| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34T/46DSFMP | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21d/2022/02.25.14.41 | |||||||||
| Última Atualização | 2022:05.04.13.32.17 (UTC) administrator | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21d/2022/02.25.14.41.01 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2022:08.07.03.59.00 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18551-TDI/3196 | |||||||||
| Chave de Citação | Soares:2022:AnNeVu | |||||||||
| Título | Beyond the shortest path: an analysis of networks' vulnerabilities  | |||||||||
| Título Alternativo | Além do caminho mais curto: uma análise da vulnerabilidade de redes | |||||||||
| Curso | CAP-COMP-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2022 | |||||||||
| Data | 2022-02-11 | |||||||||
| Data de Acesso | 20 abr. 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 82 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 6470 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Soares, Giovanni Guarnieri | |||||||||
| Banca | Quiles, Marcos Gonçalves (presidente) Santos, Leonardo Bacelar Lima (orientador) Macau, Elbert Einstein Nehrer Penna, Thadeu Josino Pereira | |||||||||
| Endereço de e-Mail | giovanniguarnieri@id.uff.br | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2022-02-25 14:41:01 :: giovanni.soares@inpe.br -> administrator :: 2022-03-02 16:52:56 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2022-03-02 16:53:18 :: pubtc@inpe.br -> giovanni.soares@inpe.br :: 2022-04-01 18:15:48 :: giovanni.soares@inpe.br -> administrator :: 2022-04-01 19:08:35 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2022-04-01 19:08:58 :: pubtc@inpe.br -> giovanni.soares@inpe.br :: 2022-04-04 12:46:04 :: giovanni.soares@inpe.br -> administrator :: 2022-04-05 17:46:30 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2022-04-05 17:46:49 :: pubtc@inpe.br -> giovanni.soares@inpe.br :: 2022-04-05 20:33:27 :: giovanni.soares@inpe.br -> administrator :: 2022-05-03 13:56:28 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2022-05-16 23:01:54 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2022-05-16 23:07:43 :: simone :: -> 2022 2022-05-16 23:07:44 :: simone -> administrator :: 2022 2022-08-07 03:59:00 :: administrator -> :: 2022 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | complex networks random walks vulnerability communicability eficiency redes complexas random walks vulnerabilidade comunicabilidade eficiência | |||||||||
| Resumo | Transportation, power grids, communication, water, oil, and gas distribution systems heavily influence our well-being. Studying the structure of those critical infrastructures is extremely important for peoples quality of life. We model those systems as a network using the graph theory. This work explores already defined topological metrics such as Efficiency, Communicability, and Vulnerability, but following an innovative approach: considering not only the shortest paths between pairs of nodes in the networks. We define vulnerability as a drop in the networks performance, and performance is a general term, able to be quantified by different metrics. We propose a twist in the already defined vulnerability index using communicability as a performance instead of efficiency. Firstly, we compare the traditional efficiency-based vulnerability with our proposed communicability-based one. This way, we show how the different metrics highlight different vulnerable points and how testing multiple paths instead of only the shortest can impact the results. After that, we perform several linear regressions between the vulnerabilities and well-known metrics (e.g., degree, shortest path length, and betweenness). Our findings show different patterns of relations for different network topologies, such as Random and Scale Free. Finally, we explore RandomWalks on networks by walking on them.We run a RandomWalk on the network and count how many times the Brownian particle goes through each node: Passaging Index. We compare, for each node, the Passaging Index with other metrics and find linear correlations between the Passaging Index and Degree, resulting in a strong linear correlation, with a R2 = 1. To the ErdősRényi model, the linear correlation is also present between the Passaging Index and the Vulnerability with Efficiency in all cases, while in Barabási-Albert presents more complex correlations between metrics. RESUMO: Transporte, redes de energia, comunicação e sistemas de distribuição de água, óleo e gás influenciam fortemente nosso bem-estar. Estudar a estrutura dessas infraestruturas críticas é extremamente importante para a qualidade de vida das pessoas. Modelamos esses sistemas como uma rede usando a teoria dos grafos. Este trabalho explora métricas topológicas já definidas como Eficiência, Comunicabilidade e Vulnerabilidade, mas seguindo uma abordagem inovadora: considerando não apenas os caminhos mais curtos entre pares de nós nas redes. Definimos vulnerabilidade como uma queda na performance da rede, e performance é um termo geral, passível de ser quantificado por diferentes métricas. Propomos uma reviravolta no índice de vulnerabilidade já definido usando comunicabilidade como um desempenho em vez de eficiência. Em primeiro lugar, comparamos a vulnerabilidade tradicional baseada na eficiência com a nossa proposta baseada na comunicabilidade. Desta forma, mostramos como as diferentes métricas destacam diferentes pontos vulneráveis e como testar vários caminhos em vez de apenas o mais curto pode impactar os resultados. Depois disso, realizamos várias regressões lineares entre as vulnerabilidades e métricas conhecidas (por exemplo, grau, comprimento do caminho mais curto e intermediação). Nossos resultados mostram diferentes padrões de relações para diferentes topologias de rede, como Aleatória e Livre de Escala. Finalmente, exploramos Random Walks em redes caminhando sobre elas. Executamos uma Random Walk na rede e contamos quantas vezes a partícula browniana passa por cada nó: Índice de Passagem. Comparamos, para cada nó, tal índice com outras métricas de rede e encontramos uma forte correlação linear entre o Índice de Passagem e o grau associado a cada nó, formando uma relação direta, com R2 = 1 para todos os casos de grafos distintos. Dentre estes cálculos, também foi encontradas outras relações lineares, entre o Índice de Passagem e a Vulnerabilidade com Eficicência, na relação com o modelo de ErdősRényi. Esta linearidade não se mantém tão forte no modelo de Barabási-Albert, apresentando outras relações mais complexas. | |||||||||
| Área | COMP | |||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGIP > Beyond the shortest... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
| |||||||||
| Conteúdo da Pasta agreement |
| |||||||||
| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/46DSFMP | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/46DSFMP | |||||||||
| Idioma | en | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | giovanni.soares@inpe.br simone | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2021/06.04.03.40.25 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F2PHGS 8JMKD3MGPCW/46KUES5 | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||||||||