【网络科学导论】【复杂网络】基础知识总结
文章目錄
- 網(wǎng)絡(luò)與圖
- 網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)湫再|(zhì)
- 度相關(guān)性與社團(tuán)結(jié)構(gòu)
- 節(jié)點(diǎn)重要性與相似性
- 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型
- 小世界網(wǎng)絡(luò)模型
- 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型
- 網(wǎng)絡(luò)傳播
- 網(wǎng)絡(luò)博弈
網(wǎng)絡(luò)與圖
一、網(wǎng)絡(luò)的定義
網(wǎng)絡(luò)的定義:網(wǎng)絡(luò)是由網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備通過(guò)傳輸介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備連接起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、資源共享的平臺(tái)。
網(wǎng)絡(luò)的概念:具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)通過(guò)通信介質(zhì)連接起來(lái)就形成了網(wǎng)絡(luò)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí):https://blog.csdn.net/weixin_43483442/article/details/107629665
二、圖的計(jì)算機(jī)表示:鄰接矩陣、三元組
最常見(jiàn)的表示圖的基本結(jié)構(gòu)是鄰接矩陣和鄰接表。采用鄰接矩陣的方法來(lái)表示一個(gè)圖,可以輕易判定任意兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否有邊相連。圖的矩陣表示的另一個(gè)好處就是使得我們可以使用矩陣分析的方法來(lái)研究圖的許多性質(zhì)。
表示稀疏的無(wú)權(quán)圖的最常用方法是鄰接表,對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)i建立一個(gè)單鏈表。
三元組:可以容易地表示一般的加權(quán)有向圖。Eg:1 2 3,表示頂點(diǎn)1到頂點(diǎn)2之間有一條權(quán)值為3的邊.
1 2 3
1 4 2 //點(diǎn)1到點(diǎn)4之間有權(quán)值為2的邊
2 4 3
在無(wú)向圖的三元組表示中,每條邊也會(huì)出現(xiàn)兩次。
在一些網(wǎng)絡(luò)分析軟件,比如Pajek中,鄰接表和三元組也是常用的格式,只是每條邊只出現(xiàn)一次,從而使表示更為緊湊。
簡(jiǎn)單路徑:各個(gè)頂點(diǎn)都不互相同的路徑稱為是簡(jiǎn)單的。
在技術(shù)網(wǎng)絡(luò)中,有時(shí)會(huì)有意設(shè)計(jì)一些圈,以期通過(guò)邊的冗余而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
三、網(wǎng)絡(luò)的連通性:路徑、割集、連通性(強(qiáng)連通、弱聯(lián)通)
強(qiáng)弱連通:如果每對(duì)頂點(diǎn)之間都至少存在一條路徑,這個(gè)無(wú)向圖就是連通的,否則不連通。
一個(gè)不連通圖是由多個(gè)連通片組成的,連通片就是連通的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)+邊。包含頂點(diǎn)數(shù)最多的連通片就成為最大連通片。
Menger定理:1、點(diǎn)形式:設(shè)頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t為圖G中兩個(gè)不相鄰的頂點(diǎn),則使頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t分別屬于不同的連通片所需去除的頂點(diǎn)的最少數(shù)目等于連接頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t的獨(dú)立的簡(jiǎn)單路徑的最大數(shù)目。
2、邊形式:設(shè)頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t為圖G中兩個(gè)不同的頂點(diǎn),則使頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t分別屬于不同的連通片所需去除的邊的最少數(shù)目等于連接頂點(diǎn)s和頂點(diǎn)t的不相交的簡(jiǎn)單路徑的最大數(shù)目。
兩個(gè)頂點(diǎn)稱為是不相鄰的,是指兩個(gè)頂點(diǎn)之間沒(méi)有邊直接相連。
連接頂點(diǎn)s和t的兩條簡(jiǎn)單路徑稱為是獨(dú)立的,是指這兩條路徑的公共頂點(diǎn)只有頂點(diǎn)s和t。
連接s和t的兩條簡(jiǎn)單路徑稱為是不相交的,是指這兩條路徑?jīng)]有經(jīng)過(guò)一條相同的邊(但可以有共同頂點(diǎn))。
使得一對(duì)頂點(diǎn)分屬于不同的連通片所需去除的一組頂點(diǎn)稱為這對(duì)頂點(diǎn)的點(diǎn)割集,使得一堆頂點(diǎn)分屬于不同的連通片所需去除的一組邊稱為這對(duì)頂點(diǎn)的邊割集。包含頂點(diǎn)數(shù)或邊數(shù)最少的割集稱為極小割集。
四、連通
對(duì)于有向圖中任意一對(duì)頂點(diǎn)u和v,都既存在一條從頂點(diǎn)u到頂點(diǎn)v的路徑,也存在一條從v到u的,稱為強(qiáng)連通。弱連通:把有向邊改為無(wú)向邊后,若圖是連通的,則稱為弱連通。
Prim:依次把頂點(diǎn)相連的最小的邊加入,直到全部頂點(diǎn)都加入。
Kruskal:把權(quán)值最小的依次加入。如果形成圈就不要這個(gè)邊,換下一條。
都是基于貪心算法。
五、二分圖與匹配問(wèn)題:完全匹配、穩(wěn)定匹配
匈牙利算法:https://blog.csdn.net/dark_scope/article/details/8880547/
穩(wěn)定匹配:師生雙選案例(1)如果有學(xué)生想要換導(dǎo)師,那么沒(méi)有教師愿意接受這名學(xué)生。
(2)如果有教師想要換學(xué)生,那么沒(méi)有學(xué)生愿意跟隨這位教師。
那么就稱此師生分配方案是穩(wěn)定的。
G-S算法定理
定理1: G-S算法在至多 N^2次迭代之后終止,且算法終止時(shí)所得到的集合是一個(gè)完全匹配。
定理2: G-S算法終止時(shí)所得到的集合Ω一定是一個(gè)穩(wěn)定匹配。
定理3: G-S算法所有執(zhí)行得到的都是對(duì)學(xué)生最滿意、對(duì)教師最不理想的穩(wěn)定匹配。
定理4 一個(gè)左右節(jié)點(diǎn)數(shù)相同的二分圖存在完全匹配的充要條件是它不包含抑制集。
只要一個(gè)二分圖中存在抑制集,那就不存在完全匹配。
網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)湫再|(zhì)
一、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的連通性:有向網(wǎng)絡(luò)的蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)(入部、出部、核)
強(qiáng)連通核未必一定就是蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)最多的部分。
二、節(jié)點(diǎn)的度、平均度
無(wú)向網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)i的度ki定義為與節(jié)點(diǎn)直接相連的邊的數(shù)目。網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的度的平均值稱為網(wǎng)絡(luò)的平均度。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的度和網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)M之間的關(guān)系:2M=N。
=2M/N
在有向網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)的平均出度=平均入度。-----對(duì)于系統(tǒng)中每個(gè)個(gè)體而言不一定成立的性質(zhì),卻會(huì)在整個(gè)系統(tǒng)的層面上成立。
實(shí)際的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特征就是稀疏性。
=2M/N=(N-1)密度=N密度
三、網(wǎng)絡(luò)平均距離長(zhǎng)度、直徑
兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不存在路徑即距離無(wú)限大,從而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度也無(wú)限大。
于是引入了GE-簡(jiǎn)諧平均。
簡(jiǎn)諧平均越大,說(shuō)明效率越高,說(shuō)明平均路徑長(zhǎng)度越短。
網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離的最大值稱為網(wǎng)絡(luò)的直徑,記為D。在實(shí)際應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)直徑通常是指任意兩個(gè)存在有限距離的節(jié)點(diǎn)之間的距離的最大值。
網(wǎng)絡(luò)中距離為d的連通的節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量占整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中連通的節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量的比例,記為f(d)。
網(wǎng)絡(luò)中距離不超過(guò)d的連通的節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量占整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中連通的節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)量的比例為g(d)。
四、聚類系數(shù)
一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C定義為網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的聚類系數(shù)的平均值。
C的取值范圍為0-1. C=1的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)是全局耦合的,網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接相連。
五、度分布
六、冪律分布
在一定的數(shù)學(xué)意義下,冪律分布是唯一一種具有無(wú)標(biāo)度特性的長(zhǎng)尾分布。
冪律分布的性質(zhì):https://blog.csdn.net/weixin_40614311/article/details/103450913
度相關(guān)性與社團(tuán)結(jié)構(gòu)
一、度相關(guān)性:聯(lián)合概率分布、同配性、異配性
為了進(jìn)一步刻畫(huà)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),需要考慮包含更多結(jié)構(gòu)信息的高階拓?fù)涮匦浴?br /> 因此:
聯(lián)合概率分布:
余平均度表示,網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)選取的一個(gè)節(jié)點(diǎn),這個(gè)節(jié)點(diǎn)的度為k鄰居節(jié)點(diǎn)再被選取的概率。
在不改變節(jié)點(diǎn)度分布的情況下,可以使度大的節(jié)點(diǎn)傾向于和其它度大的節(jié)點(diǎn)連接。網(wǎng)絡(luò)中的這個(gè)重要的結(jié)構(gòu)特性,稱之為節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性(Correlation)。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)趨于和它近似的節(jié)點(diǎn)相連,就稱該網(wǎng)絡(luò)是同配的(Assortative);反之,就稱該網(wǎng)絡(luò)是異配的(Disassortative)。
網(wǎng)絡(luò)同配性(或異配性)的程度可用同配系數(shù)(也稱Pearson Coefficient----皮爾森系數(shù))r來(lái)刻畫(huà)。r>0表示整個(gè)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)同配性結(jié)構(gòu),度大的節(jié)點(diǎn)傾向于和度大的節(jié)點(diǎn)相連;r<0表示整個(gè)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)異配性;r=0表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不存在相關(guān)性。
二、社團(tuán)結(jié)構(gòu)與模塊度:模塊度、社團(tuán)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)算法
基于模塊度的社團(tuán)檢測(cè)算法:
CNM算法:基于貪婪思想。
CNM和FN的區(qū)別就是:CNM中構(gòu)建的是detaQ的矩陣,FN中的就是鄰接矩陣。
模塊度的局限性,比如有的公認(rèn)不具有較強(qiáng)社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)也會(huì)有較大的q值,or公認(rèn)具有明顯社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)有很小的q值。Another:分辨率限制:模塊度無(wú)法識(shí)別出規(guī)模充分小的社團(tuán)。
節(jié)點(diǎn)重要性與相似性
一、重要性指標(biāo):度中心性、介數(shù)中心性、接近中心性、k-核與k-殼、特征向量中心性
度中心性:
以經(jīng)過(guò)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑的數(shù)目來(lái)刻畫(huà)節(jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)就稱為介數(shù)中心性 Betweeness Centrality 簡(jiǎn)稱介數(shù)BC。這個(gè)指數(shù)刻畫(huà)了節(jié)點(diǎn)i對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)對(duì)之間沿著最短路徑傳輸信息的控制能力。
接近中心性:
K-殼分解法:
實(shí)際網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn):度大的節(jié)點(diǎn)既可能具有較大的ks值位于k-殼分解的核心內(nèi)層,也可能具有較小的ks值而位于k-殼分解的外層。
特征向量中心性教學(xué)視頻:
https://www.bilibili.com/video/BV1Cr4y1S7qF/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=2949e61edef0cf5bdf117691a67dd6c9
二、節(jié)點(diǎn)相似性
基于節(jié)點(diǎn)相似性進(jìn)行鏈路預(yù)測(cè)的一個(gè)基本假設(shè)就是如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相似性越大,他們之間存在鏈接的可能性就越大。
隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型
一、 規(guī)則網(wǎng)絡(luò)模型:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)
要想構(gòu)建和維護(hù)一個(gè)大規(guī)模的全耦合網(wǎng)絡(luò)的成本是極其高昂的。全耦合網(wǎng)絡(luò)作為實(shí)際網(wǎng)絡(luò)模型的局限性:大型實(shí)際網(wǎng)絡(luò)一般都是稀疏的,他們的邊的數(shù)目一般至多是o(N)而不是o(N平方)。
基本拓?fù)湫再|(zhì):
二、ER隨機(jī)圖:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造算法、拓?fù)湫再|(zhì)、網(wǎng)絡(luò)演變
隨機(jī)圖:
因此,ER隨機(jī)圖也稱為泊松隨機(jī)圖。
ER隨機(jī)圖的平均度是=p(N-1)=約等于pN
三、廣義隨機(jī)圖(配置模型):構(gòu)造算法、余平均度
實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的平均度往往大于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均度。–你的朋友比你擁有更多的朋友。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均度只是把網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的度加起來(lái)再除以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù),而在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的平均度時(shí),度越大的節(jié)點(diǎn)的度往往被重復(fù)統(tǒng)計(jì)的次數(shù)也越高,正是這種對(duì)度大節(jié)點(diǎn)的偏好使得鄰居節(jié)點(diǎn)的平均度往往要大于節(jié)點(diǎn)的平均度。
小世界網(wǎng)絡(luò)模型
一、小世界網(wǎng)絡(luò)模型:WS小世界模型構(gòu)造算法、NW小世界模型構(gòu)造算法
在WS小世界模型中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度至少為K/2,而在ER隨機(jī)圖中對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的度的最小值沒(méi)有任何限制。
二、拓?fù)湫再|(zhì)分析:聚類系數(shù)、平均路徑長(zhǎng)度和度分布
https://blog.csdn.net/weixin_42374938/article/details/120253526?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=WS小世界拓?fù)湫再|(zhì)&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduweb~default-0-120253526.142v62pc_search_tree,201v3control_2,213v1t3_control1&spm=1018.2226.3001.4449
三、二維Klernberg模型:構(gòu)造算法
無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型
一、BA無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò):特性、構(gòu)造算法、冪律度分析
ER隨機(jī)圖和WS小世界模型忽略了實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要特性—增長(zhǎng)特性,即網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模是不斷擴(kuò)大的;優(yōu)先連接,即新的節(jié)點(diǎn)更傾向于與那些具有較高連接度的hub節(jié)點(diǎn)連接。富者更富or馬太效應(yīng)。而在ER隨機(jī)圖中,兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有邊相連是完全隨機(jī)確定的,在WS小世界模型中,長(zhǎng)程邊的端點(diǎn)也是完全隨機(jī)確定的。
二、Price模型:構(gòu)造算法、度分布分析
三、模型推廣:適應(yīng)度模型(構(gòu)造算法)、局域世界演化模型(構(gòu)造算法)
適應(yīng)度模型具有以下特征:無(wú)標(biāo)度特征、適者更富、贏者通吃。
網(wǎng)絡(luò)傳播
一、經(jīng)典的傳染病模型:SI、SIR、SIS模型
在經(jīng)典的傳染病模型中,種群population內(nèi)的N個(gè)個(gè)體的狀態(tài)可分為如下幾類:
1-易染狀態(tài)S,Susceptible。一個(gè)個(gè)體在感染之前是處于易染狀態(tài)的,即該個(gè)體有可能被鄰居個(gè)體感染。
2-感染狀態(tài)I,Infected。一個(gè)感染上某種病毒的個(gè)體就稱為是處于感染狀態(tài),該個(gè)體還會(huì)以一定概率感染其鄰居個(gè)體。
3-移除狀態(tài)R,Removed Refractory or Recovered。也稱為免疫狀態(tài)或恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)個(gè)體經(jīng)歷過(guò)一個(gè)完整的感染周期后,該個(gè)體就不再被感染,因此就可以不再考慮該個(gè)體。
經(jīng)典個(gè)體的一個(gè)基本假設(shè)是完全混合:一個(gè)個(gè)體在單位時(shí)間里與網(wǎng)絡(luò)中任一其他個(gè)體接觸的機(jī)會(huì)都是均等的。
SI模型:
https://www.bilibili.com/video/BV1PA411M7Zz/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=2949e61edef0cf5bdf117691a67dd6c9
https://blog.csdn.net/qq_37730871/article/details/126532308
在現(xiàn)實(shí)世界中,感染個(gè)體一般不可能永遠(yuǎn)處于感染狀態(tài)并永遠(yuǎn)傳染別人。
因此以下兩種更常見(jiàn)。
SIR模型:
SIS模型:
二、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的免疫策略:隨機(jī)免疫、目標(biāo)免疫、熟人免疫
標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的免疫方法:
(1)隨機(jī)免疫:隨機(jī)選擇一些節(jié)點(diǎn)將其免疫,該方法的臨界值會(huì)隨著節(jié)點(diǎn)的增大而增大,成本較高
(2)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)免疫:選擇一些高度連通的節(jié)點(diǎn)將其免疫,該方法的臨界值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于隨機(jī)免疫,效果很好
(3)熟人免疫:隨機(jī)選擇一些節(jié)點(diǎn),然后將他們度最大的鄰居免疫,該方法只需要用到局部信息,且效果比隨機(jī)免疫效果好。
總結(jié):效率由高到低:目標(biāo)節(jié)點(diǎn)免疫>熟人免疫>隨機(jī)免疫,熟人免疫相對(duì)于目標(biāo)免疫而言只需要用到局部信息,不需要用到全局信息,隨機(jī)免疫實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但是效果很差。
網(wǎng)絡(luò)博弈
一、博弈模型:囚徒困境、雪堆博弈、鷹鴿博弈、膽小鬼博弈、獵鹿博弈(收益矩陣、納什均衡)
博弈模型:
囚徒困境博弈:
無(wú)論對(duì)手采取哪種策略,選擇背叛策略都是最佳的。因此理性的個(gè)體最終會(huì)處于相互背叛的狀態(tài)–(D,D)是囚徒困境博弈的納什均衡狀態(tài)。但是此時(shí)的受益低于兩人同時(shí)選擇合作時(shí)的受益。
重復(fù)囚徒困境:
如果兩個(gè)個(gè)體僅進(jìn)行一輪囚徒困境博弈,個(gè)體會(huì)選擇背叛策略。然而在現(xiàn)實(shí)生活中,兩個(gè)個(gè)體之間經(jīng)常進(jìn)行重復(fù)的交互。此時(shí)個(gè)體會(huì)樂(lè)于幫助那些曾經(jīng)幫助過(guò)自己的個(gè)體。
從各類重復(fù)困境中獲勝的都是所有程序中最簡(jiǎn)單的規(guī)則—“針?shù)h相對(duì)”Tit-for-tat-TFT,也稱為“一報(bào)還一報(bào)or以牙還牙”。
TFT以合作開(kāi)始,然后模仿對(duì)手上一步的策略。其之所以成功主要得益于:1-TFT是善良的,它不會(huì)首先背叛對(duì)手;2-TFT是可被激怒的,如果對(duì)手背叛自己,下一輪它也會(huì)做出報(bào)復(fù)性反應(yīng);3-TFT的報(bào)復(fù)是適當(dāng)?shù)?#xff0c;如果背叛它的對(duì)手知錯(cuò)能改,重新與TFT合作,TFT會(huì)原諒對(duì)手。 Eg:棘魚(yú)受到大魚(yú)威脅時(shí),會(huì)組成探查小隊(duì)試探,每游近幾厘米,棘魚(yú)會(huì)觀察其他棘魚(yú)是否照做,這個(gè)偵查過(guò)程就是分階段的重復(fù)囚徒困境博弈。
與TFT相比,“兩報(bào)還一報(bào)Tit-for-two-tat”只有對(duì)手連續(xù)兩次背叛后才采取報(bào)復(fù)策略—因?yàn)閷?duì)對(duì)手太過(guò)寬容而得分低于TFT。“對(duì)手背叛后永久報(bào)復(fù)”的完全不寬容的規(guī)則是所有善良規(guī)則中得分最低的。
如果兩個(gè)TFT相互博弈,中間一次失誤會(huì)導(dǎo)致合作與背叛行為交錯(cuò)發(fā)生。因此在噪聲環(huán)境中,TFT因?yàn)椴荒芗m正對(duì)手的失誤而喪失合作優(yōu)勢(shì)。So更有力的規(guī)則提出: GTFT慷慨的TFT:考慮個(gè)體面對(duì)背叛行為時(shí),仍以一定的概率保持合作。GTFT期望收益比TFT收益高。WSLS贏存輸變Win-stay lost-shift:也叫巴甫洛夫規(guī)則。WSLS要求個(gè)體設(shè)一個(gè)心理閾值,如果一輪博弈的收入高于閾值,則下一輪將保持上一輪策略不變,反之改變。WSLS是一種確定性的糾錯(cuò)規(guī)則,而GTFT是一種隨機(jī)糾錯(cuò)規(guī)則。所以WSLS比TFT和GTFT對(duì)待噪聲干擾具有更好的魯棒性。
雪堆博弈:Snowdrift game SG。最佳策略取決于對(duì)手,如果對(duì)手選擇合作,個(gè)體的最佳策略是背叛,反之如果對(duì)手是背叛者,個(gè)體最好采取合作策略。因此不同于囚徒困境博弈,雪堆博弈中存在兩個(gè)純納什均衡:(C,D)(D,C)。在存在多納什均衡的情況下,個(gè)體如何抉擇是一個(gè)難題,可以根據(jù)一些線索比如歷史信息,進(jìn)行選擇均衡。If沒(méi)有線索可利用,個(gè)體可以以概率1-r選擇鏟雪,以概率r選擇待在車(chē)中,r=c/(2b-c)稱為雙方合作時(shí)的損益比cost-to-benefit,此時(shí)對(duì)對(duì)手來(lái)說(shuō)選擇合作或者背叛的期望收益是相同的
鷹鴿博弈-Hawk Dove game:
膽小鬼博弈-Chicken game:
獵鹿博弈Stag-hunting game SH:
X代表選擇合作策略的個(gè)體的比例
二、規(guī)則網(wǎng)絡(luò)上的演化博弈
演化博弈是刻畫(huà)群體決策形成和演化的一種基本范式,結(jié)合了傳統(tǒng)博弈論與生物進(jìn)化論。以參與群體為研究對(duì)象,通過(guò)分析群體策略在選擇和突變作用下的演化過(guò)程,從而解釋和預(yù)測(cè)個(gè)體在交互決策情境中的博弈行為。(從系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的角度考察個(gè)體決策到群體決策的形成機(jī)制)
規(guī)則網(wǎng)絡(luò)上的雪崩博弈:
總結(jié)
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