Inferência estatística em redes complexas

Autor(es)

Bianca Madoka Shimizu Oe

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2017-01-16

Membros da banca

Odemir Martinez Bruno; Marcus Aloizio Martinez de Aguiar; Diego Raphael Amancio; Marinho Gomes de Andrade Filho

• Orientador: Francisco Aparecido Rodrigues

Resumo

Vários fenômenos naturais e artificiais compostos de partes interconectadas vem sendo estudados pela teoria de redes complexas. Tal representação permite o estudo de processos dinâmicos que ocorrem em redes complexas, tais como propagação de epidemias e rumores. A evolução destes processos é influenciada pela organização das conexões da rede. O tamanho das redes do mundo real torna a análise da rede inteira computacionalmente proibitiva. Portanto, torna-se necessário representá-la com medidas topológicas ou amostrá-la para reduzir seu tamanho. Além disso, muitas redes são amostras de redes maiores cuja estrutura é difícil de ser capturada e deve ser inferida de amostras. Neste trabalho, ambos os problemas são estudados: a influência da estrutura da rede em processos de propagação e os efeitos da amostragem na estrutura da rede. Os resultados obtidos sugerem que é possível predizer o tamanho da epidemia ou do rumor com base em um modelo de regressão beta com dispersão variável, usando medidas topológicas como regressores. A medida mais influente em ambas as dinâmicas é a informação de busca média, que quantifica a facilidade com que se navega em uma rede. Também é mostrado que a estrutura de uma rede amostrada difere da original e que o tipo de mudança depende do método de amostragem utilizado. Por fim, quatro métodos de amostragem foram aplicados para estudar o comportamento do limiar epidêmico de uma rede quando amostrada com diferentes taxas de amostragem. Os resultados sugerem que a amostragem por busca em largura é a mais adequada para estimar o limiar epidêmico entre os métodos comparados. (AU)

• Processo FAPESP: 14/12301-8 - Inferencia estatistica de redes complexas
• Beneficiário: Bianca Madoka Shimizu Oe
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado