《Chaos, Solitons & Fractals》:Synergistic coevolution of opinion formation and message diffusion: Critical phenomena induced by relative timescales
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這篇研究深入探討了在多層網絡中,群體觀點形成與信息傳播這兩種具有不同時間尺度的動態過程之間的協同耦合效應。作者構建了一個帶有可調相對時間尺度參數的噪音閾值選民模型(NTV)與未知-已知-未知模型(UAU)的耦合模型。研究發現,一旦相對時間尺度超過其臨界值,系統會隨信息傳播率(λ)發生一階相變,并伴隨滯后和雙穩態現象。該工作揭示了相對時間尺度如何通過物理圖景和對稱閾值機制,影響穩態下正面觀點的流行度(ρ+)及傳播的關鍵閾值,為理解社會輿論的突變和穩定提供了新的理論視角。
要點
給定觀點形成與信息傳播之間存在不同的演化時間尺度,我們探討了相對時間尺度在其協同演化動力學中的作用。基于多層網絡,我們建立了在兩種傳播過程之間具有可調相對時間尺度的NTV-UAU耦合模型。當噪音誘導翻轉的強度(ν)較小時,隨著有效傳播率(λ)的增減,系統在低正面觀點相與高正面觀點相之間經歷一階相變,并伴隨滯后現象和雙穩態。然而,一旦相對時間尺度減小到某個臨界值,雙穩態相就會消失。相對時間尺度會以非單調且不連續的方式影響正面觀點的穩態流行度(ρ+)。具體而言,在低正面觀點相中,ρ+隨相對時間尺度增加而輕微下降;而在高正面觀點相中,ρ+則呈現上升趨勢。因此,正向臨界有效傳播率(λc+)隨相對時間尺度增加而增加,而反向臨界有效傳播率(λc-)則隨之減小。值得注意的是,該模型展示了少數派觀點一旦跨越臨界閾值,如何能夠突然顛覆多數派觀點。這項研究增進了我們對相對時間尺度在協同耦合動力學中作用的理解,并為輿論穩定提供了潛在策略。
結論
在現實世界中,公眾輿論不可避免地受到各種形式信息傳播的影響,反之亦然。然而,這兩種動態過程以不同的時間尺度運行,且相對時間尺度在協同演化動力學中的作用尚未得到充分探索。本文提出了一個耦合的噪音閾值選民-未知-已知-未知模型,該模型包含了信息傳播與二元決策之間可調整的相對時間尺度。我們發現,一旦相對時間尺度超過其臨界值,系統會隨信息傳播率(λ)發生一階相變,并伴隨滯后和雙穩態。盡管系統在不同情境下隨相對時間尺度表現出顯著的非單調和不連續變化,但仍存在共同特征:在低正面觀點相中,正面觀點的流行度(ρ+)隨相對時間尺度增加而呈現輕微下降趨勢;而在高正面觀點相中,它則呈現上升趨勢。因此,正向臨界信息傳播率(λc+)隨相對時間尺度增加而增加,反向臨界值(λc-)則隨之減小。值得注意的是,該模型闡釋了少數派觀點一旦跨越關鍵的臨界點,如何能夠突然顛覆多數派觀點。這項研究增進了我們對相對時間尺度在協同耦合動力學中作用的理解,并為輿論穩定提供了潛在策略。