Den rika uppsättningen interaktioner mellan individer i samhället [1] [2] [3] [4] [5] [6] [6] [7] resulterar i komplex samhällsstruktur, fånga högt anslutna kretsar av vänner, familjer eller yrkesgrupper i ett socialt nätverk 3, [7] [8] [9] [10]. Tack vare frekventa förändringar i individers aktivitets- och kommunikationsmönster är det tillhörande sociala nätverket och kommunikationsnätet föremål för ständig utveckling 7, [11] [12] [13] [14] [15] [16]. Vår kunskap om de mekanismer som styr den underliggande samhällsdynamiken är begränsad, men är nödvändig för en djupare förståelse av samhällets utveckling och självoptimering som helhet [17] [18] [19] [20] [21] [22]. Vi har utvecklat en algoritm baserad på clique percolation 23, 24 som gör det möjligt för oss att undersöka tidsberoendet av överlappande samhällen i stor skala, och därmed avslöja grundläggande relationer som kännetecknar samhällsutvecklingen. Vårt fokus ligger på nätverk som fångar upp samarbetet mellan forskare och samtalen mellan mobiltelefonanvändare. Vi finner att stora grupper består längre om de är i stånd att dynamiskt förändra sitt medlemskap, vilket tyder på att en förmåga att ändra gruppens sammansättning resulterar i bättre anpassningsförmåga. Små gruppers beteende visar den motsatta tendensen - villkoret för stabilitet är att deras sammansättning förblir oförändrad. Vi visar också att kunskap om medlemmarnas tidsengagemang i ett visst samhälle kan användas för att uppskatta samhällets livstid. Dessa resultat ger insikt i de grundläggande skillnaderna mellan små gruppers dynamik och stora institutioner. De datamängder vi anser är (1) den månatliga listan över artiklar i Cornell University Library e-print kondenserade materia (cond-mat) arkiv som sträcker sig 142 månader, med över 30 000 författare 25, och (2) rekordet av telefonsamtal mellan kunderna i ett mobiltelefonföretag som sträcker sig 52 veckor (ackumuleras över två veckor långa perioder), och innehåller kommunikationsmönster för över 4 miljoner användare. Båda typerna av samarbetsevenemang (en ny artikel eller ett telefonsamtal) dokumenterar förekomsten av social interaktion mellan de inblandade individerna (nodes), och kan representeras som (tidsberoende) länkar. Extrahering av de föränderliga länkvikterna från de primära uppgifterna beskrivs i kompletterande information. På bild. 1a, b vi visar den lokala strukturen vid en given tidpunkt steg i de två nätverken i närheten av en slumpmässigt vald individ (markerad av en röd ram). De samhällen (sociala grupper som representeras av tätare sammankopplade delar inom ett nätverk av sociala länkar) är färgkodade, så att svarta noder/kanter inte tillhör någon gemenskap, och de som samtidigt tillhör två eller flera samhällen visas i rött. De två nätverken har ganska olika lokal struktur: samverkansnätverket av forskare framträder som en en-stegs projektion av tvåpartsgrafen mellan författare och papper, så den är ganska tät och överlappningen mellan samhällen är mycket betydande. I telefonsamtalsnätet är däremot samhällena mindre sammankopplade och är ofta åtskilda av en eller flera knutpunkter/kanter inom gemenskapen. Medan telefonskivan fångar kommunikationen mellan två personer, tilldelas alla individer som bidrar till ett papper en helt ansluten klick. Som ett resultat av detta domineras telefondata av enskilda länkar, medan samförfattardata har många täta, starkt anslutna stadsdelar. Dessutom, länkarna i telefonnätet motsvarar omedelbar kommunikation händelser, fånga en relation som det händer. Däremot beaktade man uppgifterna från medförfattaren. a, Samförfattarnätverket. Figuren visar den lokala samhällsstrukturen vid en given tidpunkt steg i närheten av en slumpmässigt vald nod. B, Som en men för telefon-samtal nätverket. c, De fyllda svarta symbolerna motsvarar den genomsnittliga storleken på den största undergruppen av medlemmar med samma zip-kod, AEn verkliga ae, i telefonsamtalsgemenskaperna dividerat med samma mängd som finns i slumpmässiga uppsättningar, AEn rand ae, som en funktion av gemenskapens storlek, s. På samma sätt visar de öppna symbolerna den genomsnittliga storleken på den största undergruppen av samhällsmedlemmar med en ålder som faller i ett treårigt tidsfönster, dividerat med samma mängd i slumpmässiga uppsättningar. Felraderna i båda fallen motsvarar AEn real ae/ (AEn rand ae 1 s rand ) och AEn real ae/(AEn rand ae 2 s rand ), där s rand är standardavvikelsen när det gäller slumpmässiga uppsättningar. d, AEn verkliga ae/s som en funktion av s, för både zip-koden (fyllda svarta symboler) och ålder (öppna symboler). e, Möjliga händelser i samhällsutvecklingen. f, Identifiering av evolverande samhällen. Länkarna vid t (blå) och länkarna vid t 1 1 (gul) slås samman till en gemensam graf (grön). Varje CPM gemenskap vid t eller t 1 1 är en del av en CPM gemenskap i den sammanfogade grafen, så dessa kan användas för att matcha de två uppsättningar av samhällen.
Grafen används för att beskriva nätverket ögonblicksbild av en given tid, och volatiliteten i nätverket representeras av en sekvens av grafer REF.
Quantifying social group evolution
{'venue': 'Nature', 'journal': 'Nature', 'mag_field_of_study': ['Medicine', 'Biology', 'Mathematics', 'Physics']}