[論文レビュー] Communication activity: temporal correlations, clustering, and growth

Diego Rybski, Sergey V. Buldyrev+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 1, 2010

Complex Network Analysis Techniques参考文献 5被引用数 4

ひとこと要約

本研究は、オンラインコミュニティ内のメッセージ送信タイミングにおける時間的相関を分析し、通信活動に長期的持続性が存在することを明らかにした。個々のメッセージ数の増加変動を、スケーリング指数を介してこれらの相関と関連づけ、メッセージ量 M と通信相手数 K の間には K∼M^λ（λ≈0.75）というべき乗則的関係が存在することを発見した。これは、持続的な相互作用によって駆動される自己組織的活動パターンを示している。

ABSTRACT

We investigate the timing of messages sent in two online communities with respect to growth fluctuations and long-term correlations. We find that the timing of sending and receiving messages comprises pronounced long-term persistence. Considering the activity of the community members as growing entities, i.e. the cumulative number of messages sent (or received) by the individuals, we identify non-trivial scaling in the growth fluctuations which we relate to the long-term correlations. We find a connection between the scaling exponents of the growth and the long-term correlations which is supported by numerical simulations based on peaks over threshold. In addition, we find that the activity on directed links between pairs of members exhibits long-term correlations, indicating that communication activity with the most liked partners may be responsible for the long-term persistence in the timing of messages. Finally, we show that the number of messages, $M$, and the number of communication partners, $K$, of the individual members are correlated following a power-law, $K\sim M^\lambda$, with exponent $\lambda\approx 3/4$.

研究の動機と目的

• オンラインコミュニティ内におけるメッセージ送信および受信タイミングの時間的相関を調査すること。
• 個人の通信活動における増加変動が、タイミングの長期的持続性とどのように関連しているかを理解すること。
• 特に、好意的な評価を受けた相手との指向的通信リンクが、長期的相関を維持する役割を果たすかを検討すること。
• 個人の合計メッセージ量（M）と通信相手数（K）の間の関係を定量化すること。

提案手法

• 統計的手法を用いて、2つのオンラインコミュニティにおけるメッセージのタイミングを分析し、長期的相関を検出すること。
• 累積メッセージ数（送信または受信）を用いて、個人の通信活動を増加過程としてモデル化すること。
• 成長変動のスケーリング指数と長期的相関の関係を検証するため、ピークオーバースレッショルド・シミュレーションを適用すること。
• メンバー間の指向的通信リンクにおける時間的相関を測定し、パートナー固有の影響が持続性に与える影響を評価すること。
• 実測データにおけるメッセージ量 M と相手数 K の関係をべき乗則モデル K∼M^λ にフィットさせること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 オンラインコミュニティにおけるメッセージ送信および受信タイミングに、長期的相関が見られるか？
• RQ2 個人のメッセージ数の増加変動は、通信タイミングの長期的相関とどのように関連しているか？
• RQ3 特に、高い接続性や「好意的な」相手との指向的通信リンクは、長期的持続性にどの程度寄与しているか？
• RQ4 個人の合計メッセージ量（M）と異なる通信相手数（K）との間の関数的関係は何か？

主な発見

• メッセージ送信および受信タイミングには顕著な長期的持続性が見られ、通信パターンに記憶に類似した挙動が存在することが示された。
• 個人のメッセージ数の増加変動には非自明なスケーリングが存在し、それが長期的相関の存在と直接関連している。
• 成長変動のスケーリング指数と長期的相関を特徴づけるハースト指数との間の定量的関係が確立され、ピークオーバースレッショルド・シミュレーションによって検証された。
• 特に、最も活発的または「好意的な」相手との指向的通信リンクには長期的相関が見られ、これがメッセージタイミングの全体的な持続性を駆動していると示唆された。
• 通信相手数 K はメッセージ量 M に対してべき乗則 K∼M^λ に従い、指数 λ≈0.75 であることが判明した。これは、メッセージ量に比して相手数の多様性が劣加速度的に増加することを示しており、相対的に低い成長率である。