Researchers have long observed that the "small-world" property, which combines the concepts of high transitivity or clustering with a low average path length, is ubiquitous for networks obtained from a variety of disciplines including social sciences, biology, neuroscience, and ecology. However, we find three shortcomings of the currently popular definition and detection methods rendering the concept less powerful. First, the classical definition combines high transitivity with a low average path length in a rather ad-hoc fashion which confounds the two separate aspects. We find that in several cases, networks get flagged as "small world" by the current methodology solely because of their high transitivity. Second, the detection methods lack a formal statistical inference, and third, the comparison is typically performed against simplistic random graph models as the baseline which ignores well-known network characteristics. We propose three innovations to address these issues. First, we decouple the properties of high transitivity and low average path length as separate events to test for. Second, we define the property as a statistical test between a suitable null model and a superimposed alternative model. Third, the test is performed using parametric bootstrap with several null models to allow a wide range of background structures in the network. In addition to the bootstrap tests, we also propose an asymptotic test under the Erd\"{o}s-Ren\'{y}i null model for which we provide theoretical guarantees on the asymptotic level and power. Applying the proposed methods on a large number of network datasets, we uncover new insights about their small-world property.


翻译:长期以来,研究人员发现,“ 小型世界” 属性将高度中转性或集群的概念与低平均路径长度结合起来,对于从社会科学、生物学、神经科学和生态等不同学科获得的网络来说,“ 小型世界” 属性无处不在。 然而,我们发现目前流行的定义和探测方法有三个缺点,使得这个概念的力量较弱。 首先,古典定义将高度中转性和低平均路径长度的特性混杂于两个不同的方面。 第二,我们发现在一些情况中,目前的方法只是因为其高度的中转性而将这些网络标为“小世界”。 其次,检测方法缺乏正式的统计推论,第三,通常以简单随机图形模型作为基准进行对比,这些模型忽视了众所周知的网络特征。 我们建议用三种创新方法来解决这些问题。 首先,我们将高中转性和低平均路径长度的特性混杂在一起,作为要测试的模型。 其次,我们把地产定义为一种适当的不完全模型和超叠的替代模型之间的统计测试。 第三,测试是在对一个对地层的深层靴进行模拟进行,在一系列的测试。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Arxiv
7+阅读 · 2019年6月20日
Arxiv
6+阅读 · 2019年4月8日
Arxiv
8+阅读 · 2014年6月27日
VIP会员
相关资讯
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员