共演化传播的最新研究进展

近日，我校网络空间安全研究院王伟特聘副研究员与电子科技大学、中山大学合作，在《物理报道》(Physics Reports) （影响因子28.2）发表题为“复杂网络上的共演化传播”(Coevolution spreading in complex networks)长篇综述论文。王伟为论文第一作者，我校网络空间安全研究院为第一单位，这是我校在《物理报道》上首次发表论文。

现实社会中的计算机病毒传播、流行病传播、信息扩散、创新产品推广和金融风险扩散都描述为“网络传播动力学”。科学家们致力于揭示它们的传播机制与规律，分析它们何时爆发、传播范围，并提出切实可行的预警与防控措施。分析上述问题对我们的现实社会有着重要的意义。对于政府而言，可以感知当前的舆情和疫情态势，从而采取措施来控制网络舆情和大规模流行病的爆发；对于网络电商而言，可以采取个性化推荐策略来营销产品；对于金融系统而言，可以预警早期金融风险，进而采取措施防止全球性金融危机爆发。

网络传播动力学吸引了来自物理学、网络空间安全、计算机科学、系统科学和数学等各个领域的专家，他们利用自己所在领域的研究方法来研究上述问题，取得了丰硕的研究成果。事实上，这些网络传播并非独立存在于现实生活中，而是相互作用、共同演化，形成了共演化传播动力学。例如，WNCRY勒索病毒在传播的同时，关于其解决方案和预防措施的信息也在快速扩散，在极大程度上降低了经济损失；由于HIV患者的免疫系统受到了损坏，他们更容易被其他传染病性疾病感染。科学家们对共演化传播现象、演化斑图和临界现象已经做出了一些研究，并发现了一些有趣的现象，如系统会呈现出共存阈值、一级相变和磁滞回线等。

从网络科学和统计物理的角度出发，王伟等人阐述了共演化传播的最新研究进展。他们将共演化传播分为化生物传播、共演化社会传播、流行病—意识传播和流行病—资源传播四大类，重点阐述相应的理论研究方法、临界现象、相变、相互作用机制，以及网络结构对其影响等。他们在文中指出，不同种类的共演化传播会导致不同的传播现象。对于共演化生物传播，不同传播之间的竞争作用会导致系统出现共存相，而协同作用会导致非连续相变和磁滞回线。对于共演化社会传播，抑制作用或协同作用可以导致系统相变从连续变为非连续。对于流行病—意识传播，系统则会出现超临界点(metacritical point)。对于流行病—资源传播，合理地分配资源不仅可以抑制流行病爆发，还可能诱导系统呈现出非连续相变。最后，他们在展望中指出共演化传播仍然有大量有趣的科学问题尚待研究，如数据驱动的共演化传播建模、统一理论框架的提出、早期临界预警、影响力最大化，以及网络结构和人类行为动力学对其影响等问题。

论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.physrep.2019.07.001

期刊简介：《物理报道》最新影响因子为28.295，是物理科学和交叉科学类最具国际影响力的期刊之一，发表相关领域内各研究方向的综述论文。由期刊编辑邀约在领域内做出突出贡献的领军团队撰稿，旨在对当前研究热点进行总结和评述，引领和展望相关领域的未来发展。

作者简介：王伟，网络空间安全研究院，特聘副研究员。主要从事网络科学、信息传播、舆情分析和路由策略等交叉学科研究。相关研究成果发表于Physics Reports、Physical Review E、Reports on Progress in Physics等国际期刊共60余篇。其中，第一作者或通讯作者40余篇(川大A级和B级论文共10篇)。Google Scholar总引用次数1000余次，H值17。主持国家自然基金青年科学基金、中国博士后面上基金、中国博士后特别资助、中央高校基金和川大引进人才基金等6项课题。