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Renormalizations #1

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32 changes: 19 additions & 13 deletions 地理复杂网络的粗粒化.md
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复杂网络的几何粗粒化
# 复杂网络的几何粗粒化

作者在文中提出了一种类重整化群的数值分析方法,来研究 投映在二维格点图的复杂网络。每一步粗粒化就是将2\times 2的格点融合成一个新格点。每一步粗粒化的结果都是一个小一些的新系统
作者在文中提出了一种类重整化群的数值分析方法,来研究 *投映在二维格点图的复杂网络*。每一步**粗粒化**就是将$2\times 2$的格点融合成一个新格点。每一步粗粒化的**结果**都是一个小一些的新系统

重复这样的过程,我们会发现:这样的粗粒化过程下,原scale-free网络的一些数量性质是不变的。这个性质告诉我们,有这么一种可能性:从原网络中减去一个小网络(在不太破坏原网络结构的额前提下),我们可以保持网络的无标度性。这个结果同样可以应用在近期脑科学的研究中。

- 生物领域:完整的网络结构比较难以定义。复杂度太高:10^{11}神经元细胞,每个与10^3 ~ 10^4个细胞有联系
- 统计物理:理解同意意义上的大脑行为,可能不需要那样多细节。有人做过研究,将大脑分成32\times64\times64个块,每个块里有大概O(10^{15})个神经细胞,通过研究这些块之间的关系,我们就能分析出大脑的功能网络结构。这是heavily coarse-grained的信息,但依然很有效。这是由于大脑网络的无标度性。
- 生物领域:完整的网络结构比较难以定义。复杂度太高:$10^{11}$神经元细胞,每个与$10^3 $~$ 10^4$个细胞有联系
- 统计物理:理解同意意义上的大脑行为,可能不需要那样多细节。有人做过研究,将大脑分成$32\times64\times64$个块,每个块里有大概$O(10^{15})$个神经细胞,通过研究这些块之间的关系,我们就能分析出大脑的功能网络结构。这是heavily coarse-grained的信息,但依然很有效。这是由于大脑网络的无标度性。

本文:
#### 本文:

1. 建立插入到地理空间中的无标度网络
2. 进行数次的粗粒化过程

结果:粗粒化过程不会改变原网络的重要性质。特别的,度指数\gamma、聚集性、吸收特征(???)、层次结构都不随着粗粒化过程改变。本文得出的结论是,人脑的功能网络不会随着标度的改变而改变。
结果:粗粒化过程不会改变原网络的重要性质。特别的,度指数$\gamma$、聚集性、<u>吸收特征</u>(???)、层次结构都不随着粗粒化过程改变。本文得出的结论是,人脑的功能网络不会随着标度的改变而改变。

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方法
#### 方法

1. 建立网络
N=L\times L个结点的二维格网。每个结点的 度 由p(k)\propto k^{-\gamma} 生成。
度的实现机制:随机在网络中选一个结点v, 将与其距离在\alpha \sqrt {k_v} 以内的所有结点连起来。随着这个过程的进行,周围的结点不够了,就不连了。。

$N=L\times L$个结点的二维格网。每个结点的 **度** 由$p(k)\propto k^{-\gamma}$ 生成。

度的实现机制:随机在网络中选一个结点$v,$ 将与其距离在$\alpha \sqrt {k_v}$ 以内的所有结点连起来。随着这个过程的进行,周围的结点不够了,就不连了。。

2. 粗粒化
与Kadanoff block spin renormalization-group一样。但是增加了边权。
- 对边权的讨论:随着层数的增加,如果不加调整的话,边权(平均度)就会单调递增。最后形成全连接网络。所以我们要对其进行修正。比如说,我们总共要去掉m条边。就将边权最小的m条去掉。

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与Kadanoff block spin renormalization-group一样。但是增加了**边权**。

- 对边权的讨论:随着层数的增加,如果不加调整的话,边权(平均度)就会单调递增。最后形成全连接网络。所以我们要对其进行修正。比如说,我们总共要去掉$m$条边。就将边权最小的$m$条去掉。

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18 changes: 18 additions & 0 deletions 空间网络拓扑相变.md
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# 空间网络的拓扑相变

- 网络$\Leftrightarrow$ 有限维空间
- **距离**对应两个结点建立连接的**似然比**
- 距离衰减的例子:
- 社会系统:认识$\Leftrightarrow$距离衰减
- 细胞内:蛋白质反应
- 大脑内:神经元交互

大多数对 **度分布** 进行的建模都会忽略空间因素。而考虑物理空间的模型往往只能预测有界的度分布,这与经验数据不相符。

本文要提出一种方法,来研究空间网络中比较少见研究的几个问题:分析形式的度分布、路径长度、集聚效应。本文中的模型可以求出数学上的解析解。这个解析解显示,网络中存在两种相,每种都对应着一个微分方程:

- scale-free相
- geometry相

## Key Points