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dc.creatorBolfe, Maíra Angélica
dc.date.accessioned2021-12-15T17:13:54Z
dc.date.available2021-12-15T17:13:54Z
dc.date.issued2021-10-27
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23326
dc.description.abstractIn this work, we study an important tool to model complex networks built from empirical data, wich are exponential random graphs. We propose a model to generate random graphs, whose hamiltonian enables to impose generic constraints that involve correlations between the degrees of adjacent nodes (nearest neighbors) and between the degrees at the end- points of two-stars (next nearest neighbors). A two-star is formed by a pair of edges that share a node. In the present work, we will show how to solve this model analytically in the sparse regime, that is, when the average number of neighbors per node remains finite in the thermodynamic limit. From the analytic solution, we obtain the phase diagram which reveals the existence of a first order transition. The line of first order phase transition finishes at the critical point, whose location is precisely determined on the phase diagram. The first order transition marks a transition to a condensed phase, where the degree distribution exhibits one or two maximum. In particular, we show that the degree distribution depends strongly on the degree correlations between next nearest neighbors. For positive degree correlations between next nearest neighbors, the degree distribution inside the condensed phase shows a maximum at the maximum degree, while for negative degree correlations the condensed phase is characterized by a bimodal degree distribution. We show that the assortativities are non-monotonic functions of the model parameters, with a discontinuous behavior at the firs-torder transition. Some of our theoretical results are independently confirmed through Monte Carlo simulations. The results of this thesis are useful to model empirical networks with correlated degrees, since one can identify, base on the phase diagram, the metaestable region in which generating random graphs becames a difficult problem.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectRedes complexaspor
dc.subjectGrafos aleatórios exponenciaispor
dc.subject2-estrelaspor
dc.subjectTransição de fasepor
dc.subjectCorrelações de grauspor
dc.subjectCondensação de grauspor
dc.subjectComplex networkeng
dc.subjectExponential random graphseng
dc.subjectTwo-stareng
dc.subjectPhase transitioneng
dc.subjectDegree correlationseng
dc.subjectDegree condensationeng
dc.titleSolução analítica do modelo 2-estrelas com graus correlacionadospor
dc.title.alternativeAnalytical solution of the two-star model with correlated degreeseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoNeste trabalho estudamos uma importante ferramenta para modelar redes complexas construídas a partir de dados empíricos, que são os grafos aleatórios exponenciais. Nós propomos um modelo para a geração de grafos aleatórios, cujo hamiltoniano permite impor vínculos genéricos que envolvem correlações entre os graus de nós adjacentes (primeiros vizinhos) e entre os graus localizados nas extremidades de 2-estrelas (segundos vizinhos). Uma 2-estrela é uma estrutura formada por um par de arestas que compartilham um sítio. Nesta tese nós iremos mostrar como resolver analiticamente este modelo no regime esparso, isto é, quando o número médio de vizinhos por sítio permanece finito no limite termodinâmico. A partir da solução analítica, construímos diagramas de fases onde mostramos que o modelo apresenta uma transição de fase de primeira ordem. A linha de transição de primeira ordem termina em um ponto crítico, cuja localização é determinada de maneira precisa no diagrama de fases. A transição de primeira ordem marca uma transição para um fase condensada, onde a distribuição de grau apresenta um ou dois máximos. Em particular, mostramos que a distribuição de grau depende fortemente das correlações entre os graus de segundos vizinhos. Para correlações de grau positivas entre segundos vizinhos, a distribuição de grau dentro da fase condensada apresenta um máximo no grau máximo, enquanto para correlações de grau negativas a fase condensada é caracterizada por uma distribuição de grau bimodal. Mostramos que as assortatividades, que medem a correlação linear entre os graus, são funções não-monotônicas dos parâmetros do modelo, com um comportamento descontínuo na transição de primeira ordem. Alguns de nossos resultados teóricos são confirmados de maneira independente por meio de simulações de Monte Carlo. Esperamos que os resultados desta tese sejam úteis na modelagem de redes empíricas com graus correlacionados, pois com base no diagrama de fases é possível identificar as regiões metaestáveis onde a geração de grafos apresenta dificuldades práticas.por
dc.contributor.advisor1Metz, Fernando Lucas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7792896128018286por
dc.contributor.referee1Mombach, Jose Carlos Merino
dc.contributor.referee2Schmidt, Mateus
dc.contributor.referee3Erichsen Junior, Rubem
dc.contributor.referee4Gonçalves, Sebastián
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6477068854085987por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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