tijdnetwerken

Tijdnetwerken, ook wel temporele netwerken genoemd, zijn netwerken waarbij knopen en verbindingen tussen knopen in de tijd veranderen. In tegenstelling tot statische netwerken beschrijven tijdnetwerken wanneer contacten plaatsvinden, hoe lang ze duren en in welke volgorde ze voorkomen. Een tijdnetwerk kan worden weergegeven als een verzameling tijdstempels op de randen, als tijdsintervallen waarin een verbinding actief is, of als een sequentie van discrete tijdstappen (snapshots).

Belangrijke concepten in tijdnetwerken zijn temporele paden, dat zijn routes die volgen wat er in de juiste chronologische volgorde gebeurt, waardoor informatie, besmettingen of beïnvloeding door het netwerk kan reizen. Gerelateerd zijn temporele reachability en centraleiteit, die rekening houden met tijd en de tijdsvolgorde van contacten. Traditionele netwerkanalyses moeten worden aangepast om rekening te houden met tijddimensies, waardoor dynamische processen en tijdsafhankelijk gedrag beter kunnen worden gemodelleerd.

Representaties van tijdnetwerken omvatten onder meer edge-time-stamps, tijdsvakken (tijdvensters) en sequentiële snapshot-methoden. Dergelijke representaties maken het mogelijk om processen als diffusie, epidemieën en informatiestromen te bestuderen in een tijdafhankelijke context. Datasets bestaan vaak uit tijdstempels van interacties, zoals contactmomenten, telefoongesprekken of online berichten.

Toepassingen van tijdnetwerken komen voor in epidemiologie en volksgezondheid bij dynamische verspreidingsmodellen, in transport- en infrastructuurnetwerken voor reizigersstromen, en in sociale en communicatie-netwerken voor de analyse van tijdsgebonden interacties en invloed. Analytische benaderingen omvatten discrete- en continue-tijdmodellen, simulaties van diffusieprocessen en methoden voor temporele motif- en community-detectie.

De ontwikkeling van tijdnetwerken als onderzoeksgebied kreeg volwassenheid in de eerste decennia van de eenentwintigste eeuw, met belangrijke bijdragen aan definities en methoden voor het analyseren van tijdafhankelijke netwerken. In de literatuur, waaronder werk van Holme en Saramäki, wordt het concept van temporele netwerken als effectieve manier gezien om dynamische processen op netwerken te begrijpen.