가중 방향성 네트워크에서 삼각매개중심성의 측정 방법

Triangle Betweenness Centrality in Weighted Directed Networks

이 연구에서는 도서관 상호대차나 물류교통 네트워크처럼 링크에 방향성과 가중치 정보가 모두 포함되는 네트워크를 분석하기 위해서 방향성 네트워크에 적용할 수 있는 새로운 전역중심성 지수를 개발하고자 하였다. 이런 경우 기존에는 가중 페이지랭크가 주로 사용되어왔지만 실험 데이터에 대해 적용해본 결과 가중 페이지랭크는 지역중심성을 측정하는 이웃중심성과 유사한 결과를 보였다. 가중 네트워크를 위한 전역중심성 지수인 삼각매개중심성은 링크의 방향을 고려하지 못하는 한계가 있다. 따라서 기존의 삼각매개중심성 지수를 변형하여 신뢰 네트워크에 적용할 수 있는 삼각매개중심성-T(TBC-T)와 흐름 네트워크에 적용할 수 있는 삼각매개중심성-F(TBC-F)를 개발하였다. 도서관 상호대차 네트워크 두 가지를 대상으로 지수 산출 실험을 수행해본 결과, TBC-T 지수는 내향 링크의 가중치만 반영하고 TBC-F 지수는 내향 링크와 외향 링크의 가중치를 모두 반영하는 특성을 확인할 수 있었다. 새로 개발된 TBC-T와 TBC-F는 가중 방향성 네트워크에서 노드의 전역중심성을 측정하기 위한 지수로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

This study aims to develop novel centrality measures applicable to networks that include both directional and weighted information, such as interlibrary loan networks and logistics transportation networks. While weighted PageRank has traditionally been used in such cases, experimental results reveal that it yields similar outcomes to neighborhood centrality, which measures local centrality. However, triangle betweenness centrality (TBC), despite assessing global centrality in weighted networks, does not consider link directions. To address these limitations, we propose two modified versions of the existing TBC measure: TBC-T for trust networks and TBC-F for flow networks. Applying these measures to two interlibrary loan networks, we find that TBC-T considers only the weights of inlinks, while TBC-F incorporates both inlink and outlink weights. These newly developed measures are expected to be useful for measuring node global centrality in weighted directed networks.