Betweenness-Zentralität

Einstieg in die Netzwerkanalyse mit Python

Eric Ma

Data Carpentry instructor and author of nxviz package

Alle kürzesten Pfade

  • Menge von Pfaden
  • Jeder Pfad ist der kürzeste zwischen einem Knotenpaar
  • Für alle Knotenpaare berechnet
Einstieg in die Netzwerkanalyse mit Python

Betweenness-Zentralität

  • Definition:

$$\frac{\text{Anz. kürzester Pfade durch Knoten}}{\text{alle möglichen kürzesten Pfade}}$$

  • Anwendung:
    • Brücken zwischen liberalen und konservativen Twitter-Nutzern
    • Kritische Informationsübertragungs-Verbindungen
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Beispiele

  • Singapur: Raffles Place & Jurong East

Karte des U-Bahn-Systems von Singapur

1 Source: https://www.seacitymaps.com/singapore/singapore_mrt_map.jpg
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Beispiel

  • Hohe Betweenness-Zentralität, niedrige Degree-Zentralität?

Ein Hantel-Graph. Zwei Knotengruppen, jeweils mit vielen Verbindungen. Die Gruppen sind nur durch einen einzelnen Pfad verbunden.

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Betweenness-Zentralität

import networkx as nx
G = nx.barbell_graph(m1=5, m2=1)

nx.betweenness_centrality(G)
{0: 0.0,
 1: 0.0,
 2: 0.0,
 3: 0.0,
 4: 0.5333333333333333,
 5: 0.5555555555555556,
 6: 0.5333333333333333,
 7: 0.0,
 8: 0.0,
 9: 0.0,
 10: 0.0}

Dasselbe Hantel-Graph wie zuvor

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Betweenness-Zentralität

import networkx as nx
G = nx.barbell_graph(m1=5, m2=1)

nx.betweenness_centrality(G)
{0: 0.0,
 1: 0.0,
 2: 0.0,
 3: 0.0,
 4: 0.5333333333333333,
 5: 0.5555555555555556,
 6: 0.5333333333333333,
 7: 0.0,
 8: 0.0,
 9: 0.0,
 10: 0.0}

Der gleiche Hantel-Graph wie zuvor, mit den Knoten auf dem Pfad zwischen den beiden Gruppen hervorgehoben.

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