第四章 實驗分析
4.1 參數的敏感度分析
4.1.2 不同的初始交友數
4.1.2.1 實驗目的
在上個實驗中,我們發現不同的初始網絡在經過演化之後都會變成同一種網 絡類型,然而,為了在相同的網絡規模下比較演化前後的群聚度與分隔度,我們 刻意將個體初始的平均交友數設為 10。此時我們心中不免產生疑惑:若是一開始 的平均交友數不設成 10,結果會不會發生變化。因此,在接下來的實驗中,我 們想了解個體初始的交友數多寡會不會影響穩定時的網絡拓樸。
4.1.2.2 實驗設定
本次實驗探討的變因是初始的交友數,也就是節點的分支度,而網絡初始的 連結總數也是由初始的分支度決定,因此,探討分支度與探討網絡初始的連結總 數是等價的。我們將初始的分支度分別設為 8、12、16、20、24 來進行實驗。
至於其他參數則保持固定且沿用之前實驗的設定:個體數 100、地理距離影 響程度及交新朋友的頻率均為 50%,個體離開率 0.25%,交友資源 1,念舊度 50%,
斷交門檻值 0.04。而在上個實驗中,我們知道不同的網絡類型不會對演化結果 造成影響且演化後的網絡類型為小世界網絡,因此,在往後的實驗中,初始的網 絡類型都會固定採用小世界網絡。
4.1.2.3 實驗結果及分析
為了觀察初始的分支度改變時,是否對網絡拓樸造成影響,因此,我們將各 項拓樸數據以橫條圖來呈現,如圖 4-6 及 4-7 所示。
8
12
16
20
24
<k>
演化前的平均朋友數
degree=24 degree=20 degree=16 degree=12 degree=8
(a)
0.141
0.175 0.199
0.225
0.259
<C>
演化前的群聚度
degree=24 degree=20 degree=16 degree=12 degree=8
(b)
2.47
degree=24 degree=20 degree=16 degree=12 degree=8
(c)
degree=24 degree=20 degree=16 degree=12 degree=8
圖 4-7 不同初始分支度在演化後的網絡拓樸
然而,從圖 4-7 可以看出,原本均不相同的拓樸數據在經過演化之後,竟然 變得差不多。我們認為演化後的平均朋友數是受到個體交友資源以及斷交門檻值 的影響,與個體一開始結交多少朋友無關。如式子(3)所示,雙方的友誼是將兩 人的交友資源除以交友數所得的值取平均,當友誼低於斷交門檻值時,連結就會 被移除,因此,我們可以利用交友資源除以斷交門檻的比值當作個體交友數的上 限。若一開始的交友數超過上限值,則隨著演化的進行,過多的朋友因為無法兼 顧,連結便會被移除,使得交友數下降到合理的範圍;反之,若是一開始的交友 數小於上限值,則個體因為有多餘的交友資源,所以能繼續交新朋友,使得平均 交友數增加。
除此之外,若個體的朋友數增加,則個體與朋友平均互動的次數變少,換句 話說,朋友雙方前後兩次進行互動的時間間距會拉長,在友誼衰退函數的作用下,
就算個體不交新朋友,友誼也會慢慢地變淡、消失,而這就是為什麼穩定後網絡 的平均交友數仍然小於交友數上限值的原因。
至於群聚度與分隔度,也是沒有受到初始交友數多寡的影響。關於這兩項數 據,我們認為可能會受到環境因素的影響,所以接下來我們將針對地理距離的影 響程度這項參數進行實驗。