無相関入力によりサブネットワークに生成する相関

摘要

少数ノードから構成されるサブブーリアンネットワークの動作特性解析法を提案する．具体的には，3ノードから構成される12種のサブネットワークに数値的にランダムで無相関な2進列を入力状態として与え，各ノードからの出力状態を求めた．この出力状態から出力確率，エントロピー，ノード間の出力相関（相互情報量）を求め，サブネットワークの入出力特性とした．これらの特性は，サブネットワークの構造とノードに対するブール関数の配置に依存して変化した．本方法によりサブネットワークの構造と動的な性質の関係を知ることができる．全てのブール関数の配置の組み合わせの平均値から，そのサブネットワークにおける平均的な特性を求めることができ，その結果から，12種のサブネットワークにおいて平均出力確率は全て同じであり，エントロピーには大差はなかったが，相互情報量はサブネットワーク構造に強く依存した．特に分岐構造を内在するサブネットワークにおいて，大きい相互情報量が得られた．これらの結果は，遺伝子重複がネットワークの進化において重要であることと一貫性がある．