Каковы некоторые примеры неориентированных взвешенных сетей в экологии?

Я по специальности математик и в настоящее время интересуюсь теорией сетей. Сеть можно рассматривать как набор узлов , а ребра между этими узлами означают некоторую связь между ними. Наиболее распространенным примером может быть социальная сеть, такая как Facebook, с узлами, представляющими людей, и ребром, соединяющим два узла, если они друзья.

Сеть называется направленной, если ребра имеют направление. Это означает, что если есть ребро, направленное от A к B, это не то же самое, что ребро от B к A. Примером этого может быть сеть пищевой сети, где узлы представляют виды, а ребро от видов A к B означает что A съедает B. Очевидно, это не обязательно означает, что есть преимущество от B до A (редко жертва съедает хищника).

Сеть называется ненаправленной, если она не направлена, т. е. ни одно из ребер не имеет направления; если есть ребро от A до B, это обязательно означает, что есть ребро от B до A.

Теперь можно назначать веса (числовые значения) ребрам в сети, чтобы обозначить относительную важность ребер. В приведенном выше примере с Facebook это можно рассматривать как присвоение значений краям, которые указывают на силу дружбы/расстояние между местами жительства друзей и т. д.

Я хочу изучать экологические сети, чтобы посмотреть, смогу ли я сделать интересные выводы из своего исследования взвешенных сетей.

Итак, можете ли вы привести несколько примеров ненаправленных взвешенных экологических сетей ?

Сетевая теория находит широкое применение в трофической экологии (пищевые сети) и генетике (сети регуляции генов). Взгляните на это.
Сети взаимодействия/пищевых сетей, в которых мы знаем только корреляции между видами (например, корреляции между численностью видов во времени), могут быть одним из примеров ненаправленной, взвешенной сети.

Ответы (1)

Эпидемиология, распространение болезней, вероятно, является одним из самых известных приложений теории сетей в биологии, восходящим к Джону Сноу.

Более подходящим примером может быть что-то вроде графических моделей мозаики среды обитания . Популяции часто разбросаны по ландшафту и сгруппированы в меньшие карманы подходящих мест обитания. Хотя эти популяции фрагментированы, они все же имеют определенный контакт, что приводит к потоку генов и созданию того, что часто называют метапопуляцией. Эти вещи могут происходить в самых разных масштабах, от вашего заднего двора до целых континентов, но, моделируя их в виде графиков, все они могут быть изучены в сравнении и проверены на устойчивость к нарушениям, утрате среды обитания и т. д.

Вы упоминаете социальные сети, но нет никаких причин, по которым вы не можете изучить то же самое в популяциях животных.. Скажем, один человек узнает что-то полезное, например, местонахождение и путь к богатому кормовому угодью. Затем этой информацией можно поделиться с другими людьми, либо с помощью «покажи и расскажи», либо, возможно, с помощью какого-либо абстрактного общения. Информация распространяется знакомым экспоненциальным образом до тех пор, пока все не узнают, затем любой из этих индивидуумов может передаваться или быть «подслушанным» соседней популяцией, в некоторых случаях это даже не обязательно должен быть один и тот же вид, и информация течет опять таки. Как и в случае с мозаикой среды обитания, преимущество этих моделей заключается в том, что очень разные системы можно сравнивать и тестировать на равных, все, от рыб до птиц, млекопитающих и даже некоторых общественных насекомых, хорошо подходит для этого.

Начал работать над ответом, затем решил просто проголосовать за этот. Некоторые ненаправленные, взвешенные сети для эпидемиологии можно найти по адресу ndssl.vbi.vt.edu/synthetic-data или как компонент пакета ergm R, если кто-то к этому склонен.