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Controlling Contagion Processes in Time-Varying Networks

Authors :
Liu, Suyu
Perra, Nicola
Karsai, Márton
Vespignani, Alessandro
Department of Health Sciences
Northeastern University [Boston]-College of Computer and Information Sciences
Dynamic Networks : Temporal and Structural Capture Approach (DANTE)
Inria Grenoble - Rhône-Alpes
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rhône-Alpin des systèmes complexes (IXXI)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Computational Epidemiology Laboratory (CERL)
ISI Foundation Institute for Scientific Interchange
Institute for Quantitative Social Sciences
Harvard University
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Harvard University [Cambridge]
Source :
Physical Review Letters, Physical Review Letters, 2014, 112 (118702), pp.13. ⟨10.1103/PhysRevLett.112.118702⟩, Physical Review Letters, American Physical Society, 2014, 112 (118702), pp.13. ⟨10.1103/PhysRevLett.112.118702⟩
Publication Year :
2013

Abstract

International audience; The vast majority of strategies aimed at controlling contagion processes on networks considers the connectivity pattern of the system as either quenched or annealed. However, in the real world many networks are highly dynamical and evolve in time concurrently to the contagion process. Here, we derive an analytical framework for the study of control strategies specifically devised for time-varying networks. We consider the removal/immunization of individual nodes according the their activity in the network and develop a block variable mean-field approach that allows the derivation of the equations describing the evolution of the contagion process concurrently to the network dynamic. We derive the critical immunization threshold and assess the effectiveness of the control strategies. Finally, we validate the theoretical picture by simulating numerically the information spreading process and control strategies in both synthetic networks and a large-scale, real-world mobile telephone call dataset

Details

Language :
English
ISSN :
00319007 and 10797114
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical Review Letters, Physical Review Letters, 2014, 112 (118702), pp.13. ⟨10.1103/PhysRevLett.112.118702⟩, Physical Review Letters, American Physical Society, 2014, 112 (118702), pp.13. ⟨10.1103/PhysRevLett.112.118702⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....cc19b667d67cb235695999c68cc24ce4
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.118702⟩