Kollektives Verhalten in Netzwerken besser verstehen

Veranschaulichung der Prävalenz der Hub-Set-Orientierung. Marc-Thorsten Hütt

Hütt und Moretti betreten mit ihrer Forschung Neuland. Wie kollektive Anregungsmuster in komplexen Netzwerken erkannt und untersucht werden können, ist eine offene Frage.

Die Wissenschaftler nutzen für die abstrakte Darstellung eines realen Netzwerkes mathematische Graphen bestehend aus Knoten und Kanten, den paarweisen Verbindungen zwischen den Knoten. „In solchen Graphen lassen sich dann lokale Merkmale für kollektives Verhalten identifizieren“, erläutert Hütt.

Im kollektiven Fall laufen Anregungen entlang der Kanten oft bevorzugt in eine Richtung. Für diese asymmetrische Kantennutzung sind Wellen verantwortlich, die sich um hoch vernetzte Elemente in einem Netzwerk bilden, den „Hubs“.

Sind diese wiederum untereinander eng vernetzt und erhöht sich somit ihr Einfluss auf das gesamte Netzwerk, so werden die Wellenerzeugung und mit ihr die asymmetrische Kantennutzung noch verstärkt.

„Mithilfe relativ einfacher mathematischer Indikatoren lässt sich der asymmetrische Kantengebrauch sehr gut vorhersagen“, meint Hütt. „Damit entsteht eine elegante Verbindung zwischen Netzwerkarchitektur und selbstorganisierter Dynamik.“

Über einen Zeitraum von vier Jahren hat das Duo an dem Thema geforscht. „Mich freut sehr, dass sich am Ende ein so klares Bild des Zusammenhangs von Netzwerkarchitektur und den kollektiven Mustern ergeben hat“, sagt Professor Hütt. Ihre Arbeit wollen die Wissenschaftler fortführen. „Es gibt viele weitere kollektive Muster, bei denen man sich fragt, wie sie in Netzwerken aussehen.“

Über die Jacobs University Bremen:

In einer internationalen Gemeinschaft studieren. Sich für verantwortungsvolle Aufgaben in einer digitalisierten und globalisierten Gesellschaft qualifizieren. Über Fächer- und Ländergrenzen hinweg lernen, forschen und lehren. Mit innovativen Lösungen und Weiterbildungsprogrammen Menschen und Märkte stärken. Für all das steht die Jacobs University Bremen.

2001 als private, englischsprachige Campus-Universität gegründet, erzielt sie immer wieder Spitzenergebnisse in nationalen und internationalen Hochschulrankings. Ihre mehr als 1500 Studierenden stammen aus mehr als 120 Ländern, rund 80 Prozent sind für ihr Studium nach Deutschland gezogen.

Forschungsprojekte der Jacobs University werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft oder aus dem Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der Europäischen Union ebenso gefördert wie von global führenden Unternehmen.

Für weitere Informationen: www.jacobs-university.de

Marc-Thorsten Hütt
Professor of Computational Systems Biology
m.huett@jacobs-university.de
Tel.: +49 421 200-3238

https://www.pnas.org/content/early/2020/07/17/1919785117

Media Contact

Heiko Lammers idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Die Gewebe-Spalter

Mit dem TissueGrinder – einer automatisierten Miniatur-Mühle für empfindliches Zellgewebe – lassen sich lebende Zellen aus einer Gewebeprobe herauslösen. Die Technik wurde am Fraunhofer IPA entwickelt. Eine Ausgründung bringt jetzt…

Energie System 2050: Lösungen für die Energiewende

Als Beitrag zum globalen Klimaschutz muss Deutschland den Einsatz fossiler Energieträger rasch und umfassend minimieren und das Energiesystem entsprechend umbauen. Wie und mit welchen Mitteln das am besten gelingen kann,…

Forscher*innen entdecken neue Maiskrankheit

Der Schutz der Kulturpflanzen vor Schädlingen und Krankheiten ist eine essenzielle Voraussetzung für die sichere Versorgung mit Lebensmitteln. Etwa 95 Prozent der Lebensmittel stammen aus konventioneller Landwirtschaft, die zur Gesunderhaltung…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close