容方法的调用方式 同步方法表明调用一旦开始 调用者必须等待方法执行完成 才能继续执行后续方法 异步方法表明 方法一旦开始 立即返回 调用者无需等待其中方法执行完成 就可以继续执行后续方法 通常我们写的方法都是同步方法 方
  • 使用Nginx解决跨域问题

    目录 使用Nginx解决跨域问题 1 修改浏览器 客户端访问地址 2 在nginx conf配置文件需配置server 3 在Nginx中配置客户端访问的接口 按照规则或通配 并设置被代理的服务器 4 在Nginx中统一配置客户端访问的头部
  • java实时获取汇率

    1 分享三个觉得挺不错的汇率api 1 每小时免费50次查询配额 NOWapi 2 0 1元2000次 年 阿里云 汇率api 3 每天免费100次查询配额 需要实名认证 聚合科技 如果只是针对很少外币获取汇率的话 个人推荐去阿里云购买 毕
  • Java中使用Jar包时读取当前jar文件所在的目录工具

    在实际使用中 jar包所放的位置是不一定的所以要动态获取当前目录 package com gj5u publics util import java io File 获取打包后jar的路径信息 author Rex public class
  • angularJs摸态框实例加详细注解

  • mos 多路模拟电子开关_同步四开关 BuckBoost 180W 模块电源

    点击上方 21Dianyuan 关注我们 本文是 21Dianyuan 社区 原创 技术文章 作者 xueyiranpiao 感谢作者的辛苦付出 本电源主要应用于电池充电 电池为8串磷酸铁锂 10000mAH 0 6C 充电 也可以用于其它
  • Mybatis底层源码分析(最详细的版本)

    Mybatis底层源码分析 最详细的版本 1 概要介绍 MyBatis 是一款优秀的持久层框架 也是当前最流行的java持久层框架之一 它内部封装了jdbc 使开发 者只需要关注sql语句本身 而不需要花费精力去处理加载驱动 创建连接 创建
  • 网络编程知识预备(2) ——TCP三次握手与四次挥手、流量控制(滑动窗口)、拥塞控制、半连接状态、2MSL

    参考 浅显易懂的三次握手与四次挥手 作者 丶PURSUING 发布时间 2021 03 19 09 33 20 网址 https blog csdn net weixin 44742824 article details 114990198
  • python3 面向对象_Python3快速入门(六)——Python3面向对象

    Python3快速入门 六 Python3面向对象 一 面向对象技术简介 1 面向对象简介 面向对象编程 Object Oriented Programing OOP 是一种编程思想 OOP把对象当成程序的一个基本单元 一个对象包含数据和操
  • antd date-picker 默认时间设置问题

    一 官网给出的例子
  • Python编程:通讯录(文件读取)

    描述 读取附件中的csv文件 通讯录信息 放入字典中 后两项以列表形式做为字典的值 并依次输出其中的信息 文件内数据不需要修改 输出时数据之间以空格间隔 编码格式使用GBK 输入 A 时 按行输出文件信息 输入 D 时 直接输出字典内容 输
  • vue3 props属性基本使用梳理

    前言 vue2中props属性的使用是比较统一的基本就一种方式 但是vue3中其实方式是比较多的 因此就打算梳理一下 会按照选项式和组合式进行梳理 包括属性的定义 取值以及属性的监听 应该是叫单文件组件和组合式API 不知道vue官方是根据
  • 递归->栈->队列面试题

    本文所有程序均已测试通过 测试结果图就不一个一个再截图了 读者可以自己copy验证一下 后期我会把思路图补出来 1 行走机器人问题 货架N个 机器人初始位置在pos 经过minutes分钟后到达T有多少种方案 行走机器人问题 货架N个 机器
  • 使用Hexo从0到1搭建个人博客详细教程(超详细,超简单)

    看完这篇 轻轻松松搭建个人博客 校花 班花 额 额 看了就会的博客搭建教程 一 搭建前的软件准备 git node 二 安装hexo 完成简单本地页面展示 三 将Hexo部署到Github 1 Github创建个人仓库 2 生成ssh添加到
  • WebStorm功能特点以及使用指南

    WebStorm功能特点以及使用指南 首先看看WebStorm合其他的IDE有什么特别之处 1 自动保存 不需要你一次又一次地ctrl s啦 所有的操作都直接存储 当然 万一键盘误操作也会被立即存储 不过我们可以通过本地版本控制解决这个问题
  • 创建型模式-建造者模式理解

    1 前言 首先建造者模式适合下面的场景 进行使用 假设不同的对象有着基本的共同特点 或者配合前端进行页面布局 进行构建一个复杂的对象 那么可以参考工厂方法模式进行抽取对象 并进行解耦 达到一个设计符合要求的对象的过程 eg 1 保险产品 前
  • python自适应图片大小_python – 如何在Pygame中将图像缩放到屏幕尺寸

    您可以使用pygame transform scale缩放图像 import pygame picture pygame image load filename picture pygame transform scale picture
  • 小世界网络和复杂网络+python代码实现

    文章目录 小世界网络 复杂网络的特性 平均路径长度L 聚集系数C 度及度分布 小世界效应 规则网络 随机网络 小世界网络 无标度网络 python 代码 生成小世界网络 规则网络 喜欢的话请关注我们的微信公众号 你好世界炼丹师 公众号主要讲