物理网络physical networks,例如大脑连接体、血管网络或超材料的复合网络,其节点和链接是物理实体,目前已证明了当前网络科学工具集的局限性。链路物理特性强加了非交叉条件,这因此影响网络的演化和结构。在某种程度上,无法单独捕获邻接矩阵,即所有图论方法的起点。
近日,奥地利 中欧大学(Central European University)Márton Pósfai, Albert-László Barabási等,匈牙利 阿尔弗雷德·雷尼数学所(Alfréd Rényi Institute of Mathematics)Balázs Szegedy等,在Nature Physics上发文,报道了元图meta-graph,可用于发现线性物理网络和独立集之间的精确映射,这是图论中的核心概念之一。该项映射,解析并推导出物理效应的开始,以及拥塞转变jamming transition的出现。研究表明,即使链路的总体积可以忽略不计,物理特性也会影响网络结构。还构建了几个真实物理网络的元图,用以预测与经验数据一致的功能特征,例如大脑连接体中的突触形成。为了理解真实复杂网络的演化和行为,必须完全量化物理的作用。Impact of physicality on network structure.图1: 线性物理网络linear physical networks,LPNs。
图2:元图和独立集。
图3、在拥塞状态下,节点位置预测。
图4:真实网络的元图。
Pósfai, M., Szegedy, B., Bačić, I. et al. Impact of physicality on network structure. Nat. Phys. (2023). https://doi.org/10.1038/s41567-023-02267-1https://www.nature.com/articles/s41567-023-02267-1声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!