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2019 年度 実績報告書

次数相関を有するネットワークの頑健性とその最適構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K13473
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

水高 将吾  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70771062)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード複雑ネットワーク / 相転移 / パーコレーション
研究実績の概要

本研究の目的の一つは、最適な次数相関を有するネットワークの構造およびその頑健性・臨界性を理解することである。u-vフラワーと呼ばれるネットワークモデルおよび本モデルに関連したネットワーク上のパーコレーション問題を以下の通り明らかにした。これにより、ある種の最適なネットワーク構造が頑健性・臨界性に与える影響について理解を与えた。
1) 2018年度途中までにハブ間距離がパーコレーションに与える影響について調べた。u-vフラワーは、モデルパラメータであるu, vによってハブ間距離が制御される。u-vフラワー上のボンドパーコレーションの転移点を繰り込み方程式によって調べ、ハブ間の距離が近いほどボンドパーコレーションの転移点は大きな値になることを明らかにした。
2) u-vフラワーの隣接次数相関を保存したもとでランダマイズしたネットワーク上のサイトパーコレーションを母関数法により解析した。また、u-vフラワーの隣接次数相関を保存したもとでのパーコレーション臨界特性は、次数相関のない全くランダムな場合の臨界特性と異なることが、本研究の解析から明らかになった。 2018年度末から2019年度頭にかけて様々なネットワークサイズに対する数値計算から有限サイズスケーリングを行い、2018年度の解析の正当性を示した。本研究の結果、最大負次数相関というある種の最適構造上のパーコレーション転移は従来のランダムネットワーク上の臨界特性ともu-vフラワー上のものとも違う新奇なものであることが示された。
3) 2019年度途中からは、最大正次数相関ネットワーク上のパーコレーション臨界特性を解析的に扱うという問題に取り組んでいる。多層ネットワークの定式化を援用することで最大正次数相関ネットワーク上のパーコレーション問題を定式化した。パーコレーション臨界特性の解析性については今後研究を続けていく必要がある。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Percolation on a maximally disassortative network2020

    • 著者名/発表者名
      Mizutaka Shogo、Hasegawa Takehisa
    • 雑誌名

      EPL (Europhysics Letters)

      巻: 128 ページ: 46003~46003

    • DOI

      doi.org/10.1209/0295-5075/128/46003

    • 査読あり
  • [学会発表] 複雑ネットワークの構造的性質~次数相関、フラクタル性とその連関~2020

    • 著者名/発表者名
      水高 将吾
    • 学会等名
      量子・古典における複雑系の物理と普遍性
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-range degree correlations of fractal clusters in random networks2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Mizutaka and Takehisa Hasegawa
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Complex Networks and their Application
    • 国際学会
  • [学会発表] Intrinsic long-range degree correlation of random nwtwroks near criticality2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Mizutaka
    • 学会等名
      Roles of Heterogeneity in Non-equilibrium collective dynamics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Degree correlations of percolating clusters in random networks2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Mizutaka and Takehisa Hasegawa
    • 学会等名
      StatPhys27
    • 国際学会
  • [学会発表] Negative degree correlations of percolating clusters in random networks2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Mizutaka and Takehisa Hasegawa
    • 学会等名
      Critical and collective effects in graphs and networks 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Negative degree correlations of percolating clusters in random networks2019

    • 著者名/発表者名
      水高 将吾、長谷川 雄央
    • 学会等名
      ネットワーク科学セミナー2019
  • [学会発表] Correlated bimodal network上の相乗効果を持つ感染症モデルの振舞い2019

    • 著者名/発表者名
      森 萌、水高 将吾、長谷川 雄央
    • 学会等名
      ネットワーク科学セミナー2019

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公開日: 2021-01-27  

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