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伝播現象におけるバースト性の役割:理論的解明と多様な伝播現象への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K14618
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
研究機関東北大学

研究代表者

翁長 朝功  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (90823922)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード伝播現象 / ネットワーク科学 / ゲーム理論 / 物理学 / 経済学 / ネットワーク / カスケードモデル / 数理モデリング / 複雑ネットワーク / 相転移 / 感染症
研究開始時の研究の概要

伝播現象とは、感染症、意見や情報、金融市場における取引など、イベントが次のイベントの発生を引き起こす現象の総称である。これらの現象は、ネットワークを通して社会または金融市場に伝播していく。これまでの研究で、ネットワーク構造が伝播現象に与える効果が明らかにされてきた。しかしながら、伝播現象はネットワーク構造だけでなく、接触や取引のタイミングにも依存する。タイミングとして最も重要な概念はバースト性である。本研究では、バースト性が伝播現象に与える効果を理論的に解明する。

研究成果の概要

意見や情報の伝播、感染症の伝播、購買行動の拡散は、イベントが次のイベントを引き起こすという共通点があり、伝播現象と呼ばれる。感染症などは単純伝染と呼ばれるのに対し、アイデアや情報、新技術の社会的な拡散は複雑伝染と分類される。本研究では、社会ネットワークにおける拡散現象について、ネットワーク科学とゲーム理論を用いた手法で分析した。さらに、Twitter データを用いて理論の仮定を検証し、感染症の政策的介入の効果検証への応用を行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2010年前後のSNSの登場とともに、大規模なデータを得ることができるようになり、研究が急速に進展している。近年、社会的な伝播現象について、TwitterなどのSNSのデータを用いて分析する研究が活発になされてきた。一方で、社会的な伝播現象を数理的に扱えるフレームワークの研究は発展の途上である。数理的なフレームワークを構築すると、広い範囲の社会的伝播現象を統一的に研究することが可能になる。また特定の現象について得られた知見を他の現象に応用できるといった利点が得られる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] リムリック大学(アイルランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 南カリフォルニア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Unstable diffusion in social networks2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Teruyoshi, Ogisu Yoshitaka, Onaga Tomokatsu
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ECONOMIC DYNAMICS AND CONTROL

      巻: 146 ページ: 104561-104561

    • DOI

      10.1016/j.jedc.2022.104561

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamics of diffusion on monoplex and multiplex networks: a message-passing approach2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Teruyoshi, Onaga Tomokatsu
    • 雑誌名

      ECONOMIC THEORY

      巻: - 号: 1 ページ: 251-287

    • DOI

      10.1007/s00199-022-01457-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analytical estimation of maximum fraction of infected individuals with one-shot non-pharmaceutical intervention in a hybrid epidemic model2022

    • 著者名/発表者名
      Naoya Fujiwara, Tomokatsu Onaga, Takayuki Wada, Shouhei Takeuchi, Junji Seto, Tomoki Nakaya, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      BMC Infectious Diseases

      巻: - 号: 1 ページ: 512-512

    • DOI

      10.1186/s12879-022-07403-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Branching process descriptions of information cascades on Twitter2020

    • 著者名/発表者名
      Gleeson James P、Onaga Tomokatsu、Fennell Peter、Cotter James、Burke Raymond、O’Sullivan David J P
    • 雑誌名

      Journal of Complex Networks

      巻: 8 号: 6

    • DOI

      10.1093/comnet/cnab002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Network game and Watts thereshold model: An application to the spread of competing goods2022

    • 著者名/発表者名
      翁長 朝功
    • 学会等名
      Conference on Complex Systems 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 迅速な情報伝播のための最適ネットワーク・モジュラリティ2022

    • 著者名/発表者名
      翁長 朝功
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 連続状態の複雑伝染過程:投売り連鎖の分析2022

    • 著者名/発表者名
      翁長 朝功
    • 学会等名
      ネットワーク科学研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Linking the Watts threshold model and network game: An application to the spread of competing goods2022

    • 著者名/発表者名
      翁長 朝功
    • 学会等名
      CompleNet 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ネットワーク上の伝播現象と 調整ゲーム2022

    • 著者名/発表者名
      小林 照義,荻巣 嘉高,翁長 朝功
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Branching process 理論によるリツイート活動の予測2021

    • 著者名/発表者名
      楊 氷潔,藤原直哉,翁長 朝功
    • 学会等名
      ネットワーク科学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会ネットワーク上の伝播現象へのゲーム理論によるアプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      小林 照義,荻巣 嘉高,翁長 朝功
    • 学会等名
      ネットワーク科学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Diffusion dynamics on monoplex and multiplex networks2021

    • 著者名/発表者名
      小林照義,翁長 朝功
    • 学会等名
      日本経済学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 多状態のワッツ閾値モデル2021

    • 著者名/発表者名
      翁長朝功、小林照義
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Twitter の情報カスケードの branching process による描写2020

    • 著者名/発表者名
      翁長朝功
    • 学会等名
      ネットワーク科学セミナー2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Modelling fire sales as heterostate dynamical processes on bipartite networks2020

    • 著者名/発表者名
      Tomokatsu Onaga, Fabio Caccioli, Teruyoshi Kobayashi
    • 学会等名
      NetSci-X 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fire sales as multistate contagion on bipartite networks2019

    • 著者名/発表者名
      Tomokatsu Onaga, Fabio Caccioli, Teruyoshi Kobayashi
    • 学会等名
      Complex Networks 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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