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Day 06:ER 图作为基准模型

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Day 06:ER 图作为基准模型

1. 一句话定义

Erdos-Renyi random graph 是每条边独立地以同一概率出现的随机图。

2. 解决什么问题

它提供一个最简单的随机图基准。

你可以用它问:

  • 如果边是同质随机出现的,会有什么结构?
  • 真实网络和这个基准相比,哪里不一样?
  • 巨分量什么时候出现?

3. 专业表达

G(n,p) 中,n 个节点的每一对节点独立连边,概率为 p

复杂网络常用稀疏设定:


p = lambda / n

此时单个节点度数:


D_v ~ Bin(n-1, lambda/n) approx Poisson(lambda)

4. ER 的优点

  • 定义简单;
  • 是理解 phase transition 的最佳入口;
  • 可以作为 null model;
  • 帮助理解“平均度”如何影响巨分量。

5. ER 的局限

ER 图中所有节点统计上同质,度数近似 Poisson。Poisson 尾部下降很快,所以很难产生真实复杂网络中的极端 hub。

这就是为什么后面要学:

  • inhomogeneous random graph;
  • configuration model;
  • preferential attachment。

6. 交流时可以怎么说

ER graph is a useful baseline, but it cannot explain heavy-tailed degree distributions because its degree distribution is approximately Poisson in the sparse regime.

中文表达:

ER 图适合作为基准模型,但在稀疏情形下度数近似 Poisson,尾部太轻,因此不能很好解释真实网络中的极端 hub。

7. 今日任务

打开:

../../07_notebooks/rgcn_02_er_baseline.ipynb

观察:

  • lambda < 1lambda > 1 时最大连通分量有什么不同?
  • ER 图最大度数和幂律模拟中的最大值有什么不同?