[論文レビュー] The spread of opinions in a model with different topologies

Veit Schwämmle, Marta C. González+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 15, 2007

Opinion Dynamics and Social Influence参考文献 2被引用数 2

ひとこと要約

本稿では、社会的ネットワークにおける合意形成と非秩序状態を研究するため、確率的ノイズを組み込んだ非線形な意見動態モデルを提案する。ノイズ強度を増加させることで、システムが合意状態から非秩序状態へ移行することが示され、ネットワークのトポロジーと競合する意見の数に応じて一次または二次の転移を示す。複雑ネットワークとアンネーリングネットワークの両方で類似したダイナミクスが観察される。

ABSTRACT

Understanding how new opinions spread through a community or how consensus emerges in noisy environments can have a significant impact in our comprehension of the social relations among individuals. In this work a new model for the dynamics of opinion formation is introduced. The model is based on a non-linear interaction between neighbor agents in a community, and has the possibility of including a stochastic variable to account for the effect of noise in the way the agents communicate. Our results show that by increasing the intensity of noise, the system goes from consensus to a disordered state. Depending on the number of competing opinions and the details of the network of interactions, the system displays a first or a second order transition. We present results for 1d lattices, annealed, and complex networks. Our results indicate that the system dynamics is similar in any complex network as well as in the annealed network.

研究の動機と目的

• ノイズを含む相互接続されたコミュニティにおける意見の広がり方と合意形成の仕組みを理解すること。
• 確率的通信ノイズを伴うエージェント間の非線形な相互作用をモデル化すること。
• 異なるネットワークトポロジー下での意見系の相転移を分析すること。
• 1次元格子、アンネーリングネットワーク、複雑ネットワークの間でのダイナミクスを比較すること。

提案手法

• 隣接エージェント間の意見更新は非線形な相互作用ルールに従う。
• エージェント間の信頼性や可変性のある通信を模倣するため、確率的ノイズを組み込む。
• 1次元格子、アンネーリングネットワーク、複雑ネットワークの各々でシミュレーションを実施し、システムの挙動を比較する。
• 合意または非秩序状態の検出のために、時間経過に伴う意見分布の進化を追跡する。
• ノイズ強度と競合する意見の数を変化させることで、相転移を分析する。
• 異なるネットワーク構造間でのダイナミクスを比較することで、トポロジーの影響を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ノイズ強度を増加させると、意見動態における合意形成にどのような影響を与えるか？
• RQ2 異なるネットワークトポロジー下で、システムに一次または二次の相転移が生じるか？
• RQ3 競合する意見の数が、システムの転移行動にどのように影響を与えるか？
• RQ4 複雑ネットワークとアンネーリングネットワークは、どの程度類似した意見ダイナミクスを示すか？
• RQ5 1次元格子トポロジーは、より複雑なネットワーク構造と比較して特徴的なダイナミクスを示すか？

主な発見

• ノイズ強度を増加させることで、システムは合意状態から非秩序状態へ移行する。
• システムは、競合する意見の数とネットワーク構造に応じて、一次または二次の相転移を示す。
• 複雑ネットワークとアンネーリングネットワークの両方で、相転移の特性が一貫している。
• 1次元格子におけるダイナミクスは、複雑ネットワークおよびアンネーリングネットワークとは、転移行動の面で異なる。
• 非線形な相互作用ルールとノイズの組み合わせにより、急激なまたは連続的な転移を含む豊かな集団的行動が生じる。