DomiRank Centrality reveals structural fragility of complex networks via node dominance

中心性 脆弱性 计算机科学 复杂网络 弹性(材料科学) 优势(遗传学) 网络拓扑 网络科学 节点(物理) 分布式计算 拓扑(电路) 计算机网络 工程类 数学 生物 生物化学 化学 物理 电气工程 结构工程 物理化学 组合数学 万维网 基因 热力学
作者
Marcus Engsig,Alejandro Tejedor,Yamir Moreno,Efi Foufoula‐Georgiou,Chaouki Kasmi
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 56-56 被引量:80
标识
DOI:10.1038/s41467-023-44257-0
摘要

Determining the key elements of interconnected infrastructure and complex systems is paramount to ensure system functionality and integrity. This work quantifies the dominance of the networks' nodes in their respective neighborhoods, introducing a centrality metric, DomiRank, that integrates local and global topological information via a tunable parameter. We present an analytical formula and an efficient parallelizable algorithm for DomiRank centrality, making it applicable to massive networks. From the networks' structure and function perspective, nodes with high values of DomiRank highlight fragile neighborhoods whose integrity and functionality are highly dependent on those dominant nodes. Underscoring this relation between dominance and fragility, we show that DomiRank systematically outperforms other centrality metrics in generating targeted attacks that effectively compromise network structure and disrupt its functionality for synthetic and real-world topologies. Moreover, we show that DomiRank-based attacks inflict more enduring damage in the network, hindering its ability to rebound and, thus, impairing system resilience. DomiRank centrality capitalizes on the competition mechanism embedded in its definition to expose the fragility of networks, paving the way to design strategies to mitigate vulnerability and enhance the resilience of critical infrastructures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
纯真完成签到 ,获得积分10
1秒前
prrrratt发布了新的文献求助10
1秒前
碧蓝问梅发布了新的文献求助30
1秒前
perfect发布了新的文献求助10
2秒前
明理书萱发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
xing完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
henry发布了新的文献求助10
3秒前
研友_VZG7GZ的应助被冷傲平灵采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
风中的又菱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
777完成签到,获得积分20
4秒前
di发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
脑洞疼的应助被沉默数据线采纳,获得10
5秒前
123555发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
Elsevier大王的应助被zzz采纳,获得10
7秒前
Elsevier大王的应助被zzz采纳,获得30
7秒前
求助文献完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer的应助被李子采纳,获得10
8秒前
8秒前
高锰酸钾完成签到,获得积分10
9秒前
赘婿的应助被李子采纳,获得10
9秒前
深情安青的应助被fat采纳,获得10
9秒前
深情安青的应助被淡淡煎饼采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.2的应助被yuzhongLuo采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
777发布了新的文献求助10
10秒前
自信青筠发布了新的文献求助10
10秒前
xing_xing的应助被梦游游游采纳,获得20
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8074912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9493506
关于积分的说明 21374708
捐赠科研通 7642382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399659
关于科研通互助平台的介绍 2529362
邀请新用户注册赠送积分活动 2438256