网络将复杂系统研究的对象和关系抽象为点和线,数学上用邻接矩阵描述,矩阵阶为节点数。矩阵每行的和即节点度,图示为局域星结构,复杂网络节点度的异质性使得大家比较关注无标度网络。罕见还是无处不在?
然而,如果不看节点度而看链和圈,就会发现很多同质性的子网络也很有趣。例如,两节点的连线,三节点的三角形,以及长链和大圈所反映的链结构和圈结构。为了研究它们迫切需要新的描述。因为看度容易看圈难!
网络新描述是二元域上的向量空间。以连线为基,空间维是连线数;以三角形为基,空间维是三角形数目。由于三角形的边界是三条连线之和,这样两个相邻的向量空间可用边界算子来建立关联。呈现网络全局结构!
网络采用新描述使得代数拓扑中的重要概念和方法,如单纯形、示性数、同调群、贝蒂数等将进入网络科学,为发展网络科学开辟新局面。作为应用,我们重新考察了小世界网络上集群运动性能。团少洞多示性数小!
过去二十年,对应星结构和链结构的无标度网络与小世界网络已有很深入的研究。同步最优的全齐性网络提出也近十年,最近我们(史、吕、陈)在NSR上撰文再讨论它,希望能引起大家的重视。搜索网络高阶特征!