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网络中的度:度分布、平均度与无标度网络

时间:2023-05-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在网络中,节点i的度ki定义为:与节点i相接的边的总数。网络中所有节点i的度ki的平均值成为网络的平均度〈k〉。可用分布函数p来描述具有相同度k的节点的出现概率。完全随机网络的度分布近似服从Poisson分布,即:它的形状在偏离峰值〈k〉处呈指数下降。该现象表明,当k>>〈k〉时,度为k的节点是并不存在。具有幂律度分布的网络称为无标度网络。

网络中的度:度分布、平均度与无标度网络

在网络中,节点i的度ki定义为:与节点i相接的边的总数。在网络中,一个节点的度越大就意味着与其相连的其他节点越多,其拥有的边数也就越多,也就意味着该节点在网络中从某种意义上讲具有更重要的作用。

有向网络中一个节点的度包括“出度”和“入度”两种。指向其他节点的边的数目称为节点的“出度”,从其他节点指向该节点的边的数目称为节点的“入度”。

网络中所有节点i的度ki的平均值成为网络的平均度〈k〉。对于无向网络,各节点度的平均值为网络的平均度,其值为:

度是描述网络局部特性的基本参数,度分布函数则反映了网络系统宏观统计特征。可用分布函数p(k)来描述具有相同度k的节点的出现概率。规则网络的所有的节点具有相同的度,因此其度分布服从只有单个尖峰的Delta分布。网络中的任何随机化都会导致这个尖峰的形状变宽。完全随机网络的度分布近似服从Poisson分布,即:(www.xing528.com)

它的形状在偏离峰值〈k〉处呈指数下降。该现象表明,当k>>〈k〉时,度为k的节点是并不存在。因此,这类网络也被称为均匀网络。

近几年很多的实证研究显示:大多数实际网络的度分布情况与泊松(Poisson)分布有很大误差,但很接近幂律形式

幂律分布曲线的下降速度要远远缓慢于泊松指数分布曲线的下降速度。具有幂律度分布的网络称为无标度网络。

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