论随机图的演化
On the evolution of random graphs
Erdős P, Rényi A
让随机图的边数逐渐增加,系统刻画各种结构在何时“突然”出现,发现巨连通分支在平均度为 1 处涌现。
按科学主题检索的论文精读:每篇解释研究问题、研究设计、核心方法、主要结论、证据强度与局限,并链接到对应的理论专题。收录奠定这一领域的经典论文与近年的代表性研究。
On the evolution of random graphs
Erdős P, Rényi A
让随机图的边数逐渐增加,系统刻画各种结构在何时“突然”出现,发现巨连通分支在平均度为 1 处涌现。
A set of measures of centrality based on betweenness
Freeman LC
用“一个节点落在多少对节点的最短路径上”来定义中心性,给出节点介数、标准化介数和整个网络的中心化指标。
Collective dynamics of 'small-world' networks
Watts DJ, Strogatz SH
用随机重连在规则网格与随机图间插值,发现少量捷径即可使网络兼具高聚类与短路径,并在真实网络中验证。
Emergence of scaling in random networks
Barabási A-L, Albert R
报告多个真实网络的度分布尾部近似幂律,并提出“增长 + 优先连接”模型,用平均场方法推出指数 γ=3。
Error and attack tolerance of complex networks
Albert R, Jeong H, Barabási A-L
比较随机图与无标度网络在随机删点和按度删点下的直径与碎裂过程,发现无标度网络“耐随机故障、怕蓄意攻击”。
Lethality and centrality in protein networks
Jeong H, Mason SP, Barabási A-L, Oltvai ZN
在酵母蛋白质相互作用网络中发现度分布重尾,且度越高的蛋白敲除后越可能致死,提出“致死性–中心性”关系。
Epidemic spreading in scale-free networks
Pastor-Satorras R, Vespignani A
用异质平均场分析无标度网络上的 SIS 模型,发现流行病阈值消失,解释了计算机病毒长期低水平流行的现象。
Community structure in social and biological networks
Girvan M, Newman MEJ
提出按边介数反复删边的分裂式社团发现算法,在人工网络、空手道俱乐部和食物网等数据上找到了有意义的社团。
Network motifs: simple building blocks of complex networks
Milo R, Shen-Orr S, Itzkovitz S, Kashtan N, Chklovskii D, Alon U
把“在真实网络中出现次数显著多于随机网络的小子图”定义为网络基序,发现不同领域的网络各有特征性基序。
Network motifs in the transcriptional regulation network of Escherichia coli
Shen-Orr SS, Milo R, Mangan S, Alon U
在大肠杆菌转录调控网络中发现前馈环、单输入模块、密集重叠调控子三类富集基序。
Efficient immunization strategies for computer networks and populations
Cohen R, Havlin S, ben-Avraham D
提出“随机选人、给他随机提名的熟人接种”的熟人免疫策略,不需全局信息即可大幅降低阻断流行所需的接种比例。
The structure and function of complex networks
Newman MEJ
网络科学第一个十年的系统综述:真实网络的统计特征、随机图与增长模型、网络上的渗流与传播。
Evidence for dynamically organized modularity in the yeast protein–protein interaction network
Han J-DJ, Bertin N, Hao T, Goldberg DS, Berriz GF, Zhang LV, et al.
结合共表达把酵母互作组枢纽分为 party hub 与 date hub,提出动态组织的模块性。
A general framework for weighted gene co-expression network analysis
Zhang B, Horvath S
提出用“软阈值”把基因间相关转为连续连接权重,构建加权共表达网络,并把连接度、拓扑重叠、聚集系数推广到加权情形。
Modularity and community structure in networks
Newman MEJ
把模块度写成模块度矩阵的二次型,按其主特征向量的正负号二分网络,得到快速而高质量的社团发现算法。
The human disease network
Goh K-I, Cusick ME, Valle D, Childs B, Vidal M, Barabási A-L
用 OMIM 疾病–基因关联构建疾病网络,发现疾病共享遗传根源、按类别聚集,多数遗传病基因位于网络外围。
Synchronization in complex networks
Arenas A, Díaz-Guilera A, Kurths J, Moreno Y, Zhou C
系统综述网络拓扑如何影响同步:Kuramoto 模型的同步起点与路径、主稳定函数与可同步性及应用。
Fast unfolding of communities in large networks
Blondel VD, Guillaume J-L, Lambiotte R, Lefebvre E
提出“局部移动 + 聚合”反复迭代的模块度优化算法(Louvain),在上亿节点的网络上几小时内完成社团发现。
Mapping the structural core of human cerebral cortex
Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, Wedeen VJ, et al.
用弥散谱成像构建全皮层高分辨率结构网络,发现位于后内侧与顶叶皮层的结构核心,并显示结构连接强度能预测静息态功能连接。
Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems
Bullmore E, Sporns O
系统梳理用图论分析脑结构与功能网络的流程与发现,总结小世界、枢纽、模块化等跨尺度、跨模态反复出现的特征。
Power-law distributions in empirical data
Clauset A, Shalizi CR, Newman MEJ
提出最大似然拟合、KS 选下界、自助法检验与似然比比较的幂律分析流程,并重新检验了 24 个数据集。
Catastrophic cascade of failures in interdependent networks
Buldyrev SV, Parshani R, Paul G, Stanley HE, Havlin S
两个相互依赖的网络中,失效会来回传递并引发突变式崩溃;与单一网络相反,度分布越宽,相互依存网络越脆弱。
Identification of influential spreaders in complex networks
Kitsak M, Gallos LK, Havlin S, Liljeros F, Muchnik L, Stanley HE, et al.
发现单个传播源的影响力更取决于它在 k-壳分解中所处的层次,而不是度或介数;多个传播源还需彼此分散。
Complex network measures of brain connectivity: uses and interpretations
Rubinov M, Sporns O
按神经科学含义整理脑网络常用图论指标及其解读,并发布 Brain Connectivity Toolbox。
Network medicine: a network-based approach to human disease
Barabási A-L, Gulbahce N, Loscalzo J
纲领性综述:疾病很少源于单个基因,而是细胞分子网络的扰动;系统梳理网络医学的核心假设、疾病基因预测方法与疾病间关系网络。
Controllability of complex networks
Liu Y-Y, Slotine J-J, Barabási A-L
把结构可控性转化为最大匹配,算出最少驱动节点数,发现其主要由度分布决定,且驱动节点倾向于避开枢纽。
Rich-club organization of the human connectome
van den Heuvel MP, Sporns O
在 21 人结构网络中发现 12 个双侧枢纽互连远超随机预期,构成承担全局通信的富人俱乐部。
Wisdom of crowds for robust gene network inference
Marbach D, Costello JC, Küffner R, Vega NM, Prill RJ, Camacho DM, et al.; DREAM5 Consortium
DREAM5 挑战对 35 种网络推断方法做盲评,发现没有单一方法始终最优,而整合多种方法的“社区网络”最稳健。
Network analysis: an integrative approach to the structure of psychopathology
Borsboom D, Cramer AOJ
系统阐述把精神障碍看作症状之间因果相互作用的网络观点,综述症状网络的构建、分析和模拟方法及其临床意义。
Dynamic functional connectivity: promise, issues, and interpretations
Hutchison RM, Womelsdorf T, Allen EA, Bandettini PA, Calhoun VD, Corbetta M, et al.
综述动态功能连接的证据与方法,系统指出窗口、噪声、统计检验和神经解释上的问题。
Controllability of structural brain networks
Gu S, Pasqualetti F, Cieslak M, Telesford QK, Yu AB, Kahn AE, et al.
把线性控制理论用于人脑结构网络,提出平均、模态、边界三种区域可控性及其系统分布。
Uncovering disease-disease relationships through the incomplete interactome
Menche J, Sharma A, Kitsak M, Ghiassian SD, Vidal M, Loscalzo J, et al.
给出不完整互作组中疾病模块可被观测的条件,提出网络分离度,用以预测疾病间的生物与临床相似性。
Network-based in silico drug efficacy screening
Guney E, Menche J, Vidal M, Barabási A-L
提出校正度偏倚的药物–疾病网络邻近度,发现有效药物的靶点更靠近疾病基因。
Network control principles predict neuron function in the Caenorhabditis elegans connectome
Yan G, Vértes PE, Towlson EK, Chew YL, Walker DS, Schafer WR, et al.
用目标可控性分析线虫连接组,预测运动控制所需的神经元,并以单神经元消融实验验证 PDB 与 DD04/DD05。
Estimating psychological networks and their accuracy: a tutorial paper
Epskamp S, Borsboom D, Fried EI
提出检验症状网络边权准确性与中心性稳定性的 bootstrap 流程和 CS 系数(R 包 bootnet)。
Scale-free networks are rare
Broido AD, Clauset A
用严格的统计检验分析 928 个真实网络数据集,发现强无标度结构很少见,对数正态往往拟合得同样好或更好。
Input graph: the hidden geometry in controlling complex networks
Zhang X, Lv T, Pu Y
用"控制邻接"构造输入图,证明交换定理并把节点控制类型归结为输入图的连通分支,解释了稠密网络的控制双峰现象。
An efficient algorithm for finding all possible input nodes for controlling complex networks
Zhang X, Han J, Zhang W
证明只需一个最大匹配及其交替路径即可找出全部可能输入节点,把复杂度降到与最大匹配相同,并输出每个输入节点的替代节点集。
Cancer-keeper genes as therapeutic targets
Zhang X, Pan C, Wei X, Yu M, Liu S, An J, et al.
提出在所有控制方案中都处于控制路径中间的控制枢纽,用作癌症维持基因,并在膀胱癌细胞和小鼠模型中检验部分候选。
Module control of network analysis in psychopathology
Pan C, Zhang Q, Zhu Y, Kong S, Liu J, Zhang C, et al.
用最小支配集在模块尺度分析症状网络的控制关系,发现 2773 名大学新生中睡眠、压力模块结构上控制情绪模块。
Adaptive Control of Dynamic Networks
Pan C, Zhang X, Zheng H, Zhang Y, Su Z, Zhang C, et al.
在只知道历史拓扑的条件下,为动态网络每个快照实时选取驱动节点,并使前后驱动节点尽量一致以降低切换代价。
Synaptic organization in shared receivers predicts connectivity between input neurons
Zhang X
在两个成年果蝇连接组中,相连输入源的突触在共同接收神经元上靠得更近,这种空间信息可帮助预测未见过的输入神经元之间的连接。
Sparse Internal Control of Language Models
Zhang X
把目标控制的思想用到冻结语言模型内部:选少数内部站点做推理时干预来驱动目标行为,并用六轴协议区分哪些控制性质成立。