
بروزرسانی: 27 خرداد 1404
مهار عدم انسجام برای درک شبکه های دنیای واقعی -- ScienceDaily
محققان دریافتند که می توان از این عدم انسجام برای تخمین نقطه ای که شبکه به شدت متصل می شود، استفاده کرد. آنها نشان دادند که این روش برای هر نوع شبکه، از جمله شبکه های عصبی، افراد، گونه ها، متابولیت ها، ژن ها و کلمات و غیره کار می کند.
یک روش جدید برای توصیف ارتباطات در سیستم های دنیای واقعی مانند شبکه های غذایی یا شبکه های اجتماعی می تواند به روش های بهتری برای پیش بینی و کنترل آنها منجر شود.
اگر یک شبکه کاملا "منسجم" با سطوح تغذیه ای متمایز مانند گیاهان، گیاهخواران و گوشتخواران باشد، نمی توان آن را به شدت متصل کرد. با این حال، بیشتر سیستم های دنیای واقعی نه کاملاً منسجم هستند و نه کاملاً نامنسجم، بلکه در جایی در این بین قرار دارند. به عنوان مثال، در یک شبکه غذایی، این ممکن است به دلیل حیوانات همه چیزخواری رخ دهد که هم گیاهان و هم سایر حیوانات را می خورند.
نایل راجرز، نویسنده اصلی مقاله، می گوید: «رویکرد ما فرصت های خبری را برای درک انواع شبکه های مختلف که به طور مرتب در جامعه با آن مواجه می شوند، باز می کند. برای مثال، شیوع بیماری را می توان به عنوان شبکه ای در نظر گرفت که با گسترش به هم متصل است. درک باکتری ها از طریق یک جمعیت. درک اینکه در آن شبکه کجا هستید و اینکه آیا اتصال قوی است یا ضعیف می تواند برای تصمیم گیری در مورد کنترل عفونت بسیار مهم باشد."
سیستم های دنیای واقعی مانند این ها توسط ریاضیدانان به عنوان «شبکه های هدایت شده» شناخته می شوند، زیرا اتصالات معمولاً در جهت خاصی جریان دارند. به عنوان مثال، در شبکه های غذایی، زیست توده به طور کلی از گیاهان به سمت بالا حرکت می کند، از طریق گیاهخواران و به سمت شکارچیان راس حرکت می کند. اگر امکان حرکت در اطراف شبکه بدون نادیده گرفتن جهت وجود داشته باشد، شبکه ها به شدت متصل می شوند.
ساموئل جانسون، نویسنده ارشد مقاله، افزود: "این رویکرد مدل سازی می تواند برای ایجاد اختلال در شبکه ها نیز مورد استفاده قرار گیرد، زیرا نقاطی که در آن اتصال قوی می شود را می توان مورد هدف قرار داد. برای مثال، متخصصان مغز و اعصاب ممکن است با تعیین دقیق راه های جدیدی برای درمان صرع بیابند. اتصالات خاصی که مسئول حفظ تشنج هستند."
منبع
طبق تحقیقات منتشر شده در مجله PNAS، توسط ریاضیدانان دانشگاه بیرمنگام، نقشه برداری از سلسله مراتب و همچنین عدم انسجام در یک سیستم، ما را قادر می سازد تا نقاط قوت و ضعف سیستم را پیش بینی کنیم.
درک اینکه چگونه این اتصالات کار می کنند از طرق مختلف بسیار مهم است - برای مثال دانستن اینکه چگونه یک بیماری در میان جمعیت گسترش می یابد یا اینکه آیا هر نقطه در یک شبکه ارتباطی "در حلقه" است یا خیر.
نویسنده: تیم تحریریه Matthew Newman