A striking discovery in the field of network science is that the majority of real networked systems have some universal structural properties. In generally, they are simultaneously sparse, scale-free, small-world, and loopy. In this paper, we investigate the second-order consensus of dynamic networks with such universal structures subject to white noise at vertices. We focus on the network coherence $H_{\rm SO}$ characterized in terms of the $\mathcal{H}_2$-norm of the vertex systems, which measures the mean deviation of vertex states from their average value. We first study numerically the coherence of some representative real-world networks. We find that their coherence $H_{\rm SO}$ scales sublinearly with the vertex number $N$. We then study analytically $H_{\rm SO}$ for a class of iteratively growing networks -- pseudofractal scale-free webs (PSFWs), and obtain an exact solution to $H_{\rm SO}$, which also increases sublinearly in $N$, with an exponent much smaller than 1. To explain the reasons for this sublinear behavior, we finally study $H_{\rm SO}$ for Sierpin\'ski gaskets, for which $H_{\rm SO}$ grows superlinearly in $N$, with a power exponent much larger than 1. Sierpin\'ski gaskets have the same number of vertices and edges as the PSFWs, but do not display the scale-free and small-world properties. We thus conclude that the scale-free and small-world, and loopy topologies are jointly responsible for the observed sublinear scaling of $H_{\rm SO}$.


翻译:在网络科学领域,一个惊人的发现是,大多数真正的网络系统都具有一些普遍性的结构特性。一般来说,它们同时是分散的、无规模的、小世界的和循环的。在本文中,我们调查了具有这种普遍性结构的动态网络的第二级共识,这些网络在脊椎上受到白色噪音的影响。我们集中研究网络一致性$H ⁇ rm SO}美元,其特点是顶端系统美元=mathcal{H ⁇ 2美元-norm,该等值测量了顶端国家的平均值的偏差。我们首先从数字上研究一些具有代表性的实际世界网络的连贯性。我们发现,这些网络的连贯性是美元SO+rmSO的相对规模。我们然后分析一下,对于一个迭代不断增长的网络,即假的无规模网络(PSFWs)美元,其精确的答案是 $HrmSOSF}, 其次线以美元为基底线, 其显示的比1美元要小,其显示的数值要小得多。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
【ST2020硬核课】深度学习即统计学习,50页ppt
专知会员服务
63+阅读 · 2020年8月17日
IJCAI2020接受论文列表,592篇论文pdf都在这了!
专知会员服务
63+阅读 · 2020年7月16日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月16日
Deep Neural Network Approximation Theory
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月12日
Arxiv
6+阅读 · 2017年12月7日
VIP会员
相关资讯
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员