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具有重尾度数的随机图中的度数依赖性。 (英语) Zbl 1465.05167号

摘要:大型自组织网络(如互联网、万维网、社交网络和生物网络)中的混合模式通常以相邻节点之间的程度依赖为特征。在分类网络中,度依赖性是正的(具有相似度的节点往往相互连接),而在非分类网络中,这些依赖性是负的。常用的皮尔逊相关系数(也称为相配系数)的问题之一是,在非相配网络中,其大小随网络大小而减小。这使得无法比较混合模式,例如,在两个不同大小的web爬行中。另一种方法是,我们最近建议使用等级相关性度量,如Spearman的rho。数值实验已经证实,Spearman的rho在不同大小但结构相似的图中产生一致的值,并且它能够揭示大型图中的强(正或负)依赖性。
在这项研究中,我们分析研究了无标度图序列的度依赖性。为了证明皮尔逊相关系数的不良行为,我们首先研究了两个重尾、高度相关的随机变量(X)和(Y)的简单模型,并表明样本相关系数在分布上收敛到([-1,1]\)上的适当随机变量,或收敛到零,如果\(X,Y\geq 0\),则极限为非负a.s。接下来,我们将这些结果应用于Pearson相关系数所描述的网络中的度相关性,并证明当渐近度分布具有无穷三阶矩时,它在大图极限中是非负的。此外,我们提供了Pearson相关系数在具有强负度依赖关系的网络中收敛到零的例子,以及该系数在分布上收敛到随机变量的另一个例子。我们提出了一种基于Spearmanρ的度相关度量,并证明了该统计估计在相当一般的条件下收敛到一个适当的极限。这些条件在配置模型和优先连接模型等常见网络模型中都得到了满足。我们得出结论,秩相关为揭示网络混合模式提供了一种合适且信息丰富的方法。

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05C80号 随机图(图形理论方面)
05C07号机组 顶点度数
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参考文献:

[1] 【阿尔伯特和巴拉巴西02】R.阿尔伯特和A.L.巴拉巴西。“复杂网络的统计力学”现代物理学综述, 74: 1 (2002), 47. ·Zbl 1205.82086号 ·doi:10.1103/RevModPhys.74.47
[2] [Azuma 67]K.Azuma。“某些相关随机变量的加权和。”东北数学期刊, 19: 3 (1967), 357-367. ·Zbl 0178.21103号 ·doi:10.2748/tmj/1178243286
[3] [Bender和Canfield 78]E.A.Bender和E.R.Canfield。“具有给定次数序列的标记图的渐近数。”组合理论杂志,A辑, 24: 3 (1978), 296-307. ·Zbl 0402.05042号 ·doi:10.1016/0097-3165(78)90059-6
[4] 【宾厄姆等人89】N.H.宾厄姆、C.M.戈迪和J.L.特格尔。数学百科全书的规则变化及其应用,27英国剑桥:剑桥大学出版社,1989年·兹比尔0667.26003
[5] [Boldi等人11]P.Boldi、M.Rosa、M.Santini和S.Vigna。《分层标签传播:压缩社交网络的多分辨率无坐标排序》第20届国际万维网会议记录(WWW 2011)ACM出版社,2011年·数字对象标识代码:10.1145/1963405.1963488
[6] [Boldi and Vigna 04]P.Boldi和S.Vigna。“WebGraph Framework I:压缩技术”第十三届国际万维网会议记录(WWW 2004)第595-601页,曼哈顿:ACM出版社,2004年·doi:10.1145/988672.988752
[7] [Bolloás 80]B.Bollobás。“标记正则图数渐近公式的概率证明。”欧洲联合银行。1: 4 (1980), 311-316. ·兹比尔0457.05038 ·doi:10.1016/S0195-6698(80)80030-8
[8] [Bollobás 01]B.Bollobís。随机图第73卷剑桥:剑桥大学出版社,2001年·Zbl 0979.05003号 ·doi:10.1017/CBO9780511814068
[9] [Bollobás等人01]B.Bollobаs、O.Riordan、J.Spencer和G.Tusnády。无标度随机图过程的度序列。随机结构和算法18 (2001), 279-290. ·Zbl 0985.05047号 ·doi:10.1002/rsa.1009
[10] [Corkowf 02]C.B.Borkowf。“计算非零渐近方差和Spearman秩相关的渐近相对效率。”计算统计与数据分析39: 3 (2002), 271-286. ·Zbl 0990.62042号 ·doi:10.1016/S0167-9473(01)00081-0
[11] [Braha和Bar-Yam 07]D.Braha和Y.Bar-Yam。“复杂产品开发的统计机制:实证和分析结果。”管理科学53: 7 (2007), 1127-1145. ·兹比尔1232.91557 ·doi:10.1287/mnsc.1060.617
[12] [Broder等人00]A.Broder、R.Kumar、F.Maghoul、P.Raghavan、S.Rajagopalan、R.Statac、A.Tomkins和J.Wiener。“Web中的图形结构。”计算机网络33 (2000), 309-320. ·doi:10.1016/S1389-1286(00)00083-9
[13] 【君士坦丁和格莱奇07】P.G.君士坦丁·格莱奇。“使用多项式混沌计算PageRank模型中多个随机冲浪者的影响”,A.Bonato和F.C.Graham编辑,第82-95页。第五届网络图算法和模型研讨会论文集(WAW2007),《计算机科学讲稿》4863,柏林:施普林格出版社,2007年·Zbl 1136.68321号 ·doi:10.1007/978-3-540-77004-6_7
[14] [Dorogovtsev等人10]S.N.Dorogov tsev、A.L.Ferreira、A.V.Goltsev和J.F.Mendes。“强相关生长树木的零皮尔逊系数。”物理审查E81: 3 (2010), 031135. ·doi:10.1103/PhysRevE.81.031135
[15] 【Doyle等人05】J.C.Doyle、D.L.Alderson、L.Li、S.Low、M.Rughan、S.Shalunov、R.Tanaka和W.Willinger。“互联网强大而脆弱的本质。”美国国家科学院102: 41 (2005), 14497-14502. ·doi:10.1073/pnas.0501426102
[16] 【杜勒特07】R.Durrett。随机图动力学英国剑桥:剑桥大学出版社,2007年·Zbl 1116.05001号
[17] [Eguiluz和Klemm 02]V.M.Eguilu和K.Klemm。“结构化无标度网络中的流行病阈值。”物理审查信函89: 10 (2002), 108701. ·doi:10.1103/PhysRevLett.89.108701
[18] [Eubank等人04]S.Eubank、H.Guclu、V.S.Anil Kumar、M.V.Marathe、A.Srinivasan、Z.Toroczkai和N.Wang。“模拟现实城市社会网络中的疾病爆发。”自然, 429: 6988 (2004), 180-184. ·doi:10.1038/nature02541
[19] [Fortunato等人07]S.Fortunato、M.Boguñá、A.Flammini和F.Menczer。“关于PageRank的局部估计:平均场方法。”互联网数学4: 2-3 (2007), 245-266. ·Zbl 1291.60091号
[20] [Gleich等人10]D.F.Gleich、A.P.Gray、C.Greif和T.Lau。“计算PageRank的内外迭代。”SIAM科学计算杂志32: 1 (2010), 349. ·Zbl 1209.65043号 ·数字对象标识代码:10.1137/080727397
[21] [Gnedenko和Kolmogorov 68]B.V.Gnedenco和A.N.Kolmogoriv。独立随机变量和的极限分布由K.L.Chung翻译、注释和修订。附录由J.L.Doob和P.L.Hsu编写。修订版。Addison-Wesley,马萨诸塞州雷丁;伦敦顿磨坊。,Ont:Addison-Wesley,1968年。
[22] 【霍夫丁63】W.霍夫丁。“有界随机变量和的概率不等式。”美国统计协会杂志58: 301 (1963), 13-30. ·Zbl 0127.10602号
[23] [范德霍夫斯塔德13]R.van der Hofstad。“2013年随机图和复杂网络。可在网址://www。获胜。星期二。nl/~rhofstad/注释RGCN.pdf·Zbl 1269.05101号
[24] [van der Hofstad and Litvak 13]R.van der Hofstad和N.Litvak。“揭示大型无标度网络中的不可分离性。”物理审查E87: 2 (2013), 022801. ·doi:10.1103/PhysRevE.87.022801
[25] [Janson 09]S.Janson。“随机多重图简单的概率。”组合数学、概率与计算, 18: 1-2 (2009), 205-225. ·Zbl 1216.05145号 ·doi:10.1017/S096354848308009644
[26] [Kendall 75]M.Kendall先生。等级相关方法英国伦敦:查尔斯·格里芬公司,1975年。
[27] [Kendall 38]M.G.Kendall先生。“等级相关性的新度量。”生物特征30: 1-2 (1938), 81-93. ·Zbl 0019.13001号 ·doi:10.1093/biomet/30.1-2.81
[28] [Kumar和Vassilvitskii 10]R.Kumar和S.Vassilvitiskii。“排名之间的广义距离。”第19届万维网国际会议记录第571-580页。纽约州纽约市:ACM,2010年·doi:10.1145/1772690.1772749
[29] [Li等人05]L.Li、D.L.Alderson、J.C.Doyle和W.Willinger。“走向无标度图理论:定义、性质和含义。”互联网数学2: 4 (2005), 431-523. ·Zbl 1103.05082号
[30] [Mahadevan等人06]P.Mahadevon、D.Krioukov、K.Fall和A.Vahdat。“使用度关联进行系统拓扑分析和生成。”ACM SIGCOMM计算机通信审查, 36: 4 (2006), 135-146. ·数字对象标识代码:10.1145/1151659.1159930
[31] [Mesfioui和Tajar 05]M.Mesfioui和A.Tajar。“关于离散情况下一些非参数一致性度量的性质。”非参数统计17: 5 (2005), 541-554. ·Zbl 1135.60303号
[32] [Mikosh 06]T.Mikosch。“Copulas:故事和事实。”极端9: 1 (2006), 3-20. ·Zbl 1164.62355号 ·数字对象标识码:10.1007/s10687-006-0015-x
[33] [Mitzenmacher 04]米赞马赫。“幂律和对数正态分布生成模型简史”互联网数学1: 2 (2004), 226-251. ·Zbl 1063.68526号
[34] [Molloy and Reed 95]M.Molloy和B.Reed。“具有给定次数序列的随机图的临界点。”随机结构与算法6: 2-3 (1995), 161-180. ·Zbl 0823.05050号 ·doi:10.1002/rsa3240060204
[35] [Molloy and Reed 98]M.Molloy和B.Reed。“具有给定次数序列的随机图的巨分量的大小。”组合概率与计算7: 3 (1998), 295-305. ·Zbl 0916.05064号 ·doi:10.1017/S0963548398003526
[36] [Nevslehová07]J.Nevslehová。“关于非连续随机变量的秩相关度量。”多元分析杂志98: 3 (2007), 544-567. ·Zbl 1107.62047号 ·doi:10.1016/j.jmva.2005.11.007
[37] [纽曼02]M.E.J.纽曼。“网络中的分类混合。”物理审查信函89: 20 (2002), 208701. ·doi:10.1103/PhysRevLett.89.208701
[38] [纽曼03a]M.E.J.纽曼。“网络中的混合模式。”物理审查E67: 2 (2003), 026126. ·Zbl 1151.91746号 ·doi:10.1103/PhysRevE.67.026126
[39] [纽曼03b]M.E.J.纽曼。“复杂网络的结构和功能。”SIAM审查45: 2 (2003), 167-256. ·Zbl 1029.68010号 ·doi:10.1137/S003614450342480
[40] [Newman 10]M.纽曼。网络:简介纽约州纽约市:牛津大学出版社,2010年·Zbl 1195.94003号 ·doi:10.1093/acprof:oso/9780199206650.001.0001
[41] [Newman等人01]M.E.J.Newman、S.H.Strogatz和D.J.Watts。“具有任意度分布的随机图及其应用。”物理审查E64: 2 (2001), 026118. ·doi:10.1103/PhysRevE.64.026118
[42] [Raschke等人10]M.Raschke、M.Schläpfer和R.Nibali。“测量网络中的度-度关联。”物理审查E82: 3 (2010), 037102. ·doi:10.1103/PhysRevE.82.037102
[43] [Resnick 07]S.I.Resnick。重尾现象柏林,海德堡:施普林格出版社,2007年·Zbl 1152.62029号
[44] 【斯皮尔曼04】C.斯皮尔曼。“两件事之间关联的证明和测量。”美国心理学杂志15: 1 (1904), 72-101. ·doi:10.2307/1412159
[45] [Volkovich等人08]Y.Volkovic、N.Litvak和B.Zwart。“测量Web图中的极端依赖性”。inWWW’08:第17届万维网国际会议记录第1113-1114页。纽约州纽约市:ACM出版社,2008年·doi:10.1145/1367497.1367682
[46] [Volkovich等人09]Y.Volkovic、N.Litvak和B.Zwart。《幂律网络中的极端相关性和秩相关性》复杂科学第5卷,由J.Zhou、O.Akan和P.Bellavista等人编辑,第1642-1653页。《计算机科学、社会信息学和电信工程研究所讲义》,柏林,海德堡:施普林格出版社,2009年·doi:10.1007/978-3-642-02469-643
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