Das Small World Phenomenon. Aus http://www.tell6.com

Ähnliche Dokumente
Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!.

Zeichen bei Zahlen entschlüsseln

Wie Google Webseiten bewertet. François Bry

Networks, Dynamics, and the Small-World Phenomenon

Information Systems Engineering Seminar

Literatur. Dominating Set (DS) Dominating Sets in Sensornetzen. Problem Minimum Dominating Set (MDS)

Seminarvortag zum Thema Virtual Private Network Design im Rahmen des Seminars Network Design an der Universität Paderborn

Woher kommt die Idee Internet?

Grundlagen der Theoretischen Informatik, SoSe 2008

Peer-to-Peer- Netzwerke

Diskrete Modellierung

Computerviren, Waldbrände und Seuchen - ein stochastisches Modell für die Reichweite einer Epidemie

Lichtbrechung an Linsen

Teil III: Routing - Inhalt I. Literatur. Geometric Routing. Voraussetzungen. Unit Disk Graph (UDG) Geometric Routing 29

Pädagogische Hochschule Thurgau. Lehre Weiterbildung Forschung

Abschlussprüfung Realschule Bayern II / III: 2009 Haupttermin B 1.0 B 1.1

Statuten in leichter Sprache

Usability ohne Maus und ohne Bildschirm

Wärmebildkamera. Arbeitszeit: 15 Minuten

Übung - Arbeiten mit Android

Gibt es einen Geschmacksunterschied zwischen Coca Cola und Cola Zero?

Impulse Inklusion 2014 Beteiligungskulturen - Netzwerke - Kooperationen (Leichte Sprache Version)

Herzlich willkommen auf unserer Internet-Seite über Ganztags-Schulen. Hier finden Sie folgende Informationen in Leichter Sprache:

Güte von Tests. die Wahrscheinlichkeit für den Fehler 2. Art bei der Testentscheidung, nämlich. falsch ist. Darauf haben wir bereits im Kapitel über

Steinmikado I. Steinmikado II. Steinzielwerfen. Steinwerfen in Dosen

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Kugel-Fächer-Modell. 1fach. 3fach. Für die Einzelkugel gibt es 3 Möglichkeiten. 6fach. 3! Möglichkeiten

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

Social Media bei der Kreissparkasse Ludwigsburg

3.1 Konstruktion von minimalen Spannbäumen Es gibt zwei Prinzipien für die Konstruktion von minimalen Spannbäumen (Tarjan): blaue Regel rote Regel

Wie löst man Mathematikaufgaben?

How-to: Webserver NAT. Securepoint Security System Version 2007nx

Zahlen und das Hüten von Geheimnissen (G. Wiese, 23. April 2009)

Aufgabe 2.1. Ergebnis, Ergebnismenge, Ereignis

Mathematischer Spaziergang für die 1. Primarstufe

Das große ElterngeldPlus 1x1. Alles über das ElterngeldPlus. Wer kann ElterngeldPlus beantragen? ElterngeldPlus verstehen ein paar einleitende Fakten

Catherina Lange, Heimbeiräte und Werkstatträte-Tagung, November

Impulse Inklusion Selbst-bestimmtes Wohnen und Nachbarschaft

Proxy. Krishna Tateneni Übersetzer: Stefan Winter

Arbeit zur Lebens-Geschichte mit Menschen mit Behinderung Ein Papier des Bundesverbands evangelische Behindertenhilfe e.v.

Die neue Aufgabe von der Monitoring-Stelle. Das ist die Monitoring-Stelle:

Jede Zahl muss dabei einzeln umgerechnet werden. Beginnen wir also ganz am Anfang mit der Zahl,192.

WS 2009/10. Diskrete Strukturen

Die Online-Meetings bei den Anonymen Alkoholikern. zum Thema. Online - Meetings. Eine neue Form der Selbsthilfe?

14. Minimale Schichtdicken von PEEK und PPS im Schlauchreckprozeß und im Rheotensversuch

Die Invaliden-Versicherung ändert sich

VERWALTUNG. Postfächer, Autoresponder, Weiterleitungen, Aliases. Bachstraße 47, 3580 Mödring

Übungen zur Vorlesung Induktive Statistik Bedingte Wahrscheinlichkeiten

Locafox! Online finden. Im Geschäft kaufen.

Guide DynDNS und Portforwarding

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Übungsbuch für den Grundkurs mit Tipps und Lösungen: Analysis

Markovketten. Bsp. Page Ranking für Suchmaschinen. Wahlfach Entscheidung unter Risiko und stat. Datenanalyse

Name (in Druckbuchstaben): Matrikelnummer: Unterschrift:

Machen Sie Ihre Kunden zu Botschaftern Ihrer Marke! Real Bau

Maximizing the Spread of Influence through a Social Network

Der Zwei-Quadrate-Satz von Fermat

Orderarten im Wertpapierhandel

Beständig und vertrauenswürdig: Warum eine einheitliche Corporate Identity so wichtig ist

Ergebnisse der forsa-umfrage: Wie stellt sich der Autokunde den Vertrieb der Zukunft vor?

Austausch- bzw. Übergangsprozesse und Gleichgewichtsverteilungen

Kurzanleitung So geht s

Mathematik. UND/ODER Verknüpfung. Ungleichungen. Betrag. Intervall. Umgebung

Dr. Kraus & Partner Ihr Angebot zu Konfliktmanagement

Wenn keine Verbindung zwischen den Computern besteht, dann bist du offline.

Gründe für fehlende Vorsorgemaßnahmen gegen Krankheit

In diesem Tutorial lernen Sie, wie Sie einen Termin erfassen und verschiedene Einstellungen zu einem Termin vornehmen können.

das usa team Ziegenberger Weg Ober-Mörlen Tel Fax: mail: lohoff@dasusateam.de web:

Binäre Bäume. 1. Allgemeines. 2. Funktionsweise. 2.1 Eintragen

Konzepte der Informatik

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office

Motivation Kenngrößen von Graphen Modelle. Small Worlds. in Vorlesung Semantische Suche in P2P-Netzwerken. Florian Holz

Welche Bereiche gibt es auf der Internetseite vom Bundes-Aufsichtsamt für Flugsicherung?

Übungsblatt: Protein interaction networks. Ulf Leser and Samira Jaeger

Easy-Monitoring Universelle Sensor Kommunikations und Monitoring Plattform

Konfiguration VLAN's. Konfiguration VLAN's IACBOX.COM. Version Deutsch

Linienland, Flächenland und der Hyperraum Ein Ausflug durch die Dimensionen

Ideen für die Zukunft haben.

1. Man schreibe die folgenden Aussagen jeweils in einen normalen Satz um. Zum Beispiel kann man die Aussage:

40-Tage-Wunder- Kurs. Umarme, was Du nicht ändern kannst.

Video Unlimited -Nutzungsbeschränkungen

infach Geld FBV Ihr Weg zum finanzellen Erfolg Florian Mock

Spieltheorie Kapitel 7, 8 Evolutionary Game Theory Modelling Network Traffic using Game Theory

1 topologisches Sortieren

Der Dreiklang der Altersvorsorge

Die Post hat eine Umfrage gemacht

R ist freie Software und kann von der Website.

Geld Verdienen im Internet leicht gemacht

Algorithmen und Datenstrukturen

WordPress. Dokumentation

Beispiel Zusammengesetzte Zufallsvariablen

Summer Workshop Mehr Innovationskraft mit Change Management

Multicheck Schülerumfrage 2013

PK-Website: Besuche & Seitenaufrufe 2010 und 2011

Ohne Fehler geht es nicht Doch wie viele Fehler sind erlaubt?

Individuelle Formulare

Komplexe Netzwerke Robustheit

Zugriff vom Internet auf IPswitches an einem DSL-Anschluss

ACDSee Pro 2. ACDSee Pro 2 Tutorials: Übertragung von Fotos (+ Datenbank) auf einen anderen Computer. Über Metadaten und die Datenbank

Rente = laufende Zahlungen, die in regelmäßigen Zeitabschnitten (periodisch) wiederkehren Rentenperiode = Zeitabstand zwischen zwei Rentenzahlungen

Melanie Kaspar, Prof. Dr. B. Grabowski 1

Transkript:

Das Small World Phenomenon Aus http://www.tell6.com

Das Experiment Durchgeführt von Stanley Milgram im Jahr 1969 [7] 296 Briefe an zufällig ausgewählte Personen in Nebraska und Boston Briefe sollten an einen Broker in Boston weitergeleitet werden Nicht direkt, sondern über Freunde oder gute Bekannte Mit so wenig Schritten wie möglich Name, Adresse und einige weitere Informationen über Zielperson bekannt 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 2

Das Ergebnis 64 von 296 Briefen gelangten tatsächlich ans Ziel Verteilung der Anzahl der Schritte: Six Degrees of Separation 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 3

Was ist das Erstaunliche? Es existieren kurze Pfade zwischen zwei nahezu beliebigen Menschen und Sie können ohne zentrale Suche gefunden werden! 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 4

Inhalt Das Small-World Phänomen Existenz kurzer Pfade zwischen beliebigen Knoten Das Watts-Strogatz Modell Dezentrale Pfadsuche Reale strukturelle Eigenschaften sozialer Netze 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 5

Das Watts-Strogatz Modell Einfaches Netzwerk-Modell, das Beobachtungen zum Aufbau von sozialen Netzen beachtet ( Strong & Weak Ties) Erinnerung: Strong Ties vor allem zwischen engen Freunden. Führt zu hoher Clusterung (Triadic Closure) Weak Ties zwischen entfernten Freunden zur Überbrückung größerer sozialer Distanzen Watts-Strogatz Modell [9]: Knoten entlang eines Gitters ausgerichtet Kanten zwischen benachbarten Knoten Zusätzlich zufällige Kanten 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 6

Die zufälligen Kanten Verschiedene Varianten Jeder Knoten hat eine bestimmte Anzahl Kanten zu zufällig ausgewählten Knoten Jeder Knoten hat mit gewisser Wahrscheinlichkeit eine Kante zu einem zufällig ausgewählten Knoten Beide Varianten ermöglichen kurze Pfade zwischen beliebigen Knoten Kurze Pfade durch eine Prise Zufall 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 7

Inhalt Das Small-World Phänomen Existenz kurzer Pfade zwischen beliebigen Knoten Dezentrale Pfadsuche Modell für die Pfadsuche Inverse-Square Network Reale strukturelle Eigenschaften sozialer Netze 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 8

Dezentrale Pfadsuche Wie wird in einem Netzwerk dezentral ein Pfad gesucht? Dezentral: Nur mit lokalen Informationen Einfaches Modell: Nachricht wird an Nachbarn weitergeleitet, der am nähesten zum Ziel ist Zuerst werden weitreichende zufällige Kanten genutzt (weak ties) Vor allem in den letzten Schritten kommen die strong ties ins Spiel Im Watts-Strogatz-Modell können die kurzen Pfade so aber nicht gefunden werden! Problem: Annahme, dass Wahrscheinlichkeit einer Kante zwischen zwei Knoten gleichverteilt ist Verschiedene Entfernungen können nicht zielsicher überbrückt werden 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 9

Inverse-Square Network Jeder Knoten u hat eine Kante zu Knoten v mit Wahrscheinlichkeit proportional zu d(u,v) -q kleines q d(u,v) = Entfernung von u zu v q = Clustering Exponent Optimaler Exponent q = 2 [4] Die Wahrscheinlichkeit einer Kante zu einem der Knoten, dessen Entfernung zu u in einer bestimmten Größenordnung d liegt, ist unabhängig von d großes q 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 10

Optimaler Exponent = 2 Die Wahrscheinlichkeit einer Kante zu einem der Knoten, deren Entfernung zu u in einer bestimmten Größenordnung d liegt, ist unabhängig von d Beweisidee: u d 2d 4d Fixiere Knoten u und eine Entfernung d Unterteile Knoten im Raum durch Kreise mit Radius d*2 n um u 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 11

Optimaler Exponent = 2 Jeder Ring mit Radius r hat ungefähr r² Knoten Jeder Knoten im Ring hat ungefähr Entfernung r zu u Wahrscheinlichkeit einer Kante ~r -2 Wahrscheinlichkeit von Kante zu irgendeinem Knoten im Ring ~ r² * r -2 = konstant u d 2d 4d hängt nicht von r ab! 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 12

Optimaler Exponent = 2 Die Wahrscheinlichkeit ist auch konstant, wenn man nur Ausschnitte der Ringe betrachtet Somit ist ein zielgerichtetes Weiterleiten der Nachricht mit hoher Wahrscheinlichkeit möglich u d 2d 4d Genauerer Beweis im Advanced Material 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 13

Inhalt Das Small-World Phänomen Existenz kurzer Pfade zwischen beliebigen Knoten Dezentrale Pfadsuche Reale strukturelle Eigenschaften sozialer Netze Rank-based Friendship Empirische Studien Social Distance Core-Periphery Struktur 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 14

Vom Modell zur Realität Untersuchungen, ob Exponent q auch in der Realität auftritt US Social Network LiveJournal mit geographischen Daten zu Freundschaftsbeziehungen Problem: Knoten sind räumlich nicht gleichmäßig verteilt 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 15

Rank-based Friendship Ersetze d(u,v) durch rank(u,v) rank(u,v): Anzahl der Knoten, die näher an u liegen als v Wahrscheinlichkeit einer Kante (u,v) proportional zu rank(u,v) -p In großen Netzwerken ist p = 1 optimal Im LiveJournal Experiment wurde ein p zwischen 1,15 und 1,2 festgestellt [6] Schränkt man die Daten nur auf West- bzw Ostküsten-User ein, findet man ein p zwischen 1 und 1,05 Bei Facebook[1] zwischen 0,95 und 1 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 16

Social Distance Räumlicher Abstand zweier Knoten ist einfach zu berechnen, aber hinterlässt Fragen Spielt bei Online sozialen Netzwerken die räumliche Distanz die gleiche Rolle, wie in Offline sozialen Netzwerken? Wie muss das Modell in Ballungsräumen (z.b. Städten) angepasst werden? Social Distance[8] als Alternative Social Distance zweier Knoten u und v ist Anzahl der Knoten im kleinsten sozialen Fokus, der beide Knoten umfasst Sozialer Fokus ist ein Ort/Gruppe/Veranstaltung/... für Menschen sich zu treffen und Kontakte zu knüpfen 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 17

Core-Periphery Struktur Nicht jeder kann gleich gut gefunden werden [2] Mitglieder höherer Gesellschaftsschichten oft eng und global vernetzt Core Mitglieder niedriger Gesellschaftsschichten auch vernetzt, aber eher lokal Periphery 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 18

Kritik am Experiment Start- und Zielpersonen wurde so ausgewählt, dass ein erfolgreiches Weiterleiten der Briefe wahrscheinlich war Viele Versuche, das Experiment zu reproduzieren, mit teilweise völlig verschiedenen Ausgängen [5] Small World Phenomenon und Six degrees of separation sind zu einem Mythos geworden Jedoch gibt es tatsächlich in sozialen Netzen strukturelle Eigenschaften, die das Experiment erklären Es wurden gute Modelle dafür aufgezeigt Forschung geht aber natürlich weiter! 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 19

Literatur 1) Lars Backstrom, Eric Sun, and Cameron Marlow. Find me if you can: Improving geographical prediction with social and spatial proximity, In Proc. 19th International World Wide Web Conference, 2010. 2) Stephen P. Borgatti and Martin G. Everett. Models of core/periphery structures, Social Networks, 21(4):375 395, October 2000. 3) D. Easley, J. Kleinberg. Network, Crowds, and Markets: Reasoning about a highly connected world, Cambridge University Press, 2010 4) Jon Kleinberg. Navigation in a small world, Nature, 406:845, 2000 5) J. Kleinfeldt. The small world problem, Society, vol 39(2), pp 61-66, 2002 6) David Liben-Nowell, Jasmine Novak, Ravi Kumar, Prabhakar Raghavan, and Andrew Tomkins. Geographic routing in social networks, Proc. Natl. Acad. Sci. USA,102(33):11623 11628, August 2005. 7) Jeffrey Travers and Stanley Milgram. An experimental study of the small world problem. Sociometry, 32(4):425 443, 1969 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 20

Literatur 8) Duncan J. Watts, Peter S. Dodds, and Mark E. J. Newman. Identity and search in social networks. Science, 296(5571):1302 1305, May 2002. 9) Duncan J. Watts and Steven H. Strogatz. Collective dynamics of smallworld networks, Nature, 393:440 442, 1998 02.02.2011 Seminar aus maschinellem Lernen Tobias Plötz 21