宏觀規律如何描述複雜動力學：無症狀人群和CoviD-19傳播
原文標題： How macroscopic laws describe complex dynamics: asymptomatic population and CoviD-19 spreading
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12457
作者： D.Lanteri, D.Carco’, P.Castorina
摘要： 宏觀增長定律是平均場方程的解，它有效地描述了潛在的複雜動力學。它們被用於研究感染的傳播，例如CoviD-19，其中檢測到的受感染個體的累積數量N（t）的計數是一個普遍接受的，粗粒度的變量，用於瞭解該流行病狀態。但是，N（t）沒有考慮到未知數量的無症狀病例（未檢測到）A（t）。因此，出現一個問題，即觀察到的時間序列N（t）是否是監測傳染病演變的可靠工具。我們研究了一個耦合的微分方程系統，該系統包括有症狀和無症狀個體之間的傳播動態以及由於社會孤立而產生的強烈遏制效應。因此，將該解決方案與宏觀定律進行比較，該定律適用於來自單個非線性微分方程且未明確引用A（t）的總體N（t），從而表明兩種方法的等效性。實際上，N（t）考慮到了更為複雜和詳細的人口動態，因此也可以評估無症狀個體的數量。然後將該模型應用於在意大利傳播的Covid-19，在最近的數據中觀察到從N（t）的指數行為到Gompertz增長的過渡。這樣，儘管沒有描述總感染人群，但包含在N（t）數據分析中的信息可以可靠地理解流行階段。在傳播的快速生長階段，無症狀人群大於有症狀人群。
α-Satellite：一個AI驅動的系統和基準數據集，用於社區分層風險評估，以幫助應對COVID-19
原文標題： α-Satellite: An AI-driven System and Benchmark Datasets for Hierarchical Community-level Risk Assessment to Help Combat COVID-19
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12232
作者： Yanfang Ye, Shifu Hou, Yujie Fan, Yiyue Qian, Yiming Zhang, Shiyu Sun, Qian Peng, Kenneth Laparo
摘要： 新穎的冠狀病毒及其致命爆發給人類社會帶來了巨大挑戰：截至2020年3月26日，美國已確診病例85,377例，報告死亡1,293例。世界衛生組織（WHO）則將冠狀病毒病（COVID-19）視為全球大流行病，該病已感染了531,000多人，並在至少171個國家中造成24,000多人死亡。越來越多的地區報告了地方以下地方社區的傳播，這代表著在與新型冠狀病毒的鬥爭中惡化的重大轉折，這表明迫切需要擴大監測範圍，以便我們更好地瞭解COVID-19的傳播，從而採取可行的社區緩解策略來更好地應對。通過提高人工智能（AI）的功能並利用從異構源生成的大規模和實時數據（例如，來自官方公共衛生組織的疾病相關數據，人口統計數據，移動性數據以及來自社交媒體的用戶生成的數據），在這項工作中，我們提議並開發一個AI驅動的系統（名為alpha-Satellite作為初始產品，以提供分層的社區級風險評估，以協助制定應對快速發展的COVID的策略-19大流行：更具體而言，給定特定位置（用戶輸入或自動定位），開發的系統將自動以分層方式（例如州，縣，市，特定位置）提供與其相關的風險指數，以使個人選擇適當的保護措施，同時最大程度地減少對日常生活的破壞。開發的系統和生成的基準數據集可通過我們的網站公開訪問。系統說明和免責聲明也可在我們的網站上找到。
COVID-19傳輸的溫度依賴性
原文標題： Temperature dependence of COVID-19 transmission
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12417
作者： Alessio Notari
摘要： 最近的冠狀病毒大流行在其早期階段幾乎呈指數增長，在許多國家， N 的病例數相當適合 N propto e ^ alpha t 。我們分析了42個不同國家/地區的費率，每個國家/地區選擇30天的情況作為第一天的起點，然後選擇接下來的12天作為起點，從而以相當均勻的方式捕獲早期的指數增長。我們在流行病流行的月份中，尋找每個國家的匯率 alpha 和平均氣溫 T 之間的聯繫。擬合線性行為 alpha（T），我們發現證據表明增長率下降是 T 的函數。但是，在非常低的 T 數據中也可以看到增長率的下降。超越線性模型，數據中似乎出現了約（9.5 pm 2.6）^ circ C 的峰值。我們的研究結果希望，對於北半球國家來說，由於天氣轉暖和封鎖政策的影響，增長率將顯著下降。通常，在下一個寒冷季節到來之前，應該通過強有力的鎖定，測試和跟蹤策略來阻止傳播。
自我隔離與邊境封鎖：什麼能更好地阻止流行病傳播？
原文標題： Self-isolation vs frontiers closing: What prevents better of epidemic spread?
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12290
作者： O. Valba, V. Avetisov, A. Gorsky, S. Nechaev
摘要： 我們討論網絡聚類和適應性對流行病傳播的綜合影響。我們要解決的問題是，哪種機制更能有效地阻止疾病在互聯網絡中傳播：自適應集群（模仿本地社區中的自我隔離（SI））或尖銳的即時集群，就像城市與國家之間的邊境關閉（FC） ？由於實際上跨社區連接始終存在，因此我們想知道激勵（疾病）在整個集群網絡中的傳播效率如何，整個集群網絡具有一定的集群間連接密度。 SI網絡和FC網絡之間的關鍵區別如下：SI網絡在整個網絡中的小團體最大化的情況下“自適應增長”，而FC網絡是通過 emph ad hoc強加的“即時創建”的邊界。我們發現，SI模型具有度分佈 P（k） sim k ^ eta 的無標度特性，其臨界指數 -2 < eta
社交媒體上的冠狀病毒：分析Twitter對話中的不實信息
原文標題： Coronavirus on Social Media: Analyzing Misinformation in Twitter Conversations
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12309
作者： Karishma Sharma, Sungyong Seo, Chuizheng Meng, Sirisha Rambhatla, Aastha Dua, Yan Liu
摘要： 正在進行的冠狀病毒病（COVID-19）大流行突出了我們當今全球化世界的相互聯繫。隨著社會隔離政策的到位，虛擬通信已成為（錯誤）信息的重要來源。隨著越來越多的人依賴社交媒體平臺獲取新聞，在這些空前的時代，識別錯誤信息已成為一項關鍵任務。除了惡意之外，此類信息的傳播還構成了嚴重的公共健康風險。為此，我們設計了一個儀表板來跟蹤流行的社交媒體新聞共享平臺-Twitter上的錯誤信息。我們的儀表板可讓您瞭解有關冠狀病毒的社交媒體討論以及隨著情況的發展在平臺上共享的信息質量。自2020年3月1日起，我們使用Twitter API收集流數據，並提供與重要新興政策（例如“ #socialdistancing”和“ #workfromhome”）相關的主題群集和社會情感的分析。我們會隨著時間跟蹤新出現的標籤，並提供對位置和時間敏感的情感分析。此外，我們研究了社交媒體上的虛假信息這一具有挑戰性的問題，並提供了一種從Twitter信息級聯中識別虛假，誤導和點擊誘餌內容的檢測方法。儀表板維護著不斷髮展的檢測到的錯誤信息級聯列表以及相應的檢測分數，可從https://ksharmar.github.io/index.html在線訪問。
巴西COVID-19演變的數據分析和建模
原文標題： Data analysis and modeling of the evolution of COVID-19 in Brazil
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12150
作者： Nuno Crokidakis
摘要： 嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-Cov2或簡稱COVID-19）的世界演變導致世界衛生組織宣佈其為大流行病。該病於2019年12月在中國出現，並在世界範圍內迅速傳播，特別是在意大利和西班牙等歐洲國家。 2月26日記錄了巴西第一例報告病例，此後病例數迅速增加。為了減緩該疾病在全國的初期發展，已分離出確診的陽性病例以不傳播該疾病。為了更好地瞭解巴西COVID-19的演變，我們將敏感傳染隔離隔離回收（SIQR）模型應用於來自巴西衛生部的數據分析。基於分析和數值結果以及基於數據，基本再現數估計為 R_ 0 = 5.25 。此外，我們估計未鑑定的感染個體和確診病例的比例約為10美元，與先前的研究一致。我們還估計，疫情加倍時間為 2.72 天。
轉發還是不轉發：使用惡意軟件引起誤解以秘密操縱Twitter疫苗辯論
原文標題： To Tweet or Not to Tweet: Covertly Manipulating a Twitter Debate on Vaccines Using Malware-Induced Misperceptions
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12093
作者： Filipo Sharevski, Peter Jachim, Kevin Florek
摘要： 拖釣和社交機器人已被證明是操縱公眾輿論和在Twitter用戶之間撒下不和的強大策略。這項工作需要大量的內容製作和帳戶協調，以逃避Twitter對惡意平臺使用的檢測。在本文中，我們通過引起對已驗證用戶對正版非滾動內容的誤解，探索了一種秘密社交媒體干擾的替代策略。此策略使用一種惡意軟件，該惡意軟件在以隱秘中間人的方式向目標用戶提供真實內容之前，會秘密地操縱目標單詞，主題標籤和Twitter指標。對惡意軟件的早期測試發現，它能夠實現與巨魔和社交機器人類似的目標，即沉默或激發社交媒體用戶在社交媒體的兩極分化的辯論中表達自己的觀點。此後，我們在受控環境（N = 315）中進行了實驗測試，在該環境中，該惡意軟件秘密地操縱了Twitter關於疫苗引起自閉症風險的辯論中的看法。實證結果表明，在辯論諸如疫苗之類的兩極分化問題時，誘發誤解是使Twitter上的用戶保持沉默的有效策略。我們使用這些發現提出了一種解決方案，以應對由惡意軟件引起的誤解的影響，該誤解也可用於應對Twitter上的巨魔和社交機器人。
社會技術慣例的網絡動態
原文標題： The Network Dynamics of Social and Technological Conventions
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12112
摘要： 當創新爭奪採用權時，偶然的歷史事件可以使劣等策略傳播，而以其他替代方案為代價。但是，優勢並不總是由於偶然而產生，網絡已成為組織行為的重要決定因素。為了瞭解哪些因素會影響採用最佳替代方案的可能性，本文提出：網絡結構如何塑造社會和技術慣例的出現？先前的研究已經發現，從單個創新的角度來看，很有影響力的人或“中心”節點可能會受益，因為中央節點的提升可以提高採用速度。相反，當考慮多種策略的競爭時，中心節點的存在可能會帶來風險，並且不能保證最終的“集中式”網絡會偏向於最佳策略。本文使用基於主體的仿真研究網絡結構對約定形成標準模型的影響，發現網絡集中化可以提高約定形成的速度，但也降低了最佳策略被廣泛採用的可能性。令人驚訝的是，這一發現並未表明速度/最佳性之間的權衡：密集網絡既快速又最佳。
整合眾包和主動學習對推文的工作生活事件分類
原文標題： Integrating Crowdsourcing and Active Learning for Classification of Work-Life Events from Tweets
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12139
作者： Yunpeng Zhao, Mattia Prosperi, Tianchen Lyu, Yi Guo, Jing Bian
摘要： 社交媒體（尤其是Twitter）正越來越多地用於具有預測性分析的研究中。在社交媒體研究中，自然語言處理（NLP）技術與基於專家的手動和定性分析結合使用。但是，社交媒體數據是非結構化的，必須經過複雜的處理才能用於研究。手動批註是多個專家評估者必須就每個項目達成共識的最耗資源和最耗時的過程，但是對於創建用於訓練基於NLP的機器學習分類器的黃金標準數據集至關重要。為了減輕手動註釋的負擔，同時又保持其可靠性，我們設計了與主動學習策略相結合的眾包管道。我們通過案例研究證明了其有效性，該案例研究從各個推文中識別出失業事件。我們使用Amazon Mechanical Turk平臺從Internet招募註釋者，並設計了許多質量控制措施來確保註釋的準確性。我們評估了4種不同的主動學習策略（即最不自信，熵，投票熵和Kullback-Leibler差異）。主動學習策略旨在減少達到自動分類所需性能所需的推文數量。結果表明，眾包對於創建高質量註釋非常有用，而主動學習有助於減少所需的推文數量，儘管所測試的策略之間沒有實質性差異。
複雜網絡中的最短路徑：結構和優化
原文標題： Shortest Paths in Complex Networks: Structure and Optimization
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12180
作者： Guilherme S. Domingues, Cesar H. Comin, Luciano da F. Costa
摘要： 在複雜網絡的幾種拓撲特性中，最短路徑代表了一個特別重要的特性，因為它不僅可能影響其他拓撲特性，而且主要是因為它對網絡上發生的幾種動力學過程的影響。另外，通過修改網絡以減少各自的最短路徑，可以在幾種實際情況（例如城市中轉）中受益。在當前的工作中，我們解決了通過根據不同的策略添加給定數量的鏈接來嘗試減少若干理論和現實世界複雜網絡的平均最短路徑的問題。更具體地說，我們考慮了：在度數相對較低和較高的節點之間放置新的鏈接；提高網絡度的規律性；根據程度優先依戀；以相對較低和較高的介數中心性中心鏈接節點；並以較低/較低，較低/較高以及較高/較高的可訪問性鏈接節點。已經獲得了一些有趣的結果，包括確定基於可訪問性的策略可以最大程度地減少平均最短路徑長度。另一個有趣的發現是，對於幾種類型的網絡，基於度的方法往往可以提供與通過使用計算上更為昂貴的中介中心度測量所獲得的改進相當的改進。
複雜網絡數據驅動控制
原文標題： Data-Driven Control of Complex Networks
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12189
作者： Giacomo Baggio, Danielle S. Bassett, Fabio Pasqualetti
摘要： 我們處理複雜網絡行為的能力取決於有效控制算法的設計，並且關鍵取決於準確和易處理的網絡動力學模型的可用性。儘管在過去的幾年中，網絡系統的控制算法設計取得了長足的進步，但對網絡動力學的瞭解卻是一個普遍存在的假設，在實踐中很難滿足，尤其是當網絡拓撲很大且可能隨時間變化時。在本文中，我們克服了這一侷限性，並開發了一種數據驅動的框架來以最佳方式控制複雜的動態網絡，而無需任何網絡動力學知識。我們的最佳控制是使用一組有限的實驗數據構建的，其中未知的複雜網絡會受到任意且可能是隨機輸入的刺激。除了優化之外，我們還表明，即使與基於模型的對等公式相比，我們的數據驅動公式也具有良好的計算和數值特性。最後，儘管我們的控件對於具有確定性線性動力學的網絡可證明是正確的，但我們也可以針對嘈雜的實驗數據以及在操縱大腦網絡中的神經活動時出現的一類非線性動力學來表徵其性能。
模塊化在生物網絡自組織動力學中的作用
原文標題： The role of modularity in self-organisation dynamics in biological networks
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12311
作者： Bram A. Siebert, Cameron L. Hall, James P. Gleeson, Malbor Asllani
摘要： 相互聯繫的生物實體集合可能是現代科學迄今為止遇到的最複雜的系統。尤其是，科學家集中精力瞭解不同神經元，蛋白質或物種之間相互作用結構的複雜性如何影響其各自系統的功能。公認的是，許多生物網絡是以高度分層的方式構建的，具有兩個主要特性：連接兩個明顯相距遠的節點（神經元，物種或蛋白質斑塊）的短平均路徑，以及模塊化聚集中的節點比例很高。儘管到目前為止已經提出了幾種假設，但是對於這種生物系統中模塊與動力學活性之間的關係知之甚少。在這裡，我們顯示網絡模塊化是功能活動的自組織模式形成的關鍵要素，而與模塊結構的拓撲特性無關。特別是，我們表明在這種情況下可以發展模塊化規模的宏觀空間格局，這可以解釋生物網絡中的自然順序如何遵循其模塊化結構組織。我們的結果還表明，生物複雜網絡上的圖靈模式可能是存在模塊化結構的標誌，因此可能是社區檢測的可能協議。我們在真實世界的網絡上測試我們的結果，以確認模塊化在創建宏觀模式中的重要作用。
最小直徑的無標度圖的結構特性和平均捕獲時間
原文標題： Structural properties and average tapping time on scale-free graphs with smallest diameter
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12392
作者： Fei Ma, Ping Wang
摘要： 在本文中，我們提出了一類圖 G ^ star（m，t），並首先研究它們的一些結構特性，例如平均度。結果表明（1）圖 G ^ star（m，t）具有密度特徵，因為它們的平均度與時間步長 t 成比例，而不是大圖尺寸限制中的常數，（2）圖 G ^ star（m，t）服從冪律分佈，指數等於 2 ，這在以前的大多數無標度模型中都很少見，（3）圖 G ^ star （m，t）以超小直徑和較高的聚類係數顯示了小世界性質，並且（4）圖 G ^ star（m，t）相對於Pearson相關係數具有分解結構小於零。此外，我們在建議的圖 G ^ star（m，t）上考慮了捕獲問題，然後發現它們都通過自己的平均捕獲時間達到理論下界，從而具有更高的最佳捕獲效率，在現有的無標度模型中很少觀察到這種現象。我們進行了廣泛的模擬，與我們的理論分析相一致。
西班牙第一個殖民地小鎮的城市規劃：拉古納的聖克里斯托瓦爾城歷史悠久的教堂的方向
原文標題： Urban Planning in the First Unfortified Spanish Colonial Town: The orientation of the historic churches of San Cristobal de La Laguna
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12410
作者： Alejandro Gangui, Juan Antonio Belmonte
摘要： 特內里費島加那利島（西班牙）的聖克里斯托瓦爾·德拉古古納市具有非凡的價值，因為其計劃的初衷是這樣。它是一個網格狀的城市系統，由直角的街道構成正方形，其佈局是不設防的殖民城市的第一個案例，在歐洲海外擴張中有定期的計劃。它構成了所謂的“和平之城”的歷史例子。和平之城是新土地上的城市共和國的原型，它利用自己的自然邊界來界定和捍衛自己。始建於1496年的老城區歷史中心於1999年被聯合國教科文組織宣佈為世界文化遺產。我們分析了拉古納老城區目前存在的二十一座歷史悠久的基督教教堂的確切空間定位，我們將其作為一個很好的例子城市格網原始佈局的指標。我們發現了一個清晰的方向圖，如果與上升的太陽或落山的太陽相關聯，就會發現絕對值天文偏角略低於20度，這在我們的研究誤差範圍內可能與7月25日的盛宴相關-聖克里斯托瓦爾德利西亞（Saint Cristobal de Licia）的一天，該鎮最初是聖人專用的聖日。我們還將詳細討論一些最近的提案，這些提案援引了關於舊城規劃的一些牽強附會的假設，並以其突出特徵之一，即其拉丁十字結構在組合佈局中顯而易見，發表了一些評論。一些最具象徵意義的教堂。
重訪科學精英：生產力，協作，作者和影響的模式
原文標題： Scientific elite revisited: Patterns of productivity, collaboration, authorship and impact
地址： http://arxiv.org/abs/2003.12519
作者： Jichao Li, Yian Yin, Santo Fortunato, Dashun Wang
摘要： 在整個歷史中，相對少數的人對科學和社會產生了深遠而持久的影響。儘管長期以來，人們對理解精英科學家的職業有著濃厚的興趣，但對於定量，職業水平分析的嘗試卻很少。在這裡，我們利用組裝好的綜合數據集，可以追溯過去一個世紀幾乎所有諾貝爾物理學獎獲得者的物理學，化學，生理學或醫學的整個職業歷史。我們發現，儘管諾貝爾獎獲得者從一開始就是精力充沛的製作人，他們的作品獲得了異常高的影響力，但在獲獎之前，他們的職業遵循與普通科學家相對類似的模式，其特徵是火爆的條紋和對合作的日益依賴。我們還發現了他們職業生涯中的顯著變化，通常與諾貝爾獎有關，包括獲獎作品中共同作者結構的變化，以及他們在獲得諾貝爾獎後所產生的工作影響有很大但暫時的下降。這些結果共同證明了控制科學精英職業的量化模式，為更深入地瞭解科學卓越職業的標誌提供了經驗基礎。
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