Parámetro para la centralidad de Katz de un gráfico

Estoy impartiendo un curso utilizando MEJ Newman's Networks . Cubre varias medidas de centralidad de vértice. Uno de ellos es la centralidad de Katz .

Dejar GRAMO Sea un gráfico y sea A sea ​​su matriz de adyacencia. Dejar 1 denota el vector ( 1 , , 1 ) y deja I denota la matriz identidad. Entonces la centralidad de Katz de GRAMO viene dada por el vector

(1) v = ( I α A ) 1 1 ,
dónde α > 0 es un parámetro libre.

Mi pregunta se refiere al valor de α . Está claro que α no puede tomar ningún valor λ 1 , dónde λ es un valor propio de A : si α tomó tal valor, el lado derecho de ( 1 ) no existiría

Entonces, dejando λ 1 denote el mayor valor propio de A , Newman escribe que para determinar la centralidad de Katz de un gráfico, se debe hacer α ser menor que 1 / λ 1 . En una nota al pie (p. 317, nota al pie 6), escribe: "Formalmente, uno descubre valores finitos nuevamente cuando uno pasa 1 / λ 1 a mayor α , pero en la práctica estos valores no tienen sentido. El método devuelve buenos resultados sólo para α < 1 / λ 1 ."

¿Qué significa esa declaración? ¿Por qué los valores más grandes de α ¿trabajar?

Respuestas (1)

Respuesta corta: el factor ( I α A ) 1 se deriva de la suma infinita k = 0 ( α A ) k , que modela el comportamiento promedio a largo plazo de caminatas aleatorias a lo largo de los bordes del gráfico (con α como factor de atenuación). Si α es demasiado grande, entonces la suma infinita no converge. Aunque la otra expresión está definida, no está conectada de manera obvia con la suma subyacente.

Es bastante análogo al viejo castaño.

1 + 2 + 4 + 8 + dieciséis + = 1.
Ciertamente, hay formas de interpretar lo anterior para que pueda justificarse, pero el resultado no tiene la misma concreción de significado.

EDITAR: Estaba pensando en gráficos regulares cuando me refería a caminatas aleatorias. En general, sería más adecuado describir la suma como un conteo ponderado del número de vecinos a distancia. k (con repetición permitida, de modo que cada vértice v es vecino de sí mismo a distancia 2 , con multiplicidad d ( v ) ).