Effective Augmentation of Complex Networks

计算机科学 可控性 生物网络 任务(项目管理) 复杂网络 网络拓扑 分布式计算 数据科学 计算机网络 万维网 生物信息学 数学 应用数学 生物 经济 管理
作者
Jinjian Wang,Xinghuo Yu,Lewi Stone
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:6 (1) 被引量:9
标识
DOI:10.1038/srep25627
摘要

Abstract Networks science plays an enormous role in many aspects of modern society from distributing electrical power across nations to spreading information and social networking amongst global populations. While modern networks constantly change in size, few studies have sought methods for the difficult task of optimising this growth. Here we study theoretical requirements for augmenting networks by adding source or sink nodes, without requiring additional driver-nodes to accommodate the change i.e., conserving structural controllability. Our “effective augmentation” algorithm takes advantage of clusters intrinsic to the network topology, and permits rapidly and efficient augmentation of a large number of nodes in one time-step. “Effective augmentation” is shown to work successfully on a wide range of model and real networks. The method has numerous applications (e.g. study of biological, social, power and technological networks) and potentially of significant practical and economic value.
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