Stochastic Models of Higher-Order Networks:Point Processes and Topological Data Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Higher-order networks, which model interactions among groups of entities of an arbitrary number, emerged as a generalization of simple networks with pairwise interactions. Their analysis requires the development of stochastic models that can capture complex spatial, topological, and temporal dependencies. This thesis presents new probabilistic frameworks for modeling such networks grounded in point process theory.<br/><br/>The first contribution establishes a Poisson approximation result for the number of degree-k nodes in weighted random connection models. Nodes are embedded in Rd via a weighted Poisson point process, and edges are formed based on both spatial proximity and node weights. We identify scaling regimes under which the spatial distribution of degree-k nodes converges in Kantorovich–Rubinstein distance to a homogeneous Poisson point process.<br/><br/>In the second part, we analyze the age-dependent random connection model, a spatial network model viewed as a higher-order network. Limit theorems are shown for higher-order degree distributions, Betti numbers, and edge counts. Then, the model is fitted to a real-world collaboration network, and hypothesis tests are conducted to assess how well the model captures the topological features of the network.<br/><br/>Next, the framework is extended to hypergraphs. Both network nodes and hyperedges are modeled as weighted Poisson point processes, and hyperedges are formed based on joint connections to points representing the hyperedges. In this model, we prove normal and stable limit theorems for simplex counts, Betti numbers, and edge statistics. We also present a simulation study and an application to a collaboration network extracted from the arXiv dataset, comparing the model with real-world hypergraphs.<br/><br/>Finally, a dynamic version of the hypergraph model is proposed, where we equip the vertices with birth-death dynamics. We establish two functional limit theorems for the edge-count process in the model: for light-tailed degree distributions, it converges<br/>to a Gaussian process with Matérn-type covariance. In heavy-tailed regimes, the edge count process converges to a non-Markovian, non-Lévy stable process. These results constitute the first dynamic limit theorems for spatial higher-order networks.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».