Projekti / Programi
Bločno modeliranje večnivojskih in časovnih omrežij
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 5.03.00 |
Družboslovje |
Sociologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| S210 |
Družboslovje |
Sociologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 5.04 |
Družbene vede |
Sociologija |
bločno modeliranje, posplošeno bločno modeliranje, stohastično bločno modeliranje, analiza omrežij, večnivojska omrežja, časovna omrežja, optimizacija
Raziskovalci (14)
Organizacije (2)
Povzetek
IZHODIŠČA: Bločno modeliranje je metoda za iskanje skupin enot v omrežju in ugotavljanje povezav med njimi in tako med drugim omogoča spoznanje globalne strukture omrežja. Poskuša določiti tako razbitje množice vozlišč/enot omrežja, da ustrezni model (majhno omrežje, ki ga dobimo s skrčitvijo vseh skupin razbitja) opisuje zgradbo osnovnega omrežja.
Zadnje čase se veliko pozornosti namenja analizi večnivojskih omrežij in analizi časovnih omrežij. Pri analizi večnivojskih omrežij hkrati proučujemo povezanost enot iz vsaj dveh nivojev oz. slojev (povezanost znotraj posameznega nivoja in med nivoji). Zelo pogosto prvi nivo predstavlja posameznike, drugi pa organizacije. Obe vrsti omrežij, torej večnivojska in časovna omrežja (kot omrežja, merjena v več časovnih točkah) bomo skupaj poimenovali povezana omrežja.
Za bločno modeliranje je bila do sedaj razvita že vrsta metod, tako determinističnih kot stohastičnih. Vendar pa večina metod ne omogoča bločnega modeliranja večnivojskih in časovnih omrežij, oziroma tako imenovanih povezanih omrežij. Obstajajo sicer različice stohastičnega bločnega modeliranja za časovna omrežja, sami smo razvili metode za posplošeno bločno modeliranje večnivojskih, ki se lahko uporabijo tudi za bločno modeliranje ostalih povezanih omrežij. Vendar pa prve niso uporabne za večnivojska omrežja ter ne omogočajo vnaprej specificiranih delov bločnega modela, druge pa so v trenutni razvojni fazi primerne le za razmeroma majhna omrežja (do 100 enot v vsakem omrežju v primeru le dveh omrežij), med drugim tudi zaradi neprilagojene optimizacijske metode. Pri naši rešitvi bi bilo dobro tudi izpopolniti način uteževanja različnih delov rešitve.
OPREDELITEV PROBLEMA: Trenutno ne obstaja nobena metoda za bločno modeliranje povezanih omrežji, ki bi omogočala bločno modeliranje večjih povezanih omrežij (velikih vsaj več sto vozlišč/enot) v doglednem času. To je problem, ki bi ga s projektom radi rešili in sicer z metodo, ki bi vključevala vsaj nekatere elemente posplošenega bločnega modeliranja. Poleg tega bomo raziskali, kateri modeli, predvsem za tako imenovana povezovalna omrežja, torej dele povezanih omrežij, ki predstavljajo povezave med posameznimi enovrstnimi omrežij, so primerni za različne vrste povezanih omrežij (več-nivojskih, časovnih, več-nivojskih časovnih).
CILJI PROJEKTA: Projekt ima dva glavna cilja: (i.) izboljšanje optimizacijske metode za posplošeno bločno modeliranje za uporabo pri bločnem modeliranju povezanih omrežij, in (ii.) prilagoditev hitrejših pristopov za bločno modeliranje (npr. stohastičnega bločnega modeliranja) za bločno modeliranje povezanih omrežjih z določenimi elementi posplošenega bločnega modeliranja.
Dodatni cilj projekta pa je tudi razvite metode uporabiti na empiričnih omrežjih s področja sodelovanj v znanosti (na primer. sodelovanja med raziskovalci skozi čas ter sodelovanje med raziskovalci in med njihovimi ustanovami) ter podati ustrezne zaključke.
V sklopu projekta bomo dodatno pozornost namenili spoznavanju lokalnih mehanizmov, ki vodijo v določeno globalno (bločno) strukturo omrežja oz. spremembo globalne strukture in ki omogočajo generiranje omrežji z določeno bločno strukturo.
IZVEDBA: Glavni del izvedbe projekta bo razdeljen v dve glavni veji, kjer se bo vsaka ukvarjala s svojim glavnim ciljem (torej izboljšanjem optimizacijske metode ali prilagoditev hitrejših pristopov bločnega modeliranja za povezana omrežja). Vsako vejo bo vodila svoja ustanova (IMFM in FDV). Delo bo sicer pri obeh potekalo podobno. Uvodnemu pregledu literature bo sledilo snovanje novih algoritmov oziroma metod, ki so bodo nato preko faz testiranja (kar vključuje tudi uporabo) in izboljševanja ter po potrebi vračanja na novo snovanje razvile do končnih metod v skladu s cilji posamezne veje. Vse razvite metode bomo proti koncu projekta tudi uporabili na omrežjih sodelovanj v znanosti.
Pomen za razvoj znanosti
Projekt bo pomembno pripomogel k razvoju znanosti na več področjih. Glavna rezultata projekta bosta razvoj boljše optimizacije za bločno modeliranje povezanih omrežij ter pristopa za stohastično (ali podobno) bločno modeliranje takih omrežji. Ta rezultata že sama po sebi pomenita napredek znanosti na področju metod za analizo omrežij. Na razvoj bločnega modeliranja pa bo ugodno vplivalo tudi zbliževanje dveh pristopov, ki sta bila do sedaj skoraj popolnoma ločena, to je posplošenega bločnega modeliranja in stohastičnega bločnega modeliranja.
Razvite nove metode bločnega modeliranja bodo omogočile raziskovalcem z drugih področij (sociologija, ekonomija, biologija …) ustreznejše in natančnejše analize njihovih podatkov in s tem nova spoznanja na teh področjih. Glede na trenutno uporabo večnivojskih omrežij bodo uporabne predvsem na področjih, kjer se ukvarjajo z preučevanjem medsebojnega vpliva delovanja posameznikov in organizacij (na primer sodelovanje znanstvenikov in njihovih organizacij ter sodelovanje podjetji in njihovih agentov).
Razvite metode bomo v okviru predlaganega projekta uporabili na podatkih o sodelovanju raziskovalcev in pričakujemo, da bomo s to analizo prispevali k razvoju tega področja. Tako pričakujemo, da bomo na podlagi analiz lahko raziskali, ali se v času na primer skupine, ki tesno sodelujejo v posameznih disciplinah, ostajajo stabilne, ali pa je v njih prisotna precejšnja fluktuacija. Na večnivojskem področju pa bomo ugotavljali, ali so bločni modeli na različnih nivojih podobni ali ne, kar je aktualno predvsem v luči različnih spodbud in omejitev na različnih ravneh.
Dodaten pomen bodo prinesli tudi rezultati raziskovanja mehanizmov, ki vodijo k določen globalni (bločni) strukturi. Ker na globalno strukturo pri takih kompleksnih sistemih pogosto ni mogoče direktno vplivati, bodo ugotovljeni mehanizmi pripomogli k temu, da bi z ustreznimi politikami lahko spodbujali mehanizme, ki vodijo k globalnim strukturam, ki omogočajo boljše delovanje sistemov.
Pomen za razvoj Slovenije
Uporaba razvitih metod na področju sodelovanja raziskovalcev bo pokazala, kako stabilne so globalne strukture (bločni modeli) sodelovanja raziskovalcev ter skupine raziskovalcev, ki jih sestavljajo. Na primer, moč bo ugotoviti, ali se (kot je bilo na nižji ravni že ugotovljeno) struktura center-periferija-semiperiferija (ali podobna) ohranja skozi čas, pa tudi, ali večina raziskovalcev v prehodu med časovnimi obdobji obdrži svojo vlogo (npr. center). Prav tako pa bodo pokazale na (ne)usklajenost globalnih struktur omrežij v znanosti na različnih ravneh. Ti rezultati so vsekakor pomembni za vse akterje, ki odločajo o znanstveni politiki v Sloveniji, med njimi predvsem resorno ministrstvo in ARRS. Medtem ko bodo predlagane raziskave razkrile dejansko stanje in dinamiko globalne strukture znanstvenega sodelovanja v Sloveniji, bodo raziskave mehanizmov, ki vplivajo na globalno strukturo podale tudi potencialna orodja za spreminjanje te strukture.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
