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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

The Distance Backbone of Directed Networks

verfasst von : Felipe Xavier Costa, Rion Brattig Correia, Luis M. Rocha

Erschienen in: Complex Networks and Their Applications XI

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

In weighted graphs the shortest path between two nodes is often reached through an indirect path, out of all possible connections, leading to structural redundancies which play key roles in the dynamics and evolution of complex networks. We have previously developed a parameter-free, algebraically-principled methodology to uncover such redundancy and reveal the distance backbone of weighted graphs, which has been shown to be important in transmission dynamics, inference of important paths, and quantifying the robustness of networks. However, the method was developed for undirected graphs. Here we expand this methodology to weighted directed graphs and study the redundancy and robustness found in nine networks ranging from social, biomedical, and technical systems. We found that similarly to undirected graphs, directed graphs in general also contain a large amount of redundancy, as measured by the size of their (directed) distance backbone. Our methodology adds an additional tool to the principled sparsification of complex networks and the measure of their robustness.

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Fußnoten
1
A finer characterization of robustness in terms of edge properties [25] in the case of directed graphs is left for future work.
 
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Metadaten
Titel
The Distance Backbone of Directed Networks
verfasst von
Felipe Xavier Costa
Rion Brattig Correia
Luis M. Rocha
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-21131-7_11

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