We study a simple model of epidemics where an infected node transmits the infection to its neighbors independently with probability $p$. This is also known as the independent cascade or Susceptible-Infected-Recovered (SIR) model with fixed recovery time. The size of an outbreak in this model is closely related to that of the giant connected component in ``edge percolation'', where each edge of the graph is kept independently with probability $p$, studied for a large class of networks including configuration model \cite{molloy2011critical} and preferential attachment \cite{bollobas2003,Riordan2005}. Even though these models capture the effects of degree inhomogeneity and the role of super-spreaders in the spread of an epidemic, they only consider graphs that are locally tree like i.e. have a few or no short cycles. Some generalizations of the configuration model were suggested to capture local communities, known as household models \cite{ball2009threshold}, or hierarchical configuration model \cite{Hofstad2015hierarchical}. Here, we ask a different question: what information is needed for general networks to predict the size of an outbreak? Is it possible to make predictions by accessing the distribution of small subgraphs (or motifs)? We answer the question in the affirmative for large-set expanders with local weak limits (also known as Benjamini-Schramm limits). In particular, we show that there is an algorithm which gives a $(1-\epsilon)$ approximation of the probability and the final size of an outbreak by accessing a constant-size neighborhood of a constant number of nodes chosen uniformly at random. We also present corollaries of the theorem for the preferential attachment model, and study generalizations with household (or motif) structure. The latter was only known for the configuration model.


翻译:我们研究一个简单的流行病模型,即一个受感染的节点将感染单独传送给邻居,概率为$p$。这也被称为独立级联或可感知感染-复苏模型(SIR),具有固定恢复时间。这个模型爆发的规模与“隐形透镜”中的巨型连接组件的大小密切相关,该图的每个边缘都以概率独立保存,其概率为$;为一大批网络进行了研究,包括配置模型(cite{mollolo2011zy})和优惠附件{cite{bollobas2003,Riordan2005}。尽管这些模型可以捕捉异异性度和超级扩散者在流行病蔓延中的作用。它们只考虑像“隐形透镜”这样的本地树的图块块。一些配置模型的概略化建议用来捕捉当地社群,称为“我们所知道的直径”的模型(我们所选的直径),或者等级配置模型的模型{cite-cretad-helad-herant-ride-rif-ride-hide-hideal-lide-lifal-listal-listal silstal liverstal listal liverstal lader) strism suder subal subal subal subal subs subs subal subal subs subal suble suble suble suble subil subildslationsal subild subild subilds subsm sub subs subilds subs subs subil suble subs subs sub su sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub sub subs sub subs sub sub sub subsal susususub sub sub sub sub

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | Learning with Noise: Supervised Relation Extraction
开放知识图谱
3+阅读 · 2018年1月4日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月13日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月9日
Interest-aware Message-Passing GCN for Recommendation
Arxiv
12+阅读 · 2021年2月19日
VIP会员
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | Learning with Noise: Supervised Relation Extraction
开放知识图谱
3+阅读 · 2018年1月4日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员