Et nyt værktøj til flerlags netværk

Sofistikeret netværksanalyse betyder at finde relationer, der ofte ikke er nemme at se. Et netværk kan have mange lag – svarende til forskellige typer relationer i et socialt netværk, for eksempel - men traditionelle tilgange til analyse er begrænsede. De har en tendens til at fladte netværk ud i enkeltlag, eller behandle lag uafhængigt af de andre.

En ny algoritme fra et tværfagligt team på SFI identificerer relationer ikke kun inden for individuelle lag, men også på tværs af flere lag. Det er et produkt af et nyligt projekt, der involverer en antropolog, en matematiker, en fysiker, og en datamatiker.

SFI Omidyar Fellow Eleanor Power, antropologen, siger, at modellen er bredt anvendelig til en række forskellige netværkstyper. "Det kan også forudsige manglende information, " siger SFI-postdoktor Caterina De Bacco, gruppens fysiker.

Power og De Bacco samarbejdede med SFI Omidyar Fellow Daniel B. Larremore, en matematiker, og SFI-professor Cristopher Moore, en datamatiker og polymatiker. Gruppen offentliggjorde deres arbejde 24. april i tidsskriftet Fysisk gennemgang E .

De testede modellen på to datasæt. Den første kom fra Power, som brugte to år på at indsamle data på sociale netværk i to landsbyer i det indiske landdistrikt. I hendes arbejde, lag svarer til forhold som venner, babysittere, eller folk, der ville låne penge til hinanden. Modellen forudsagde med succes manglende forbindelser i hendes data både inden for og mellem lag.

Forskerne analyserede derefter Larremores genetiske data om malariaparasitten, hvor netværkets forbindelser svarer til delte genetiske understrenge og lag repræsenterer forskellige steder i parasittens genom. I det tilfælde, modellens forudsigelsesevne forværredes med flere lag - sandsynligvis fordi parasitter med mere genetisk diversitet bedre kan undslippe en værts immunsystem.

De Bacco siger, at samarbejdspartnerne byggede modellen til at være bredt anvendelig for forskere - inden for fysik og andre områder - og har frigivet koden, i et brugervenligt format, til enhver, der ønsker det.