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Perturbation propagation in random and evolved Boolean networks

Fretter, Christoph ; Szejka, Agnes ; Drossel, Barbara (2024)
Perturbation propagation in random and evolved Boolean networks.
In: New Journal of Physics, 2009, 11 (3)
doi: 10.26083/tuprints-00020559
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In this paper, we investigate the propagation of perturbations in Boolean networks by evaluating the Derrida plot and its modifications. We show that even small random Boolean networks agree well with the predictions of the annealed approximation, but nonrandom networks show a very different behaviour. We focus on networks that were evolved for high dynamical robustness. The most important conclusion is that the simple distinction between frozen, critical and chaotic networks is no longer useful, since such evolved networks can display the properties of all three types of networks. Furthermore, we evaluate a simplified empirical network and show how its specific state space properties are reflected in the modified Derrida plots.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Fretter, Christoph ; Szejka, Agnes ; Drossel, Barbara
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Perturbation propagation in random and evolved Boolean networks
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 5 März 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2009
Ort der Erstveröffentlichung: London
Verlag: IOP Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: New Journal of Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 11
(Heft-)Nummer: 3
Kollation: 13 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00020559
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/20559
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

In this paper, we investigate the propagation of perturbations in Boolean networks by evaluating the Derrida plot and its modifications. We show that even small random Boolean networks agree well with the predictions of the annealed approximation, but nonrandom networks show a very different behaviour. We focus on networks that were evolved for high dynamical robustness. The most important conclusion is that the simple distinction between frozen, critical and chaotic networks is no longer useful, since such evolved networks can display the properties of all three types of networks. Furthermore, we evaluate a simplified empirical network and show how its specific state space properties are reflected in the modified Derrida plots.

ID-Nummer: Artikel-ID: 033005
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-205592
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 05 Fachbereich Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Physik Kondensierter Materie (IPKM)
Hinterlegungsdatum: 05 Mär 2024 10:17
Letzte Änderung: 07 Mär 2024 10:24
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