• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제19권4호
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• pp.205-213
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• 2021

The properties of a scale-free network are little known; its node degree following a power-law distribution is among its few known properties. By selecting real-field scale-free networks from a network dataset and comparing them to other networks, such as random and non-scale-free networks, the topology characteristics of scale-free networks are identified. The assortative coefficient is identified as a key metric of a scale-free network. It is also identified that most scale-free networks have negative assortative coefficients. Traditional generation models of scale-free networks are evaluated based on the identified topology characteristics. Most representative models, such as BA and Holme&Kim, are not effective in generating real-field scale-free networks. A link-rewiring method is suggested that can control the assortative coefficient while preserving the node degree sequence. Our analysis reveals that it is possible to effectively reproduce the assortative coefficients of real-field scale-free networks through link-rewiring.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.754-764
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• 2016

최근 들어 다양한 SNS(Social Network Service)에 대한 이해와 분석을 위해 가장 중요한 두 종류의 망인 small-world와 scale-free망에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 입력 파라미터를 적절히 조정함으로서 small-world 망, scale-free 망 혹은 두 개의 성질을 동시에 모두 갖는 망을 생성 할 수 있는 보다 일반화된 망 생성 방법을 제안하였다. 두개의 입력 파라미터중 하나는 small-world 성질을 나태내주는 파라미터고 다른 하나는 scale-free와 small-world 성질 모두를 나타내주는 파라미터다. Small-world와 scale-free를 나타내주는 망의 성질로 군집계수, 평균 최단거리 그리고 power-law 상수를 이용하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 사용하면 small-world 망과 scale-free 망의 성질과 관계에 대한 보다 명확한 이해를 할 수 있다. 다양한 여러 예제들을 통하여 두 개의 입력 파라미터들이 군집계수, 평균 최단거리 그리고 power-law 상수에 미치는 영향을 검증하였다. 이를 통해 어떠한 입력 파라미터들의 조합이 small-world 망, scale-free 망 혹은 두 개의 성질을 모두 갖는 망을 생성 할 수 있는지를 조사하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제31권3_4호
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• pp.443-456
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• 2013

In this paper we consider a model with demographics for sexually transmitted diseases (STDs) spread on scale-free networks. We derive the epidemic threshold, which is depend on the birth rate, the natural death rate and other parameters. The absence of a threshold in infinite scale-free network is proved. For a hard cut off scale-free network, we also analyze the stability of disease-free equilibrium and the persistence of STDs infection. Two immunization schemes, proportional scheme and targeted vaccination, are studied and compared. We find that targeted strategy is more effective on scale-free networks.

• 대한산업공학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2014

We consider a human contact social network that has connections through cellphone addresses. To construct such a social network, we use real call records provided by a large carrier, and connect to each other if there exists a call record between any two cellphone users. Due to its huge amount of data, we down-sample it in a way that the smallest-degree nodes are removed, in turn, from the network. For a moderate size of the networks we show that the degree distribution of the network follows a power-law distribution via linear regression analysis, implying the so-called scale-free property. We finally suggest some alternative measures to analyze a social network.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.914-924
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• 2020

본 연구에서는 소셜 네트워크를 생성 할 수 있는 인공적인 네트워크 발생 모델을 제안 하였다. 본 연구에서 제안한 발생 모델은 온라인 소셜 네트워크의 특징인 Small-World 성질과 Scale-Free 성질을 단순하게 표현하는 것에서 벗어나 모델의 두 파라메터를 적절히 조절함으로서 사용자가 원하는 다양한 위상 특성치 값들을 나타내 줄 수 있도록 하였다. 이를 위해 Preferential Attachment의 세기를 조정 할 수 있도록 파라메터 K와 군집화 계수를 적절하게 조정 할 수 있도록 파라메터 P를 도입하였다. K가 0에서 10 그리고 P가 0.3에서 0.5 사이의 조합이나 K = 0과 P = 0.9를 이용하면 소셜 네트워크의 위상적 성질을 보유하는 인공적인 네트워크를 생성할 수 있다. 이 조합 하에서는 Small-World 성질과 Scale-Free 성질이 잘 나타난다. 노드차수 분포는 Power-Law를 따른다. 또한 군집화 계수 0.130 ~ 0.238, 평균 최단거리 5.641 ~ 5.985로 나타났다. 또한 네트워크의 크기를 노드 5,000개에서 10,000개로 증가시켜도 소셜 네트워크 성질을 그대로 유지하는 것으로 나타났다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3984-3996
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• 2014

Mobile social network can be seen as a specific application of the DTN (Delay Tolerant Network), in which the information propagation can be impacted by many social behaviors of the nodes. For a specific node, its social behaviors are various. For example, the node may not be interested in the information before receiving it and may also discard the information after getting it. On the other hand, people are more willing to forward the message to his friends. These interactive behaviors between nodes can be seen as social behaviors. It is easy to see that the impact of the social behaviors is related to the social ties, which can be manifested by the structure of the social network. State of the art works often simply assumes that the social networks can be divided into some communities. At present, some works find that the structure of some social networks is scale-free. To overcome this problem, this paper proposes a theoretical model to evaluate the impact of above social behaviors in the DTN-like scale-free network. Simulation shows the accuracy of the model. Numerical results show that both social behaviors and scale-free character have significant impact on information propagation. Moreover, the impact of social behaviors is related to the scale-free character of the networks.

• Genomics & Informatics
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• 제4권3호
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• pp.118-124
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• 2006

For the direct understanding of flow, pathway data are usually represented as directed graphs in biological journals and texts. Databases of metabolic pathways or signal transduction pathways inevitably contain these kinds of graphs to show the flow. KEGG, one of the representative pathway databases, uses the manually drawn figure which can not be easily maintained. Graph layout algorithms are applied for visualizing metabolic pathways in some databases, such as EcoCyc. Although these can express any changes of data in the real time, it exponentially increases the edge crossings according to the increase of nodes. For the understanding of genome scale flow of metabolism, it is very important to reduce the unnecessary edge crossings which exist in the automatic graph layout. We propose a metabolic pathway drawing algorithm for reducing the number of edge crossings by considering the fact that metabolic pathway graph is scale-free network. The experimental results show that the number of edge crossings is reduced about $37{\sim}40%$ by the consideration of scale-free network in contrast with non-considering scale-free network. And also we found that the increase of nodes do not always mean that there is an increase of edge crossings.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.474-480
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• 2011

고구려, 백제, 신라 왕조실록에 등장하는 인물 네트워크는 다른 사회 네트워크와는 달리 척도 없는 네트워크 (scale-free network)의 특성이 아닌 정보의 보급, 인터넷 연쇄 편지, 청원 편지 등에서 보여주는 유포 네트워크 (dissemination network) 의 특성을 보여주고 있다. 그러나 이들 세 왕조를 통합한 삼국왕조실록은 사회 네트워크와 마찬가지로 척도 없는 네트워크의 전형적인 특성을 보여주고 있었다. 일반적으로 생명체 네트워크는 척도 없는 네트워크와 계층적 네트워크 (hierarchical network)의 특성을 동시에 가지는데, 삼국왕조실록도 척도 없는 네트워크뿐만 아니라 계층적 네트워크의 특성을 동시에 보여주고 있었다. 네트워크를 기반으로 각 국가의 영토 변화 양상을 분석하였는데, 고구려나 백제와는 달리 신라만의 독특한 양상을 가지는데, 이 양상이 삼국 통일을 이루는 근간을 만든 것으로 분석하였다. 고구려, 백제, 신라의 전반적인 나라 경영, 발전 양상 및 이들 나라의 중심이 되는 왕의 인물 네트워크를 바탕으로 통치 양상을 분석하였다. 본 연구는 삼국 왕조실록에 등장하는 인물을 역사학적 관점이 아닌 실록에 등장하는 인물 네트워크를 기반으로 분석함으로서 새로운 각도에서 해석할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권5_6호
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• pp.202-213
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• 2007

네트워크는 공학이나 자연과학은 물론이고 사회과학의 여러 분야를 연구하는데 중요하게 사용되는 모델이다. 이런 네트워크를 좀 더 쉽게 분석하기 위해서는 시각적으로 네트워크의 특징을 잘 나타내는 것이 필요하다. 이러한 그래프 레이아웃 연구는 컴퓨터 기술이 발달함에 따라 많이 연구되고 있다. 그 중에서 요즘 새롭게 부각되고 있는 척도 없는(Scale-free) 네트워크는 다양한 분야에서 복잡한 현상들을 분석하고 이해하는데 유용하게 쓰이고 있다. 이 네트워크의 특징은 링크의 수(Degree)가 멱함수(power law) 분포를 보이고, 다수의 링크를 가지는 허브가 존재함이 알려졌다. 따라서 척도 없는 네트워크에서는 허브를 시각적으로 잘 표현하는 것이 중요하지만 기존의 그래프 레이아웃 알고리즘은 클러스터를 잘 표현하는 정도이다. 그래서 본 논문에서는 척도 없는 네트워크를 잘 표현하는 그래프 레이아웃 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘에서 허브들 간에 작용하는 허브성 척력이 거리에 반비례하고, 허브들의 degree가 a배 증가하면, 허브사이에 작용하는 척력의 크기는 ${\alpha}^{\gamma}({\gamma}$는 연결선 지수)배가 된다. 또한, 전체 노드수와 전체 링크수에 따라 적용되는 힘의 크기를 조정하는 계수를 두어서 네트워크의 규모에 관계없이 허브성 척력이 적용되는 특성이 있다. 제안한 알고리즘이 허브를 잘 표현하는 그래프 레이아웃 알고리즘인지를 기존의 방식과 실험을 통해서 비교하였다. 실험의 절차는 먼저 네트워크에 허브가 존재하는지를 식별한다. 허브의 존재를 식별하기 위한 방법은 연결선 지수를 확인하고, 연결선 지수의 값이 2와 3사이에 있으면 허브가 존재하는 척도 없는 네트워크로 판단한다. 다음은 이 네트워크의 레이아웃 작성에 제안한 알고리즘을 사용한다. 그 결과, 제안한 그래프 레이아웃 알고리즘이 기존의 Noack등의 클러스터중심의 알고리즘에 비해서 척도 없는 네트워크의 허브를 확실히 잘 보여주고 있음을 확인할 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1-8
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• 2016

본 논문에서는 복잡계 네트워크 이론에 기반한 무선 네트워크 토폴로지를 구성하고, 실제 환경의 토폴로지 구성을 반영한 척도없는 네트워크의 노드 링크 분포 확률을 분석하여 실제 무선 네트워크를 위한 브로드캐스트 전송 스케줄링 알고리즘 기법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 브로드캐스트 스케줄링 알고리즘 기법들이 반영하지 못한 복잡계 네트워크의 특성을 분석하고 그 특성에 맞는 알고리즘 기법과 분석 기법에 대하여 제안한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방식의 알고리즘법이 네트워크의 지연시간 감소와 전송효율에 있어서의 우수함을 밝히고, 복잡계 네트워크 기반 무선 네트워크의 전송효율과 전체지연시간에 대한 최적화 방식의 기법을 제안한다.