复杂网络的重要节点是指相比网络其他节点而言, 能够在更大程度上影响网络的结构与功能的一些特殊节点。

  • 食物链中哪些物种对整个生态的影响最大?
  • “种子短信”发给哪些手机用户可以获得更多的转发?
  • 全球经济体系中哪些国家或地区对于体系的健康发展至关重要?
  • 当传染病来临的时候, 我们应该采取何种接种免疫策略来避免其大规模爆发?
  • 高价雇佣微博大号做新产品的推广和营销真的有用吗? 如果有用, 又如何找到合适的达人?
1、Network motif

Network motif,“recurring, significant patterns of interconnections”.
Network motif ,是重复出现的、重要的相互联系模式。

怎样定义Network motif?

  • 模式(Pattern):
  • 反复出现的(Recurring):
  • 有重大意义的(Significant):

为什么要定义Network motif?

  • 帮助我们了解网络是如何工作的;
  • 帮助我们预测网络在特定情况下的运行和反应;
2、Structural Roles in Networks

什么是Role是?
Roles are “functions” of nodes in a network.
Roles,是网络中节点的“功能”。

怎样度量Roles?
Roles are measured by structural behaviors
Roles由一些结构性行为来度量。

  • 图中比较有影响力的节点(centers of stars)
  • 团的数量(members of cliques)
  • 外围节点(peripheral nodes),等等

Roles VS Groups in networks

  • Group ,is formed based on adjacency, proximity or reachability
  • Roles,A collection of nodes which have similar positions in a
    network,Roles are based on the similarity of ties between subsets of
    nodes

Roles不同于Groups/Community,Groups/Community 是基于邻接、邻近或可达性而形成,而Roles,具有相同角色的节点之间不需要直接交互,甚至不需要间接交互。

以计算机系构成的社交网络为例:

  • Roles:教师、职员、学生;
  • Community:人工智能实验室,信息实验室,理论实验室;
结构等价(Structural equivalence)

For all the other nodes k, node u has tie to k iff node v has tie to k.

  • 节点 u 和节点 v
  • 我们说节点 u 和节点 v,是structural equivalence的,即它俩跟别的节点之间有相同的联系。

    节点3和节点4是结构等价的:
3、如何发现Network中,富有结构性特点的节点呢?

RoIX方法:

  • Input:Network Emulator使用 more network stuff mod_sed
  • Recursive Feature Extraction:提取网络中一些重复出现的特征,得到Network Emulator使用 more network stuff mod_sed_02矩阵
  • Role Extraction:继续Roles提取,得到Network Emulator使用 more network stuff mod_sed_03矩阵和Network Emulator使用 more network stuff mod_Network_04矩阵

Network Emulator使用 more network stuff mod_Group_05

3.1 Recursive Feature Extraction