Семинар «Модели сложных сетей»

Организованный в Институте проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН в 2018 году семинар под руководством д.ф-м.н, г.н.с. А.Г. Чхартишвили проводит еженедельные заседания, на которых заслушиваются доклады по широкому кругу проблем математического моделирования сетевых взаимодействий. С пожеланиями выступить и любыми вопросами просьба обращаться к секретарю семинара, к.ф.-м.н., с.н.с. И.В. Козицину по адресу kozitsin.ivan@mail.ru

 

9 февраля


«Влияние транзитивности на образование ассортативных связей» - Губанов Александр Валерьевич, аспирант Московского физико-технического института
Обсуждение препринта публикации

 

Доклады 2023


21 декабря


«Антропоморфизм нейросетевых систем» - Варакин Ян Сергеевич, магистрант Южного федерального университета
Существуют значительные проблемы современных больших языковых моделей. Три наиболее важные: галлюцинирование, нестабильность личности (англ. agent persona inconsistency) - частный случай проблемы катастрофического забывания (англ. catastrophical forgetting) и отличия в работе когнитивных функций таких моделей от человеческих. Был выработан качественно новый подход к устранению этих проблем путём приближенного копирования высокоуровневой вычислительной архитектуры мозга с особым упором на ориентированность во времени, наличие устойчивой многоуровневой памяти и биологическую правдоподобность. В докладе приведена суть подхода, аргументация, поддерживающая эту точку зрения, подробное описание построенной композитной архитектуры нейронной сети и результаты её тестирования.

6 декабря


«Сетевые эффекты и задачи управления» - Петров Илья, н.с. Института проблем управления РАН
В докладе рассмотрены различные примеры математических моделей сетевых эффектов - теоретико-игровых моделей на сетях, и их частный случай - класс игр с линейным наилучшим ответом. Примеры включают игру координации (динамика наилучших ответов которой соответствует модели динамики Фридкина-Джонсена), олигополию Курно (в т.ч. с эффектами перетока НИОКР) для случаев взаимодополняемых (англ. complements) и взаимозаменяемых (англ. substitutes) товаров, некоторые случаи рефлексивных игр и др. Рассмотрены формальные постановки игр и известных для них задач управления (или сетевых интервенций). Рассмотрен случай задачи центра, способного влиять как на индивидуальные характеристики игроков, так и на структуру взаимодействия участников, в попытке ответить на вопрос о том, какой из методов (индивидуального или структурного) вмешательства эффективнее.

19 октября


«Теоретико-игровые меры центральности в сетях и приложения» - Хитрая Виталия, аспирантка Института Прикладных Математических Исследований КарНЦ РАН
Работа посвящена разработке методов для анализа структуры сетей на основе кооперативной теории игр и приложениям в различных системах. При данном подходе системы описываются графами, вершины которых являются игроками. Одним их ключевых понятий при анализе графов является мера центральности. В работе предлагается оценивать значение центральности на основе решения кооперативной игры в форме Майерсона, когда характеристическая функция определяется через число простых путей в подграфе, подход обобщается с помощью полинома Джексона, вводится понятие интегральной центральности. Также предлагается подход к вычислению значений центральности вершин взвешенных графов, основанный на представлении графа как электрической цепи и использовании законов Кирхгофа.

5 октября


«Возможности организации научных исследований на основе машинной обработки аннотаций исследовательских статей» - Алексеев Александр Олегович, к.э.н., Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Для повышения эффективности организации научных исследований с помощью методов машинного обучения были обработаны аннотации научных статей, аффилированных с тринадцатью российскими вузами, в результате чего удалось построить в 2-х и 3-х мерном пространствах «карты компетенций», определить близость как отдельных ученых, так и организаций в целом, подобрать квалифицированных оппонентов для аспирантов и соискателей ученых степеней, расширить состав рецензентов научных изданий и др. В качестве примера приводится карта компетенций Пермского национального исследовательского политехнического университета.

29 июня


«Эволюционные игры с иерархической структурой» - Лориц Екатерина Михайловна, бакалавр 4-го курса факультета прикладной математики—процессов управления (ПМ-ПУ) Санкт-Петербургского государственного университета
Эволюционные игры являются развивающимся подразделом теории игр. Данный подраздел теории игр применяется при изучении адаптации больших, но конечных популяций к изменениям окружающей среды. При этом предполагается, что каждый из агентов не оказывает значительного влияния на систему. Теория эволюционных игр находит широкое применение во многих областях науки. В частности, в биологии, медицине и моделировании беспроводных сетей. В данной работе исследуется эволюционная игра с двумя уровнями взаимодействия агентов популяции. На первом уровне изменение состояния популяции зависит от изменения состояния окружающей среды, увеличения или уменьшения доступных для агентов ресурсов. На втором уровне изменение состояния популяции зависит от мнений агентов о состоянии окружающей среды. Эти уровни образуют иерархическую структуру, где изменение одного параметра системы, отвечающего за состояние среды, популяции или мнений агентов, влечет за собой изменение остальных элементов системы. В рамках исследования был проведен анализ модифицированной эволюционной игры с учетом влияния состояния окружающей среды и мнений агентов, разработаны вычислительные процедуры на языке MATLAB и проведены две серии численных экспериментов

18 мая


«Studying structural social capital in urban networks in relation to behavior and communication on social media» - Синявская Ядвига Эдуардовна, младший научный сотрудник Лаборатории социальной и когнитивной информатики НИУ ВШЭ (СПб)
В докладе обсуждаются факторы, которые могут объяснить разницу между пользователями социальной сети Вконтакте как в наблюдаемых показателях структурного социального капитала (структурная позиция в сети связей внутри города Вологда), так и в показателях воспринимаемого социального капитала (степень «ресурсности» своих социальных связей). Структурная позиция оценивалась в работе с помощью сетевого анализа (SNA) и исчислялась как индивидуальные метрики сетевой центральности. Данные наблюдаемые показатели дополнялись информацией из онлайн-опроса репрезентативной выборки пользователей об особенностях использования социальных сетей и восприятии своего социального капитала. В дальнейшем с помощью метода моделирования структурными уравнениями осуществлялось моделирование показателей социального капитала пользователей.

4 мая


«О влиянии демографических и структурных характеристик пользователей ВКонтакте на процессы формирования мнений» - Козицин Иван Владимирович, к.ф-м.н., ИПУ РАН
Запланирован доклад про влияние различных демографических и структурных характеристик пользователей ВКонтакте на процессы формирования мнений.

20 апреля


«Анализ мнений пользователей в социальных сетях: идентификация с помощью BERT-модели, прогнозирование и динамика влияния» - Мельничук Владислав, студент, МГТУ им. Баумана и Технопарка (ВК Образование); Сыч Владислав, студент, МГТУ им. Баумана
Исследована динамика мнений пользователей сети ВКонтакте о вакцинации от COVID-19. Была создана матрица доверия на основе графа информационных взаимодействий и произведен прогноз мнений на следующий период. Результаты показали ухудшение отношения пользователей к вакцинации, несмотря на отсутствие изменений в новостном фоне. В работе использованы методы анализа графов, анализа текстов и статистического моделирования.

19 января


«Анализ социальных сетей для ученых и исследователей» - Петров Илья, м.н.с., ИПУ РАН
В работе проводится анализ активности исследователей Института проблем управления в социальной сети ResearchGate.

 

Доклады 2022


15 декабря


«Binary Opinion Space in the SCARDO Model: Precise Analytical Description» - Козицин Иван Владимирович, к.ф-м.н., ИПУ РАН
Доклад посвящен недавно принятой в журнал Advances in Systems Science and Applications (ASSA) работе: https://ijassa.ipu.ru/index.php/ijassa/article/view/1292.

1 декабря


«Задачи картирования социальных сетей и обработки текстовых массивов» - Градосельская Галина Витальевна, к.социол.н., научный руководитель Института Сетевого анализа, в.н.с. Центра цифровой социологии «Ядов-Центр», РГГУ
Обсуждение перспективы исследований по прикладным направлениям, посвященным картированию социальных сетей и обработке текстовых массивов (векторизация текстов, их классификация, нейросетевое моделирование).

17 ноября


«Сетевые интервенции: управление структурой» - Петров Илья, м.н.с., ИПУ РАН
Доклад посвящен управлению сетевым взаимодействием экономических агентов. Термин «сетевые интервенции» или «сетевое вмешательство» (англ. network interventions) описывает процесс использования данных cетей социального взаимодействия для изменения результатов деятельности участников сети. Существуют различные стратегии сетевых интервенций, и интерес представляет оценка применимости и эффективности этих методов. На примере игр с линейным наилучшим ответом рассмотрены различные стратегии сетевых интервенций. Особое внимание уделено управлению структурой взаимодействия: предложен подход к управлению сетевыми характеристиками стратегического взаимодействия агентов на сети. Для сравнения эффективности различных подходов к управлению рассмотрена задача противоборства двух центров, преследующих противоположные цели.

29 сентября


«Моделирование динамики социальных групп» - Денис Сергеевич Андреюк, к.б.н., доцент, Экономический ф-т МГУ
Доклад посвящен проблеме моделирования долгосрочной динамики социальных групп. Предложено рассматривать социальную группу как адаптивный информационный контур, характеристики которого на длинной шкале времени заданы отчасти генетическими предустановками участников группы, а отчасти множеством социальных институций - неформальных норм и традиций, и формальных законов и правил. На короткой временной шкале информационные характеристики социальной группы в значительной мере определяются структурой социальных связей, которая, в свою очередь, зависит от динамики мнений в группе. Предложены параметры для моделирования генетической составляющей группового социального поведения, а также ряд инструментов для эмпирического анализа рамок, определяющих правила изменения социальных связей в краткосрочной динамике группы.

22 сентября


«Динамика социального графа» - Козицин Иван Владимирович, к.ф-м.н., ИПУ РАН
 

15 сентября


«Моделирование информационного противоборства между двумя центрами в сети» - Александр Иванов
Доклад посвящен проблеме моделирования долгосрочной динамики социальных групп. Предложено рассматривать социальную группу как адаптивный информационный контур, характеристики которого на длинной шкале времени заданы отчасти генетическими предустановками участников группы, а отчасти множеством социальных институций - неформальных норм и традиций, и формальных законов и правил. На короткой временной шкале информационные характеристики социальной группы в значительной мере определяются структурой социальных связей, которая, в свою очередь, зависит от динамики мнений в группе.

Предложены параметры для моделирования генетической составляющей группового социального поведения, а также ряд инструментов для эмпирического анализа рамок, определяющих правила изменения социальных связей в краткосрочной динамике группы.

30 июня


«О теоретико-игровой модели формирования сети, использующей взвешенную центральность посредничества» - Иван Самойленко, Факультет математики НИУ ВШЭ
С 1950-х годов активно исследуется вопрос того каким образом в реальных задачах возникают сетевые структуры В ходе изучения этой области было обнаружено, что сети, полученные из источников разной природы, обладают многими общими свойствами. Было предложено множество хороших вероятностных моделей, однако вероятностный подход не позволяет объяснить причину возникновения конкретных связей. В своей работе я рассмотрел теоретико-игровую модель, использующую взвешенную центральность посредничества (betweenness centrality). Модель позволяет не только получить более сильное ограничение на свойство малого мира (мы назовем это свойство "сверхмалый мир", также более известное как "правило 6 рукопожатий"), но и предположить стратегические причины, по которым образуются конкретные связи, а также причины, по которым правило 6 рукопожатий реализуется в социальных сетях.

11 апреля


«A general framework to link theory and empirics in opinion formation models» - Козицин Иван Владимирович, к.ф-м.н., ИПУ РАН
Доклад по мотивам моей недавно вышедшей статьи https://www.nature.com/articles/s41598-022-09468-3

 

Доклады 2021


9 декабря


«Могут ли социальные сети остановить дезинформацию?» - Самсонов Арсений, PhD in Political Science, Будапештский Университет Технологий и Экономики
Предлагается теоретико-игровая модель, в которой политик и избиратели выбирают, какой соцсетью пользоваться. Соцсети могут заставить политика посылать достоверный сигнал. В равновесии избиратели с большей вероятностью делают наилучший выбор, если одна из соцсетей для них предпочтетельнее другой. Модель описывает факт-чекинг в западных демократиях и применима к регулированию онлайн-платформ. В частности, она показывает, что разделение платформ может привести к снижению уровня факт-чекинга.

1 июля


«Система компьютерной поддержки математического моделирования экономических систем» - Жукова Александра Александровна, к.ф.-м.н., с.н.с. и зав. отд. математического моделирования экономических систем ФИЦ ИУ РАН, доцент МФТИ, доцент НИУ ВШЭ
В данном докладе будет рассказано об опыте использования систем и технологий поддержки моделирования и принятия решений, которые мы активно применяем в нашем отделе математического моделирования экономических систем ФИЦ ИУ РАН: работы по построению моделей общего равновесия, имитационные модели, параллельные вычисления, описания множества достижимости и Парето-оптимальных состояний, анализа спроса на товары на основе торговой статистики. Коллектив отдела ФИЦ ИУ РАН имеет уникальный многолетний опыт разработки прикладных динамических моделей равновесия. Для эффективной реализации этих моделей была создана система интеллектуальной поддержки математического моделирования экономики ЭКОМОД, включающая возможности проверки корректности модели и соблюдения балансов. Система способна автоматизировать аналитическое исследование моделей, основанных на оптимальном управлении. В настоящий момент мы работаем над расширением функций системы и переводом ее с Maple на бесплатные системы Xcas и SymPy. Также, возникла задача моделирования сложной структуры взаимодействия экономических агентов в экономике, межотраслевых связей и случайных процессов транзакций. Также, планируется рассказать о других разработках отдела.

17 июня


«Энтропийный подход в иерархических кластерных моделях» - Кольцов Сергей Николаевич, ведущий научный сотрудник Лаборатории социальной и когнитивной информатики, доцент департамента математики, НИУ ВШЭ
В докладе будут рассмотрены возможности расширения энтропийного подхода на иерархические модели кластеризации данных. В первой части доклада будет рассмотрена возможность иерархической кластеризации пользовательских данных в ВК на основе энтропии Реньи. Во второй части, будет приведены результаты расширения энтропийного подхода иерархические тематические модели. В рамках данного доклада будут приведены результаты экспериментов по следующим моделям: 1. hierarchical latent Dirichlet allocation model (hLDA), 2. hierarchical Pachinko allocation model (hPAM). 3. hierarchical additive regularization of topic models (hARTM), и по 4 датасетам, два из которых имеют плоскую разметку, и 2 датасета имеют двухуровневую тематическую разметку. На основе экспериментов будет показано, как можно производить настройку иерархических тематических моделей при помощи поиска минимума энтропии Реньи. Кроме того, в докладе будет показан эффект препроцессинга (процедура удаления стоп слов) в терминах энтропии Реньи. Все python коды и датасеты доступны на сайте Github: https://github.com/hse-scila/hierarchical-models