Blockmodeling - Blockmodeling

Ciência da rede
Teoria
Gráfico Rede complexa Contágio Mundo pequeno Sem incrustações Estrutura da comunidade Percolação Evolução Controlabilidade Desenho gráfico Capital social Análise de link Otimização Reciprocidade Fecho Homofilia Transitividade Anexo preferencial Teoria do equilíbrio Efeito de rede Influência social
Tipos de rede
Informativo (computação) Telecomunicação Transporte Social Colaboração científica Biológico Neural artificial Interdependente Semântica Espacial Dependência Fluxo no chip
Gráficos
Recursos Clique Componente Cortar Ciclo Estrutura de dados Borda Ciclo Vizinhança Caminho Vértice Lista  / matriz de adjacência Lista  / matriz de incidência Tipos Bipartido Completo Dirigido Hyper Multi Aleatória Pesada
Métricas Algoritmos
Centralidade Grau Motivo Clustering Distribuição de graus Variedade Distância Modularidade Eficiência
Modelos
Topologia Gráfico aleatório Erdős – Rényi Barabási – Albert Modelo de fitness Watts – Strogatz Aleatório exponencial (ERGM) Geométrico aleatório (RGG) Hiperbólico (HGN) Hierárquico Bloco estocástico Blockmodeling Entropia máxima Configuração suave Benchmark LFR Dinâmica Rede booleana baseado em agente Epidemia / SIR
Listas Categorias
Tópicos Programas Cientistas da rede Categoria: Teoria de rede Categoria: teoria dos grafos
v t e

Blockmodeling é um conjunto ou uma estrutura coerente , que é usada para analisar a estrutura social e também para definir procedimento (s) para particionar (agrupar) unidades de rede social ( nós , vértices , atores ), com base em padrões específicos, que formam um estrutura distinta através da interconectividade. É usado principalmente em estatística , aprendizado de máquina e ciência de redes .

Como um procedimento empírico , a modelagem em bloco assume que todas as unidades de uma rede específica podem ser agrupadas de tal forma que sejam equivalentes. Quanto à equivalência, pode ser estrutural, regular ou generalizada. Usando blockmodeling, a rede pode ser analyzied usando recém-criados blockmodels , que transforma rede grande e complexo em um menor e mais compreensível. Ao mesmo tempo, o blockmodeling é usado para operacionalizar papéis sociais .

Apesar de algum conteúdo, que o blockmodeling é apenas métodos de agrupamento, Bonacich e McConaghy afirmam, que "é uma abordagem teoricamente fundamentada e algébrica para a análise da estrutura das relações". A habilidade única do blockmodeling reside no fato de que considera a estrutura não apenas como um conjunto de relações diretas, mas também leva em conta todas as outras relações compostas possíveis, que se baseiam nas diretas.

Os princípios da modelagem em bloco foram introduzidos pela primeira vez por François Lorrain e Harrison C. White em 1971. A modelagem em bloco é considerada como "um importante conjunto de ferramentas analíticas de rede", pois lida com o delineamento de estruturas de papéis (os lugares bem definidos nas estruturas sociais, também conhecidas como posições) e o discernimento da estrutura fundamental das redes sociais. De acordo com Batagelj , o principal "objetivo da modelagem em bloco é reduzir uma rede grande e potencialmente incoerente a uma estrutura menor e compreensível que possa ser interpretada mais facilmente". A modelagem em bloco foi inicialmente usada para análise em sociometria e psicometria , mas agora se espalhou também para outras ciências.

Definição

Diferentes características das redes sociais. A, B e C mostram centralidade e densidade variáveis ​​de redes; o painel D mostra o fechamento da rede, ou seja, quando dois atores, vinculados a um terceiro ator comum, também tendem a formar um vínculo direto entre eles. O painel E representa dois atores com atributos diferentes (por exemplo, afiliação organizacional, crenças, gênero, educação) que tendem a formar laços. O painel F consiste em dois tipos de vínculo: amizade (linha sólida) e antipatia (linha tracejada). Nesse caso, dois atores que são amigos não gostam de um terceiro em comum (ou, da mesma forma, dois atores que não gostam de um terceiro em comum tendem a ser amigos).

A rede como um sistema é composta (ou definida) por dois conjuntos diferentes: um conjunto de unidades (nós, vértices, atores) e um conjunto de ligações entre as unidades. Usando os dois conjuntos, é possível criar um gráfico , descrevendo a estrutura da rede.

Durante o modelo de bloco, o pesquisador se depara com dois problemas: como particionar as unidades (por exemplo, como determinar os clusters (ou classes), que então formam vértices em um modelo de bloco) e, em seguida, como determinar os links no modelo de bloco (e no ao mesmo tempo, os valores desses links).

Ao analisar uma rede social (em ciências sociais ), as redes geralmente são redes sociais , compostas por vários indivíduos (unidades) e relações sociais selecionadas entre eles (links). Como essas redes do mundo real podem ser grandes e complexas, um modelo de bloco é usado para simplificá-las em estruturas menores, que podem ser muito mais fáceis de interpretar. Especificamente, o blockmodeling particiona as unidades em clusters e, em seguida, determina os laços entre os referidos clusters. Ao mesmo tempo, a modelagem em bloco pode ser usada para explicar os papéis sociais existentes em tal rede, uma vez que se assume que o agrupamento de unidades criado imita (ou está intimamente associado) aos papéis sociais das unidades.

Na teoria dos grafos , a imagem fornece uma visão simplificada de uma rede, onde cada um dos números representa um nó diferente.

A modelagem de bloco pode, portanto, ser definida como um conjunto de abordagens para unidades de partição em clusters (também conhecido como posições) e links em blocos, que são posteriormente definidos pelos clusters recém-obtidos. Um bloco (também blockmodel) é definido como uma submatriz, que mostra a interconectividade (links) entre os nós, presentes no mesmo ou em diferentes clusters. Cada uma dessas posições no cluster é definida por um conjunto de laços (in) diretos de e para outras posições sociais. Esses links (conexões) podem ser direcionados ou não direcionados; pode haver vários links entre o mesmo par de objetos ou eles podem ter pesos sobre eles. Se não houver vários links em uma rede, ela é chamada de rede simples.

Matrix (que também pode ser mostrada como um gráfico) é composta por unidades ordenadas, em linhas e colunas, com base em seus nomes. Essas unidades ordenadas são então divididas (particionadas) com base na similaridade: unidades com padrões semelhantes de links são particionadas juntas nos mesmos clusters. Os clusters são então organizados juntos para que as unidades dos mesmos clusters sejam colocadas lado a lado, preservando assim a interconectividade. Na próxima etapa, as unidades (dos mesmos clusters) são transformadas em um modelo de bloco. Com isso, vários modelos de bloco são normalmente formados, sendo um cluster principal e os outros coesos; cluster principal está sempre conectado a outros coesos, enquanto os coesos não podem ser ligados entre si. O agrupamento de nós é baseado na equivalência , como estrutural e regular. O objetivo principal da forma matricial é apresentar visualmente as relações entre as pessoas incluídas no agrupamento. Esses laços são codificados dicotomicamente (como presentes ou ausentes), e as linhas na forma de matriz indicam a origem dos laços, enquanto as colunas representam o destino dos referidos laços.

A equivalência pode ter duas abordagens básicas: as unidades equivalentes têm o mesmo padrão de conexão para os mesmos vizinhos ou essas unidades têm o mesmo padrão de conexão ou semelhante para vizinhos diferentes. Se as unidades estiverem conectadas ao resto da rede de maneiras idênticas, elas serão estruturalmente equivalentes. As unidades também podem ser regularmente equivalentes, quando são conectadas de forma equivalente a outras equivalentes.

Com a modelagem em bloco, é necessário considerar a questão dos resultados serem afetados por erros de medição no estágio inicial de aquisição dos dados.

Abordagens diferentes

Em relação a que tipo de rede está sendo modelada em bloco, uma abordagem diferente é necessária. As redes podem ser de um ou dois modos. No primeiro, todas as unidades podem ser conectadas a qualquer outra unidade e quando as unidades são do mesmo tipo, enquanto no último as unidades são conectadas apenas à (s) unidade (s) de um tipo diferente. Com relação aos relacionamentos entre as unidades, eles podem ser redes relacionais ou multi-relacionais. Além disso, as redes podem ser temporais ou multinível e também binárias (apenas 0 e 1) ou redes com sinal (permitindo laços negativos) / valores (outros valores são possíveis).

Diferentes abordagens de modelagem de blocos podem ser agrupadas em duas classes principais: modelagem de blocos determinística e abordagens de modelagem de blocos estocástica . A modelagem de blocos determinística é então dividida em abordagens de modelagem de blocos direta e indireta.

Equivalência estrutural

Entre as abordagens de modelagem direta em bloco estão: equivalência estrutural e equivalência regular . A equivalência estrutural é um estado em que as unidades estão conectadas ao resto da rede de maneira (s) idêntica (s), enquanto a equivalência regular ocorre quando as unidades são igualmente relacionadas a outras equivalentes (as unidades não estão necessariamente compartilhando vizinhos, mas têm vizinhos que são elas mesmas semelhante).

Equivalência regular

As abordagens de modelagem indireta de blocos, em que o particionamento é tratado como um problema de análise de cluster tradicional (medindo resultados de (des) similartia em uma matriz de (des) similartia), são:

• modelagem em bloco convencional ,
• modelagem de bloco generalizada :
  • modelagem de blocos generalizada de redes binárias ,
  • modelagem em bloco generalizada de redes avaliadas e
  • modelagem de bloco de homogeneidade generalizada ,
• modelagem em bloco pré-especificada .

De acordo com Brusco e Steinley (2011), o blockmodeling pode ser categorizado (usando uma série de dimensões):

• modelagem de blocos determinística ou estocástica ,
• redes de um ou dois modos ,
• redes assinadas ou não assinadas ,
• modelagem em bloco exploratória ou confirmatória .

Criação de um modelo de bloco

Em princípio, a modelagem em bloco, como um processo, é composta de três etapas. Na primeira etapa, o número de unidades é determinado. Isso é seguido (na segunda etapa) pela seleção ou determinação dos blocos permitidos, que ocorrerão e talvez também das localizações na matriz. A última, terceira etapa, através de programa de computador, é feito o particionamento das unidades, de acordo com as condições pré-estabelecidas e adicionalmente, é selecionada a matriz final para o modelo ganho. Com isso, o blockmodel é criado.

Programas especializados

A modelagem de blocos é feita com programas de computador especializados , dedicados à análise de redes ou modelagem de blocos em particular, como:

• BLOCKS ( Tom Snijders ),
• CONCOR ,
• Modelo ( Vladimir Batagelj ),
• Modelo 2 (Vladimir Batagelj),
• Pajek (Vladimir Batagelj e Andrej Mrvar ),
• R –package Blockmodeling ( Aleš Žiberna ),
• StOCNET (Tom Snijders), ...

Veja também

• Modelo de bloco estocástico
• Sociologia matemática
• Atribuição de função
• modelagem de bloco multiobjetivo
• redes vinculadas de modelagem em bloco

Referências