graph - 模块化如何帮助网络分析

Question

我有一个大型路由器网络，所有路由器都在社区网络中互连。我正在尝试查看可以分析此网络并获得有用见解的不同方法，以及仅通过分析图形（使用 gephi）就可以改进它的方法。所以我遇到了这个叫做“模块化”的度量，它被定义为：

衡量网络划分为模块（也称为组、集群或社区）的强度。高度模块化的网络在模块内的节点之间具有密集的连接，但在不同模块中的节点之间具有稀疏的连接。

我的问题是，我可以通过使用“模块化”度量从网络中学到什么？例如，当我在 gephi 中使用它时，网络是按段着色的，但它有什么帮助？

Answer 1

在 Gephi 中实现的模块化算法寻找比网络其余部分更紧密地连接在一起的节点（这在他们在网站上由创建算法的人 - Google 学者 - Blondel，VD 发表的论文中得到了很好的解释， Guillaume, J., & Lefebvre, E. (nd). 大型网络中社区的快速展开。 )

因此，当您实施此测量时，颜色表示由该算法确定的不同社区，并且基本上它会显示，在您的情况下，哪些路由器彼此之间的连接比网络的其余部分更密集。

但是，要使这些信息真正有用，您必须将其与至少一项措施并列。例如，如果您应用介数中心性度量（显示哪些路由器将最不同的社区连接在一起或网络中充当连接点的最有影响力的节点），您将能够识别每个社区中最易受攻击的路由器, 应更密切地监测。您还可以过滤掉一个社区并确定每个社区内连接最多的路由器（最高程度度量），然后显示哪些路由器对该特定社区很重要。

总而言之，模块化度量可以让您看到网络的脆弱点，并让您大致了解其结构。

关于模块化作为网络鲁棒性的衡量标准也有有趣的研究。例如，如果您的网络具有过高的模块化，则它对随机外部攻击的抵抗力更强，但它也容易受到对连接最多的集线器（高中介中心性节点）的针对性攻击。另一方面，如果它过于互连，那么如果您对路由器进行大规模攻击（或者例如停电），您可以更容易地放下它。在有关信息流行的论文（或视频/幻灯片放映）中对此有一些很好的解释，此处对亚稳态与模块化测量进行了更一般的解释。

希望这会有所帮助，如果您有更多问题，请告诉我，我喜欢这个主题！