Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése



Hasonló dokumentumok
Hálózatok fejlődése A hatványtörvény A preferential attachment A uniform attachment Vertex copy. SZTE Informatikai Intézet

Komplex hálózatok: alapfogalmak, modellek, módszerek

Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése

A Barabási-Albert-féle gráfmodell

Véletlen gráfok. Backhausz Ágnes Eötvös Loránd Tudományegyetem és MTA Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet december 2.

Véletlen gráfok, hálózatok

Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése

Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése

Betekintés a komplex hálózatok világába

A hazai elszámolásforgalom hálózati elemzése

Statisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok

Szalai Péter. April 17, Szalai Péter April 17, / 36

Csima Judit BME, SZIT február 18.

Véletlen jelenség: okok rendszere hozza létre - nem ismerhetjük mind, ezért sztochasztikus.

2. A ξ valószín ségi változó eloszlásfüggvénye a következ : x 4 81 F (x) = x 4 ha 3 < x 0 különben

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás)

Hierarchikus skálafüggetlen gráfok generálása fraktálokkal

Összefoglalás és gyakorlás

Babeş-Bolyai Tudományegyetem Fizika Kar, Kolozsvár. Hegyi Géza. Filozofia és Történelem Kar, Kolozsvár. M.A. Santos, R. Coelho és J.J.

Véletlen gráfok szerkesztésekor n csomópontból indulunk ki. p valószínűséggel két csomópontot éllel kötünk össze.

Ferenczi Dóra. Sorbanállási problémák

Diszkrét matematika 2.


UMA-3,5 OMOS HAJTÓMŰVEL PILLANGÓSZELEP UMA-3,5 ELEKTR


Bevezete s a ha ló zatók vila ga ba II.

Gráfelméleti feladatok programozóknak

Innováció (és) kommunikáció

Közösség detektálás gráfokban

Véletlen bolyongás. Márkus László március 17. Márkus László Véletlen bolyongás március / 31

1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

A Bitcoin tranzakcióhálózat fejlődésének vizsgálata adatbányász módszerekkel

értékel függvény: rátermettségi függvény (tness function)

Tantárgyi útmutató. 1. A tantárgy helye a szaki hálóban. 2. A tantárgyi program általános célja. Statisztika 1.

1. zárthelyi,

Idegennyelv-tanulás támogatása statisztikai és nyelvi eszközökkel

0,424 0,576. f) P (X 2 = 3) g) P (X 3 = 1) h) P (X 4 = 1 vagy 2 X 2 = 2) i) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2 X 0 = 2) j) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2)

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Valószínőségi eloszlások Binomiális eloszlás

Hajder Levente 2018/2019. II. félév

Összetett hálózatok a híradástechnikában

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

Elméleti összefoglaló a Valószín ségszámítás kurzushoz

Modern piacelmélet. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. Selei Adrienn

Hálózati elemzések az üzleti életben. Kovács Gyula Sixtep Kft.

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 6. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Mesterséges Intelligencia MI

Zsidók, tudomány és hálózatok?

Döntési rendszerek I.

2. A ξ valószín ségi változó s r ségfüggvénye a következ : c f(x) =

Feladatok 2. zh-ra. 1. Eseményalgebra április Feladat. Az A és B eseményekr l tudjuk, hogy P (A) = 0, 6, P (B) = 0, 7 és

matematikai statisztika október 24.

4/24/12. Regresszióanalízis. Legkisebb négyzetek elve. Regresszióanalízis

Puskás Béla: Hálózatelméleti alapok

Természettudományi Kar. Rokob Sándor. Véletlen gráfok duplikációs modelljei. Matematika Bsc szakdolgozat

Magyar és angol szóasszociációs hálózatok vizsgálata. Orosz Katalin Kovács László Pollner Péter

értékel függvény: rátermettségi függvény (tness function)

Penta Unió Oktatási Centrum Zrt. Az elektronikus számlázás alkalmazása Magyarországon napjainkban

* Modern piacelmélet. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. Tárgyfelelős neve * Modern piacelmélet Kutatás és fejlesztés. * Kutatás és fejlesztés

Gyakorló feladatok a Közönséges dierenciálegyenletek kurzushoz

Fejezetek a lineáris algebrából PTE-PMMK, Műszaki Informatika Bsc. Dr. Kersner Róbert

INFORMÁCIÓTERJEDÉS MODELLEZÉSE HÁLÓZATOKON DIFFERENCIÁLEGYENLETEKKEL

8. előadás EGYÉNI KERESLET

SzA II. gyakorlat, szeptember 18.

Elektromágneses hullámok - Hullámoptika

Üzleti Jelentés Generali Önkéntes Kölcsönös Egészségpénztár év

Lokális tulajdonságok véletlen. Nagy Gábor

Feladatok MATEMATIKÁBÓL

Felfedezés. Elemzés. Optimalizálás. AutoCAD. Civil 3d

Károlyi Mihály Két Tanítási Nyelvű Közgazdasági Szakközépiskola Kémia Helyi Tanterv. A Károlyi Mihály Két Tanítási Nyelvű Közgazdasági Szakközépiskola

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Szociális hálózatok Gráf alapú módszerek. Adatbányászat. Klaszterezés Szociális hálózatok. Szegedi Tudományegyetem. Adatbányászat

REKLÁMPSZICHOLÓGIA. 1/a. TÁRSTUDOMÁNYOK és ÚJ TUDOMÁNYÁGAK

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

Csima Judit BME, SZIT február 17.

Bevezete s a ha ló zatók vila ga ba

Biostatisztika. Sz cs Gábor. 2018/19 tavaszi félév. Szegedi Tudományegyetem, Bolyai Intézet

Debreceni Egyetem, Informatikai Kar, Informatikai Rendszerek és Hálózatok Tanszék

7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról

Sztochasztikus folyamatok alapfogalmak

HALMAZELMÉLET feladatsor 1.

Közhasznúsági Jelentés (2009. év)

1A A A

Király Zoltán, Kondé Zoltán, Kovács Antal, Lévai Annamária 2006

Gráfelméleti alapfogalmak-1

Markov-láncok stacionárius eloszlása

Gráf csúcsainak színezése. The Four-Color Theorem 4 szín tétel Appel és Haken bebizonyították, hogy minden térkép legfeljebb 4 színnel kiszínezhető.

technika közötti szakadékot kívánta áthidalni ben Walter Gropius ) és a

Ádám Réka. Szakdolgozat Alkalmazott matematikus MSc, Sztochasztika szakirány

Gráfelméleti alapfogalmak

Exact inference in general Bayesian networks

Ellátási lánc optimalizálás P-gráf módszertan alkalmazásával mennyiségi és min ségi paraméterek gyelembevételével

ADATBÁZIS-KEZELÉS. Modellek

Valószínűségszámítás összefoglaló

Modern Fizika Laboratórium Fizika BSc 18. Granuláris anyagok

A jövő tudósai A NEMZETI TEHETSÉG PROGRAM EDDIGI EREDMÉNYEI ÉS TOVÁBBI TERVEI. A jövő tudósai. Magyar Tudomány 2013/5

Általános információk

A MIKROSZIMULÁCIÓS MODELLEK HASZNÁLATÁNAK ÚJ HAZAI LEHETŐSÉGEI* DR. MOLNÁR ISTVÁN

Az 5-2. ábra két folyamatos jel (A és B) azonos gyakoriságú mintavételezését mutatja ábra

Adatszerkezetek II. 1. előadás

Általános statisztika II. Kriszt, Éva Varga, Edit Kenyeres, Erika Korpás, Attiláné Csernyák, László

Átírás:

Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése 6. el adás Hálózatok növekedési modelljei: `uniform és preferential attachment' El adó: London András 2015. október 12.

Hogyan n nek a hálózatok? Statikus hálózatos modellek: a pontok száma (n) x, az élket `valamilyen véletlen' generálja Erd s-rényi modell (kis távolságok, alacsony klaszterezettég) Watts-Strogatz modell (kis távolságok, magas klaszterezettség) Kongurácó modell (adott fokszámsorozatú gráf) Sztochasztikus Blokk Model (adott magasszint struktúra) Ugyanakkor sokszor valós dinamikus rendszereket modellezünk hálózattal gondoljuk a web gráf n vekedésére a baráti és munkahelyi kapcsolatok kialakulására a tudományos publikációk citációira

Komplex hálózatok szerkezetét vizsgálva (fokszámeloszlás, közösségszerkezet, centralitások, stb.) számos tulajdonságot megtudhatunk a modellezett rendszerr l, DE nem feltétlenül tudjuk, hogy miért pont ezek a mintázatok jelennek meg? Szociális hálókban miért nagy a klaszterezettség? Biológiai rendszerekben miért jelent s a mag-periféria szerkezet? Tudományos publikációk citációs hálózata miért követ hatványtörvényes fokszámeloszlást Online közösségi hálókban miért jelennek meg `vastag-farkú' fokszámeloszlások? = Milyen mechanizmus hozta létre ezeket a hálózatokat?

Hatványtörvény P(k i = k) = ck α Városok lakossága Szexuális partnerek száma Gének kópiáinak száma egy genomban stb.

A hatványtörvények története Pareto, 1897: Pareto eloszlás (80-20 törvény): a javak 80%-át a lakosság 20%-a birtokolja Zipf, 1916: szavak gyakorisága szövegekben, városok lakossága (a j-edik leggyakoribb angol szó gyakorisága az összes szövegben 1/j-vel arányos) Simon, 1955: a gazdag még gazagabb lesz (the rich gets richer) Price, 1965: citációs hálózatok vizsgálata; az ötlet: egy tudományos cikk annál több idézést kap, minél több idézést kapott már eddig kumulatív el ny Albert Réka és Barabási László, 1999: preferential attachment

Barabási-Albert modell 1 Preferential attachment dinamikus modell: 1 kezetben egy összefügg G 0 gráf n 0 ponton 2 t id pontban hozzáadunk G t -hez egy új v pontot úgy, és m 0 élt v -b l G t 1 -be, hogy P(v-t összekötjük egy meglév i-vel) = k i j k j 1 Barabási & Albert, Science, 1999

Barabási-Albert modell Ebb l P(létez i pont kap új élt t id pontban) = m 0 k i j k j t-ben összesen tm 0 él van a gráfban = t j=1 k j(t) = 2tm 0. A kett b l adódik, hogy annak a valószín sége, hogy az i pont kap új élt t-ben (t = 1, 2,... ): k i (t) 2t Kis csalással a várható fokszám id beli változását a dk i (t) dt = k i(t) 2t dierenciálegyenlet írja le a k i (i) = m 0 (az i-edik pontot i id pillanatban adtuk hozzá a gráfhoz) kezdeti feltétellel (feltéve, hogy a fokszám folytonos valószín ségi változó ez csalás!)

Barabási-Albert modell Az egyenlet megoldsása: k i (t) = m 0 ( t i ) 1/2 A fokszámeloszlás meghátározásához meg kellene nézni, hogy t-ben hány pont foka kisebb vagy egyenl k-val: P(k i (t) < k) = P(m 0 ( t i ) 1/2 < k) Ebb l P(i > m0k/t 2 2 ) = 1 P(i m0t/k 2 2 ) = 1 m0t/k 2 2 (t + m 0 ) feltéve, hogy a pontokat egyenl id intervallumokon adjuk a rendszerhez

Barabási-Albert modell A s r ségfüggvény ebb l mely stacionárius megoldása P(k) = dp(k i(t) < k) dk P(k) = 2 m2 0 k 3 k 3 Azaz a modell egy skálafüggetlen fokszámeloszlású hálózatot generál.

Uniform attachment az i cimkéj pont t = i id pontban születik (i = 1, 2,... ) k i (t) az i pont foka t-ben kezdetben m 0 pont k i (i) = m 0 kezdeti feltétel Minden t id pillanatban az újonnan szület pont m 0 új éllel köt dik a már meglév t ponthoz véletlen szer en, ezért t > i-ben az i pont várható fokszáma: dk i (t) dt = m t Ezután ugyanaz a sztori, mint az el bb. (szorgalmi feladat)

Vertex copy Adott egy G 0 hálózat Válasszunk egy pontot ki véletlen szer en, másoljuk le az összes élével együtt Minden élre dobjunk fel egy érmét: ha fej (q-val), akkor ugyanahhoz a ponthoz kössük be, ahova az eredeti pont esetén volt kötve, ha írás (1 q), akkor véletlenül választott ponthoz kössük be = Itt is a hatványtörvényes fokszámeloszlás jön el (projekt feladat)