<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Netw. Physiol.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Network Physiology</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Netw. Physiol.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2674-0109</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1390319</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2024.1390319</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Network Physiology</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A statistical analysis method for probability distributions in Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random networks with preferential cutting&#x2013;rewiring operation</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Qian et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/fnetp.2024.1390319">10.3389/fnetp.2024.1390319</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Yu</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/72891/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Cao</surname>
<given-names>Jiahui</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>Jing</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2795538/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Siyi</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Wentao</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Zhao</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Cui</surname>
<given-names>Xiaohua</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Zhigang</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff4">
<sup>4</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff5">
<sup>5</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/317904/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/Writing - review &#x26; editing/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>College of Physics and Optoelectronic Technology</institution>, <institution>Baoji University of Arts and Sciences</institution>, <addr-line>Baoji</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>School of Systems Science</institution>, <institution>Beijing Normal University</institution>, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<sup>3</sup>
<institution>Institute of Systems Science</institution>, <institution>Huaqiao University</institution>, <addr-line>Xiamen</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff4">
<sup>4</sup>
<institution>College of Information Science and Engineering</institution>, <institution>Huaqiao University</institution>, <addr-line>Xiamen</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff5">
<sup>5</sup>
<institution>School of Mathematical Sciences</institution>, <institution>Huaqiao University</institution>, <addr-line>Quanzhou</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/559434/overview">Eckehard Sch&#xf6;ll</ext-link>, Technical University of Berlin, Germany</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/881925/overview">Xiyun Zhang</ext-link>, Jinan University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1318/overview">Marc Timme</ext-link>, Technical University Dresden, Germany</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Yu Qian, <email>qianyu0272@163.com</email>; Zhao Lei, <email>leizhao1010@163.com</email>; Xiaohua Cui, <email>xhcui@bnu.edu.cn</email>; Zhigang Zheng, <email>zgzheng@hqu.edu.cn</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>17</day>
<month>10</month>
<year>2024</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2024</year>
</pub-date>
<volume>4</volume>
<elocation-id>1390319</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>23</day>
<month>02</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>27</day>
<month>09</month>
<year>2024</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2024 Qian, Cao, Han, Zhang, Chen, Lei, Cui and Zheng.</copyright-statement>
<copyright-year>2024</copyright-year>
<copyright-holder>Qian, Cao, Han, Zhang, Chen, Lei, Cui and Zheng</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>The study of specific physiological processes from the perspective of network physiology has gained recent attention. Modeling the global information integration among the separated functionalized modules in structural and functional brain networks is a central problem. In this article, the preferentially cutting&#x2013;rewiring operation (PCRO) is introduced to approximatively describe the above physiological process, which consists of the cutting procedure and the rewiring procedure with specific preferential constraints. By applying the PCRO on the classical Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random network (ERRN), three types of isolated nodes are generated, based on which the common leaves (CLs) are formed between the two hubs. This makes the initially homogeneous ERRN experience drastic changes and become heterogeneous. Importantly, a statistical analysis method is proposed to theoretically analyze the statistical properties of an ERRN with a PCRO. Specifically, the probability distributions of these three types of isolated nodes are derived, based on which the probability distribution of the CLs can be obtained easily. Furthermore, the validity and universality of our statistical analysis method have been confirmed in numerical experiments. Our contributions may shed light on a new perspective in the interdisciplinary field of complexity science and biological science and would be of great and general interest to network physiology.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>network physiology</kwd>
<kwd>biological science</kwd>
<kwd>brain networks</kwd>
<kwd>complex systems</kwd>
<kwd>network models</kwd>
</kwd-group>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Networks of Dynamical Systems</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>The collective behaviors that emerged on different kinds of complex systems have become the central topics under investigation since the seminal &#x201c;small-world&#x201d; and &#x201c;scale-free&#x201d; network models were successively proposed by Strogatz and Barab&#xe1;si (<xref ref-type="bibr" rid="B47">Watts and Strogatz, 1998</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B3">Barab&#xe1;si and Albert, 1999</xref>). Several typical types of spatiotemporal dynamical behaviors, such as synchronous phenomena (<xref ref-type="bibr" rid="B48">Wu et al., 2012</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B46">Walter et al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B51">Zhang et al., 2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B2">Andrzejak et al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B36">Rybalova et al., 2020</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B12">Ghosh et al., 2023</xref>), self-sustained oscillations (<xref ref-type="bibr" rid="B35">Roxin et al., 2004</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B43">Sinha et al., 2007</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B31">Qian et al., 2010a</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B32">Qian et al., 2010b</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B17">Isele and Sch&#xf6;ll, 2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B10">Fretter et al., 2017</xref>), and chimera and chimeralike states (<xref ref-type="bibr" rid="B15">Hagerstrom et al., 2012</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B26">Omelchenko et al., 2013</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B40">Semenova et al., 2016</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B19">Kachhara and Ambika, 2021</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B22">Lei et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B23">Lei et al., 2023</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B50">Zhang H. et al., 2024</xref>), have been reported. For example, <xref ref-type="bibr" rid="B36">Rybalova et al. (2020)</xref> exposed the relay and complete synchronization in heterogeneous multiplex networks of chaotic maps. <xref ref-type="bibr" rid="B43">Sinha et al. (2007)</xref> discussed the emergence of self-sustained patterns in small-world excitable media. Kachhara and Ambika revealed the frequency chimera state induced by differing dynamical timescales (<xref ref-type="bibr" rid="B19">Kachhara and Ambika, 2021</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B23">Lei et al. (2023)</xref> and <xref ref-type="bibr" rid="B50">Zhang H. et al. (2024)</xref>, respectively, uncovered the chimeralike oscillation modes on excitable scale-free networks and the alternate attractor chimeralike states on rings of chaotic Lorenz-type oscillators.</p>
<p>One of the most classical network models, the <italic>Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random network</italic> (ERRN), was proposed by P. Erd&#xf6;s and A. R&#xe9;nyi (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Erd&#xf6;s and R&#xe9;nyi, 1959</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B8">Erd&#xf6;s and R&#xe9;nyi, 1960</xref>) and is utilized to explore these issues. Many interesting phenomena were found, and great achievements were realized by this paradigmatic network model (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Gong et al., 2005</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B49">Xu and Liu, 2008</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B44">Tattini et al., 2012</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B9">Ferrari et al., 2013</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B37">Schmeltzer et al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B1">Almeira et al., 2020</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B25">Masoumi et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B20">Kartal and Kartal, 2023</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B27">Qian, 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B29">Qian et al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B33">Qian and Zhang, 2017</xref>). For example, Gong et al. discussed the synchronization of Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi networks (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Gong et al., 2005</xref>). Tattini et al. investigated the coherent periodic activity on excitatory Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi neural networks and exposed the key role of network connectivity (<xref ref-type="bibr" rid="B44">Tattini et al., 2012</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B1">Almeira et al. (2020)</xref> discovered the scaling of percolation transitions on Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi networks under centrality-based attacks. Kartal et al. studied the complex dynamics of the COVID-19 mathematical model on the Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi network (<xref ref-type="bibr" rid="B20">Kartal and Kartal, 2023</xref>). Qian et al. first reported the emergence of the self-sustained oscillations on excitable Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random networks and exposed the determinants (<xref ref-type="bibr" rid="B27">Qian, 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B29">Qian et al., 2017</xref>) and then revealed the effects of time delay and connection probability on the corresponding oscillations and synchronization transitions (<xref ref-type="bibr" rid="B33">Qian and Zhang, 2017</xref>).</p>
<p>In addition to the collective behaviors that can self-organize to emerge on ERRNs consisting of different types of local units, the statistical properties of the ERRN are also an important issue. For example, Erd&#xf6;s and R&#xe9;nyi were the first to study the distribution of the maximum and minimum degree in a random graph (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Erd&#xf6;s and R&#xe9;nyi, 1959</xref>), and the full degree distribution was derived later by <xref ref-type="bibr" rid="B5">Bollob&#xe1;s (1981)</xref>. Chung and Lu discussed the diameter of sparse random graphs (<xref ref-type="bibr" rid="B6">Chung and Lu, 2001</xref>). <xref ref-type="bibr" rid="B24">Martin and S&#x306;ulc (2010)</xref> investigated the return probabilities and hitting times of random walks on sparse Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi graphs. <xref ref-type="bibr" rid="B4">Bizhani et al. (2011)</xref> explored the random sequential renormalization and agglomerative percolation on Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi networks. <xref ref-type="bibr" rid="B16">Hartmann and M&#xe9;zard (2018)</xref> first studied the distribution of diameters for Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random graphs and then discussed the distribution of shortest path lengths of subcritical Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi networks (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Katzav et al., 2018</xref>). However, whether the statistical properties of an ERRN with specific operation can be theoretically derived is still unknown.</p>
<p>Nowadays, investigating the physiological processes from the perspective of network physiology is an important topic in the interdisciplinary field of complexity science and biological science. Several excellent contributions were achieved in this field (<xref ref-type="bibr" rid="B18">Ivanov, 2021</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B41">Shi et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B42">Sinha et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B14">Goodfellow et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B39">Sch&#xf6;ll et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B45">Venkadesh et al., 2024</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B34">Rosenblum, 2024</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B52">Zhang Z. et al., 2024</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B28">Qian et al., 2024a</xref>). For example, <xref ref-type="bibr" rid="B18">Ivanov (2021)</xref> summarized the new field of network physiology, that is, building the human physiolome. <xref ref-type="bibr" rid="B42">Sinha et al. (2022)</xref> discussed the perspectives on understanding aberrant brain networks in epilepsy. <xref ref-type="bibr" rid="B39">Sch&#xf6;ll et al. (2022)</xref> reviewed the adaptive networks in functional modeling of physiological systems.</p>
<p>As we know, there exists a cost-efficiency trade-off between the physical cost of the network and the information integration among the whole system in organizing structural and functional brain networks. To save wiring costs, brain networks tend to build module structures to implement localized functions. To achieve global information integration among the separated functionalized modules, long-range synapses can be created via synaptic plasticity on these local structures. More importantly, the newly reshaped long-range synapses will preferentially connect to specific hub regions to fulfill special physiological functions among the whole brain systems. So we would ask whether the appropriate functional model can be proposed to describe this physiological process from the perspective of network physiology? We think this is an important issue of great and general interest to network physiology.</p>
<p>In this article, the <italic>preferentially cutting&#x2013;rewiring operation</italic> (PCRO) is proposed to approximatively describe the above physiological process. We have found that, by applying the PCRO on the ERRN with certain preferential constraints, the topological feature of the given network will change dramatically. Then, the theoretical statistical properties of the operated ERRN are studied. The remainder of the article is organized as follows. <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref> introduces the cutting and rewiring procedures of the PCRO. In <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3,</xref> we apply the PCRO to the classical ERRN. The statistical analysis method proposed in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> supports studying the theoretical statistical properties of an ERRN with a PCRO. The validity and the universality of our statistical analysis method are, respectively, confirmed in <xref ref-type="sec" rid="s5">Sections 5</xref>, <xref ref-type="sec" rid="s6">6</xref>. Finally, we give the conclusion in the last section.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 The cutting and rewiring procedures of a PCRO</title>
<p>In this part, we first introduce the PCRO, which is adopted to regulate the structure of a given network. The PCRO proposed in the present article contains two different stages: the cutting procedure and the rewiring procedure with specific preferential constraints, which are denoted by <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (the preferential constraint indicators used in the cutting procedure) and <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (the constraint indicator in the rewiring procedure), respectively.The schematic diagram of the PCRO is presented in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, and the specific preferential constraints are selected as <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presents the actual value of the average degree in the network before the cutting procedure, and <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the maximum degree in the corresponding network after the cutting procedure. <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1A</xref> displays the initial structure without a PCRO, which consists of 16 nodes. The seven green cells <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2,3,5,9,12,14</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 15 denote the nodes possessing degrees within <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which satisfy the preferential constraint in the cutting procedure. Consequently, these seven green cells are considered candidates for performing the following cutting operation. To do this, we introduce the PCRO probability condition <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to determine whether each selected candidate will be operated or not in the cutting operation. Specifically, for each green candidate, we execute the cutting operation with probability <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If the PCRO probability condition is satisfied (i.e., <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), all the connections of this candidate will be discarded; otherwise (i.e., <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), they will be reserved completely. The yellow cell <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the isolated node that initially existed in the network, which is named the <italic>naturally isolated node</italic> (NIN). The other gray&#xa0;cells indicate the remainder of ordinary nodes without any operation in the cutting procedure.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>(Color online) The schematic diagram of the <italic>preferentially cutting&#x2013;rewiring operation</italic> (PCRO) proposed in this article. Three indicators, <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, are, respectively, utilized to represent the preferential constraints in the cutting procedure (denoted by <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and rewiring procedure (only by <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) of the PCRO. Here, a network consisting of 16 nodes is used as an example to introduce the PCRO procedures. The specific preferential constraints are selected as <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presents the actual value of the average degree in the network before the cutting procedure, and <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the maximum degree in the corresponding network after the cutting procedure. <bold>(A)</bold> The initial structure without the PCRO. The green cells denote the nodes satisfying the preferential constraint in the cutting procedure (i.e., the nodes possessing degrees within <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), which are considered candidates for performing the following cutting operation. <bold>(B)</bold> The network structure gained after the cutting procedure. The connections of the initially green candidates satisfying the PCRO probability condition are all discarded. The red cells represent the two nodes satisfying the preferential constraint in the rewiring procedure (i.e., the nodes possessing degree <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> after the cutting procedure), which are selected as the target nodes to be rewired in the following rewiring procedure. <bold>(C)</bold> The network structure obtained after the rewiring procedure. The three types of isolated nodes after the cutting procedure [i.e., the yellow, pink, and orange nodes in panel <bold>(B)</bold>] are rewired to the two red target nodes.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g001.tif"/>
</fig>
<p>By applying the cutting procedure with a specific PCRO probability <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the structure of the initial network will change dramatically, and the corresponding result is illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1B</xref>. In the current case, the initially green candidates <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2, 5, 12, 14</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and 15 satisfy the PCRO probability condition, and their corresponding connections are all discarded. These operated candidates are called <italic>actively deleted isolated nodes</italic> (ADINs) and are colored pink. Meanwhile, the green candidates <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 9 do not meet the PCRO probability condition; all their links are reserved, and they turn into gray ordinary nodes. Furthermore, after the cutting procedure, the originally ordinary gray&#xa0;cell <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> becomes an isolated node due to its links connecting to the initially green candidates <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 14, which are deleted in the cutting procedure. This type of newly generated isolated node is defined as a <italic>passively deleted isolated node</italic> (PDIN) and is colored orange. Moreover, the red cells <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 6 present the two nodes satisfying the preferential constraint in the rewiring procedure, that is, the nodes possessing degree <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> after the cutting procedure, which are selected as the target nodes to be rewired in the following rewiring procedure.</p>
<p>As the cutting procedure is completed, the second stage of the PCRO starts, that is, the rewiring procedure. In this stage, the above three types of isolated nodes, that is, the yellow NIN, the pink ADIN, and the orange PDIN, will be rewired to the two red target nodes. In the following discussion, these rewired nodes are called the <italic>common leaves</italic> (CLs) and are colored blue. <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1C</xref> shows the network structure after the rewiring operation, in which many blue CLs are formed between the two red target nodes. This makes the two target nodes possess relatively large degrees, which are consequently called hubs. Based on the illustrations shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1,</xref> we can conclude that the PCRO is an effective method of regulating the structure of the given network, by which many CLs can be formed between the two hubs. The initially homogeneous network will become heterogeneous by applying the PCRO.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 The ERRNs with a PCRO</title>
<p>The classical ERRN is utilized to test the effects of the PCRO. A classical ERRN can be constructed only based on a simple rule, that is, the connections between every pair of nodes in the ERRN are linked with a specific connection probability. In the present article, the initially homogeneous ERRN without a PCRO is composed of <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nodes and is constructed with connection probability <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Consequently, the total number of connections in the ERRN is expected to be <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, we should mention that by manipulating the connection probability <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, one can produce a number of ERRNs with different properties. There are many network realizations for a given connection probability <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Furthermore, these two network structure parameters, that is, <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, will be used in the following if there are no special instructions.</p>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2A&#x2013;D</xref> display the heterogeneous ERRNs constructed for four different parameters of the PCRO, that is, four different PCRO probabilities <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2A</xref>], <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2B</xref>], <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2C</xref>], and <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.00</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2D</xref>]. These figures clearly show three types of nodes: red hubs, blue CLs, and gray ordinary cells. Importantly, they can visualize the increasing heterogeneity of the network with increasing PCRO probability. The four network structures shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2A&#x2013;D</xref> are obtained from the initial homogeneous ERRN by a PCRO with the same preferential constraints utilized in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> (i.e., <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). This further confirms that the PCRO method proposed here has the effect of regulating the structure of the given network, such that the initially homogeneous network structure becomes heterogeneous in a controlled way.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>(Color online) The <italic>Erd&#xf6;s&#x2013;R&#xe9;nyi random networks</italic> (ERRNs) obtained by the PCRO with the same preferential constraints utilized in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> (i.e., <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) for different PCRO probabilities, that is, <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(A)</bold>], <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(B)</bold>], <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(C)</bold>], and <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.00</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(D)</bold>]. The initial ERRNs without PCROs contain <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nodes and are constructed with connection probability <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The above preferential constraints in the cutting and rewiring procedures of PCROs and the network structure parameters utilized to construct the initial ERRNs are utilized in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref>. The red, blue, and gray circles in each panel, respectively, denote the hubs, the <italic>common leaves</italic> (CLs), and the ordinary cells in the operated ERRNs.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g002.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 The statistical analysis method</title>
<p>Now, we would ask whether the statistical properties of the ERRN with a PCRO can be theoretically derived, especially the probability distribution of CL formed in the cutting and rewiring procedures. A statistical analysis method is proposed to explore this issue. As shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1B</xref>, three types of isolated nodes exist in an ERRN with a PCRO: the yellow NIN, the pink ADIN, and the orange PDIN. The rewiring procedure of these isolated nodes with a certain preferential constraint changes them into the CLs between the two hubs. The probability distributions of NIN, ADIN, and PDIN (denoted by <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively) are the vital tasks we aim to analyze first, based on which the theoretical analysis of the probability distribution of CL (indicated by <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) can be realized. Furthermore, as these three probability distributions of the isolated nodes are related to the <italic>node satisfying the preferential constraint in the cutting procedure</italic> (NSPCCP) [colored in green in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1A</xref>], we first give the deduction of the analytical expression of the probability distribution of the NSPCCP (denoted by <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
<sec id="s4-1">
<title>4.1 The probability distribution of NSPCCPs</title>
<p>For an arbitrary ER random network with a specific system size and connection probability <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, we assume that the probability for each actual value of an edge <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the network to be <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. So the edge distribution in the given ER random network <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> satisfies the following binomial distribution:<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>By calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the expectation value of average edge in the network <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be obtained as<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>The actual value of the average degree <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for each edge <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the network obeys<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>Similarly, for the same ER random network with <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the probability distribution for the degree <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of an arbitrary node in the given ER random network <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can also be described by the following binomial distribution:<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>By calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, we can gain the expectation value of average degree <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the network as<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>This indicates that for a given ER random network with <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nodes, <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is determined by the connection probability <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>We further introduce an approximation that, for a given ER random network with <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nodes, there exists an equivalent connection probability <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that can lead to the expectation value of average degree <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> approximatively equals to the actual value of average degree <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; that is,<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x2329;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">&#x2329;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>With this approximation, one can conveniently obtain the relationship between the actual value of an edge <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the network and <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>In this case, <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be considered the equivalent connection probability of an ER random network to acquire the actual value of edge <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> we wanted. Moreover, for each actual value of edge <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, there exists a corresponding equivalent connection probability <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Based on the above approximation, we can apply the equivalent connection probability <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to approximatively obtain the conditional degree distribution of an ER random network with <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> nodes and <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> edges. In this case, the conditional probability for an arbitrary node in the network being the NSPCCP obeys<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>Now, we assume that there exist <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> NSPCCPs in the given ER random network. Therefore, the conditional probability distribution of <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for a given <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> should satisfy the following binomial distribution:<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>By calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the distribution of NSPCCPs in an ER random network can be derived as<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4-2">
<title>4.2 The probability distribution of ADINs</title>
<p>The probability distribution of ADINs can be conveniently obtained based on the <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The ADINs are those nodes satisfying the preferential constraint in the cutting procedure, and they belong to the category of NSPCCP. They are selected by the given PCRO probability <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and all links of these ADINs are deleted in the cutting procedure. Here, we assume that an ER random network with a given <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> contains <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> NSPCCPs, among which there exist <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> ADINs. For a given <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the conditional probability of <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> should satisfy the binomial distribution<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>By calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the probability distribution of ADINs in an ER random network can be derived as<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4-3">
<title>4.3 The probability distribution of PDINs</title>
<p>We can further solve the probability distribution of PDINs with the aid of <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, we first explore the conditional probability distribution of PDINs in an ER random network with a given <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Consider an arbitrary node <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with degree <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the network. We focus on an edge connected to node <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with degree <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The conditional degree distribution of node <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (denoted by <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) obeys the following binomial distribution<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>Here, <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the equivalent connection probability of obtaining an ER random network with a given <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Because of the homogeneity of the ER network, the conditional degree distributions of the other remainder <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> neighbors of the <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node (except neighbor <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) should be the same and are described by <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Equation 2</xref>. If all of the <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node&#x2019;s neighbors are selected by a given PCRO probability <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and all links of these selected neighbors are deleted in the cutting procedure, the <inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node would become a PDIN. To realize this situation, the following three conditions should be satisfied simultaneously.</p>
<p>Condition I:</p>
<p>The <inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node does not belong to the ADIN and NIN categories. The conditional probability in realizing condition I <inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> includes two cases. (i) When the degree of the <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node is not selected in the PCRO with probability <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; (ii) When the degree of <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>By combining (i) and (ii), <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be written by the following piecewise function:<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable class="cases">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Condition II:</p>
<p>The degrees of the neighbor nodes <inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node satisfy the preferential constraint in the cutting procedure, that is, <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. According to <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Equation 2</xref>, the conditional probability II <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> should satisfy<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mtable class="aligned">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Condition III:</p>
<p>All the neighbor nodes of the <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node are selected by the given <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and all the links of these neighbors are deleted in the cutting procedure. The conditional probability III <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be calculated as<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>By multiplying the above three conditional probabilities, we can obtain the conditional probability for the <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node being the PDIN in the case of specific <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mtext>PDIN</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>As the <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node is an arbitrary element in the given ERRN, its degree distribution <inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> should also satisfy the conditional binomial distribution of <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Equation 2</xref>. By calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-th node, the above conditional probability for a given <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be obtained as<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:mtable class="aligned">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mtext>PDIN</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mtext>PDIN</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>CP</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>By further calculating the statistical average for all possible <inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the probability for an arbitrary node in the ERRN being the PDIN can be derived as<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mtable class="aligned">
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mtext>PDIN</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd columnalign="right"/>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Based on the above <inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the probability distribution of PDINs in an ER random network can be easily obtained according to the binomial distribution. Here, we assume that <inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> PDINs exist in the network. The probability distribution of PDINs then follows<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4-4">
<title>4.4 The probability distribution of NINs</title>
<p>Here, we discuss the last type of isolated node, that is, the NINs colored in yellow in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1B</xref>. For an arbitrary ER random network with a given <inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, an NIN can be considered the node with degree <inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. According to the degree distribution in the given ER random network of <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">Equation 1</xref>, the probability that an arbitrary node in the network is a NIN can be obtained as<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>Here, we assume that <inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> NINs exist in the ER random network. So the probability distribution of NINs obeys the following binomial distribution:<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="&#x7c;">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4-5">
<title>4.5 The probability distribution of CLs</title>
<p>Thus far, the probability distributions of NINs, ADINs, and PDINs have been derived analytically. Furthermore, these three types of isolated nodes are rewired in the rewiring procedure with a certain preferential constraint and become the CLs between the two hubs. As <inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are uncorrelated with each other, the probability distribution of CLs <inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be gained based on the superposition principle as<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 The validity and applicability of the statistical analysis method</title>
<p>In this section, we try to apply the statistical analysis method on an ERRN with a PCRO to verify the correctness of the above conclusions. The preferential constraints <inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the network structure parameters <inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which are used as the example in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, are still utilized in this part.</p>
<p>We first test the probability distributions of ADINs, PDINs, NINs, and CLs in the operated ERRNs with a specific PCRO probability. The corresponding results for <inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are respectively displayed in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figures 3A&#x2013;D</xref>, where the numerical simulations (blue circles) and theoretical predictions (red curves) coincide very well. In simulations, <inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> samples are performed for each set of parameters, and this standard will also be implemented in the following tests. The consistency of the results exposed in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> confirms the correctness of the statistical analysis method proposed in the present article.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>(Color online) The numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the probability distributions of <italic>actively deleted isolated nodes</italic> (ADINs) [<bold>(A)</bold>], <italic>passively deleted isolated nodes</italic> (PDINs) [<bold>(B)</bold>], <italic>naturally isolated nodes</italic> (NINs) [<bold>(C)</bold>], and CLs [<bold>(D)</bold>] in the operated ERRNs with PCRO probability <inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In numerical simulations, <inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> samples are performed for each set of parameters, and this standard will also be implemented in the following figures.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g003.tif"/>
</fig>
<p>Now, we further verify the statistical analysis method for other PCRO probabilities. Here, we only utilize the probability distribution of CLs as the example, which is derived based on the probability distributions of ADINs, PDINs, and NINs. <xref ref-type="fig" rid="F4">Figures 4A&#x2013;C</xref> respectively, reveal the numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the probability distribution of CLs in the operated ERRNs for different PCRO probabilities <inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4A</xref>], <inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4B</xref>] and <inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4C</xref>]. It is displayed explicitly in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref> that, even for different PCRO probabilities, the theoretical predictions can still match well with the experimental data. This strongly confirms the validity and applicability of our statistical analysis method.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>(Color online) The numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the probability distributions of CL in the operated ERRNs for different PCRO probabilities <inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(A)</bold>], <inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(B)</bold>], and <inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(C)</bold>].</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g004.tif"/>
</fig>
<p>Based on the above results, we can now apply the statistical analysis method to forecast the average number of CLs in the operated ERRN, which are formed in the cutting and rewiring procedures of the PCRO and largely determined by the PCRO probability condition. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> presents the numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the average number of CLs <inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x304;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the operated ERRN on the PCRO probability <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The numerical and theoretical numbers of CLs both increase significantly as the PCRO probability increases, confirming not only the effectiveness of the statistical analysis method proposed here but also the effects of the PCRO in regulating the structure of the given network. At this point, the validity and applicability of the statistical analysis method have been verified in the ERRNs with a PCRO.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>(Color online) The numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the average number of CLs <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x304;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the operated ERRNs with PCRO probability <inline-formula id="inf175">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g005.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6 The universality of the statistical analysis method</title>
<p>It is necessary to inspect the universality of our statistical analysis method. The average number of CLs <inline-formula id="inf176">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x304;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the operated ERRNs with a PCRO is still utilized as an example to explore this issue. Based on the preferential constraints and the network structure parameters utilized in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, we first test our method with other preferential constraints in the PCRO. The corresponding results are respectively displayed in <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6A</xref> (<inline-formula id="inf177">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf178">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf179">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, that is, only the preferential constraint in the cutting procedure is changed); <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6B</xref> (<inline-formula id="inf180">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf181">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf182">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, that is, only the preferential constraint in the rewiring procedure is changed); and <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6C</xref> (<inline-formula id="inf183">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf184">
<mml:math id="m207">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf185">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, that is, both the preferential constraints in the cutting and rewiring procedures are changed). Here, <inline-formula id="inf186">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf187">
<mml:math id="m210">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> present the actual values of the average degree in the network before and after the cutting procedure. <inline-formula id="inf188">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf189">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the maximum degrees in the corresponding network. The theoretical predictions (red curves) revealed with other preferential constraints coincide well with the numerical results (blue circles). This confirms that the statistical analysis method proposed here is irrelevant to the preferential constraints in the PCRO.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>(Color online) The numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the average number of CLs <inline-formula id="inf190">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x304;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the operated ERRNs for other preferential constraints in the PCRO cutting and rewiring procedures. <bold>(A)</bold> <inline-formula id="inf191">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf192">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf193">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; <bold>(B)</bold> <inline-formula id="inf194">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf195">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf196">
<mml:math id="m219">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; <bold>(C)</bold> <inline-formula id="inf197">
<mml:math id="m220">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf198">
<mml:math id="m221">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf199">
<mml:math id="m222">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Here, <inline-formula id="inf200">
<mml:math id="m223">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf201">
<mml:math id="m224">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> present the actual values of average degree in the networks before and after the cutting procedure, respectively. <inline-formula id="inf202">
<mml:math id="m225">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf203">
<mml:math id="m226">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the maximum degrees in the corresponding networks, respectively.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g006.tif"/>
</fig>
<p>The statistical analysis method is applicable to general ERRN structures. The preferential constraints are the same as those in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, and the PCRO probability <inline-formula id="inf204">
<mml:math id="m227">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is employed for the following discussion. The theoretical predictions (red curves) and the numerical results (blue circles) obtained for other different connection probabilities <inline-formula id="inf205">
<mml:math id="m228">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and system sizes <inline-formula id="inf206">
<mml:math id="m229">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are displayed in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figures 7A, B</xref>, respectively. Note good alignment between theoretical predictions and numerical results. This further verifies the universality of our statistical analysis method. Here, we should also mention that the idea of the theoretical deduction can be extended and applied to other paradigmatic network models, such as homogeneous random networks, small-world networks, and even scale-free networks. However, the corresponding formulas and conclusions may not be the same.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>(Color online) The numerical results (blue circles) and theoretical predictions (red curves) of the average number of CLs <inline-formula id="inf207">
<mml:math id="m230">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x304;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the operated ERRNs for other connection probabilities <inline-formula id="inf208">
<mml:math id="m231">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(A)</bold>] and system sizes <inline-formula id="inf209">
<mml:math id="m232">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<bold>(B)</bold>]. The same preferential constraints used in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> and the PCRO probability <inline-formula id="inf210">
<mml:math id="m233">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are utilized here.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g007.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s7">
<title>7 Mimicking epileptic-seizure-related synchronization phenomena in brain systems</title>
<p>Modeling specific physiological processes and physiological functions from the perspective of network physiology should be discussed. In this part, we use the PCRO method proposed in this article to mimic the epileptic-seizure-related synchronization phenomena in pathological brain systems. This issue was first studied from the perspective of network physiology by <xref ref-type="bibr" rid="B11">Gerster et al. (2020)</xref> and <xref ref-type="bibr" rid="B38">Sch&#xf6;ll (2021)</xref>. They revealed that, in addition to the empirical brain network, the small-world networks with intermediate rewiring probability can also reproduce the epileptic-seizure-related synchronization phenomena that closely resemble the ones seen during epileptic seizures in humans (see <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref> in <xref ref-type="bibr" rid="B11">Gerster et al. (2020)</xref> and <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> in <xref ref-type="bibr" rid="B38">Sch&#xf6;ll (2021)</xref>). In this case, the corresponding network structure properties are found to be <inline-formula id="inf211">
<mml:math id="m234">
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (the average clustering coefficient) and <inline-formula id="inf212">
<mml:math id="m235">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (the mean shortest path length), by which the balance of regularity and randomness of the given network is revealed. The authors claimed that the network topology with a certain balance of regularity and randomness is the key factor in determining the self-initiation and self-termination of episodes of seizure-like synchronization.</p>
<p>Based on the discussions presented in the above sections, we can conclude that the proposed PCRO method also has the effect of regulating the network structure. By applying the PCRO to the paradigmatic network models, the corresponding structures will undergo a transition from homogeneous to heterogeneous. So we would ask whether a similar balance of regularity and randomness can also be induced by the PCRO, by which the same epileptic-seizure-related synchronization phenomena can be mimicked by our scenario.</p>
<p>An ERRN consisting of FitzHugh&#x2013;Nagumo (FHN) neurons with the rotational coupling scheme is utilized to address this issue. The system size <inline-formula id="inf213">
<mml:math id="m236">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>90</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the parameter setting of the FHN network (<inline-formula id="inf214">
<mml:math id="m237">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf215">
<mml:math id="m238">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf216">
<mml:math id="m239">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) are all same as the ones adopted by <xref ref-type="bibr" rid="B11">Gerster et al. (2020)</xref> and <xref ref-type="bibr" rid="B38">Sch&#xf6;ll (2021)</xref> except for the coupling strength <inline-formula id="inf217">
<mml:math id="m240">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.07</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The connection probability of the initial ERRN is chosen as <inline-formula id="inf218">
<mml:math id="m241">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.032</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8A</xref> first displays the dependence of the average clustering coefficient <inline-formula id="inf219">
<mml:math id="m242">
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (red line) and the mean shortest path length <inline-formula id="inf220">
<mml:math id="m243">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (black line) of the operated FHN network on the PCRO probability <inline-formula id="inf221">
<mml:math id="m244">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The preferential constraints are selected as <inline-formula id="inf222">
<mml:math id="m245">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf223">
<mml:math id="m246">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf224">
<mml:math id="m247">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It is shown that, as the PCRO probability increases, the average clustering coefficient decreases gradually, while the mean shortest path length increases. Importantly, as <inline-formula id="inf225">
<mml:math id="m248">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> approaches 1.0, the approximate network structure properties of <inline-formula id="inf226">
<mml:math id="m249">
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf227">
<mml:math id="m250">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are those for the emergence of epileptic-seizure-related synchronization on the small-world network with intermediate rewiring probability can be obtained. This means that, in these parameter regions, our PCRO method can also induce a certain balance of regularity and randomness on the operated FHN network, based on which the corresponding epileptic-seizure-related synchronization phenomena are expected to be observed.</p>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>(Color online) Mimicking the epileptic-seizure-related synchronization phenomena in brain systems by the PCRO method proposed in this article. Here, an ERRN consisting of FitzHugh&#x2013;Nagumo (FHN) neurons with the rotational coupling scheme is utilized to address this issue. The system size <inline-formula id="inf228">
<mml:math id="m251">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>90</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the parameter setting of the FHN network (<inline-formula id="inf229">
<mml:math id="m252">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf230">
<mml:math id="m253">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf231">
<mml:math id="m254">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) are all the same as the ones adopted by <xref ref-type="bibr" rid="B11">Gerster et al. (2020)</xref> and <xref ref-type="bibr" rid="B38">Sch&#xf6;ll (2021)</xref>, except for the coupling strength <inline-formula id="inf232">
<mml:math id="m255">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.07</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The connection probability of the initial ERRN is chosen as <inline-formula id="inf233">
<mml:math id="m256">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.032</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <bold>(A)</bold> The dependence of the average clustering coefficient <inline-formula id="inf234">
<mml:math id="m257">
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (red line) and the mean shortest path length <inline-formula id="inf235">
<mml:math id="m258">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (black line) of the operated FHN network on the PCRO probability <inline-formula id="inf236">
<mml:math id="m259">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The preferential constraints are selected as <inline-formula id="inf237">
<mml:math id="m260">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf238">
<mml:math id="m261">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e8;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">&#x27e9;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf239">
<mml:math id="m262">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. <bold>(B)</bold> The corresponding global Kuramoto order parameter <inline-formula id="inf240">
<mml:math id="m263">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (black curve) vs. time relative to the onset of a seizure (time interval 20&#xa0;s) obtained at PCRO probability <inline-formula id="inf241">
<mml:math id="m264">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.97</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The horizontal red line marks the threshold of <inline-formula id="inf242">
<mml:math id="m265">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If <inline-formula id="inf243">
<mml:math id="m266">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>0.8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for more than 8&#xa0;s, an epileptic-seizure-related synchronization can be identified on the FHN network with a PCRO. The two vertical pink dashed lines, respectively, indicate the instants of the self-initiation and the self-termination of episodes of seizure-like synchronization. <bold>(C)</bold> The space-time plot of the dynamical phases corresponding to panel <bold>(B)</bold> by which the PCRO method induced the epileptic-seizure-related synchronization is further confirmed.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fnetp-04-1390319-g008.tif"/>
</fig>
<p>The global Kuramoto order parameter <inline-formula id="inf244">
<mml:math id="m267">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (black curve) of the operated FHN network obtained at a PCRO probability of <inline-formula id="inf245">
<mml:math id="m268">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.97</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is revealed in <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8B</xref>. The horizontal red line marks the threshold of <inline-formula id="inf246">
<mml:math id="m269">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The definition of the epileptic-seizure-related synchronization, which was first introduced by Sch&#xf6;ll et al., is also utilized here; that is, the global Kuramoto order parameter should satisfy <inline-formula id="inf247">
<mml:math id="m270">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>0.8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for more than 8&#xa0;s. The two vertical pink dashed lines, respectively, indicate the instants of the self-initiation and the self-termination of episodes of seizure-like synchronization, between which an epileptic-seizure-related synchronization can be identified on the FHN network with a PCRO. <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8C</xref> shows the corresponding space-time plot of the dynamical phases by which the PCRO method that induced the epileptic-seizure-related synchronization is further verified. These results can confirm the possible application of the PCRO method proposed in this article in mimicking specific physiological phenomena in real cases.</p>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s8">
<title>8 Conclusion</title>
<p>In conclusion, a <italic>preferentially cutting&#x2013;rewiring operation</italic> is proposed in the present article to regulate the structure of the given network. It consists of two distinct stages: the cutting procedure and the rewiring procedure with specific preferential constraints. By applying the PCRO on the classical ERRN with specific constraints and a certain PCRO probability, the initially homogeneous structure changes drastically. Three types of isolated nodes are generated: the NINs, the ADINs, and the PDINs, based on which the CLs are formed between the two hubs in the operated network. Furthermore, as the PCRO probability increases, the number of CLs increases significantly, which makes the initially homogeneous ERRN become heterogeneous. This confirms that the PCRO introduced in this article has effects on regulating the network structure.</p>
<p>The statistical properties of the ERRN with a PCRO are theoretically studied using a statistical analysis method. We have analytically derived the statistical expressions of the probability distributions of NINs, ADINs, and PDINs, based on which the probability distribution of CLs is acquired easily. More importantly, the theoretical predictions obtained from these analytical formulas have been confirmed in numerical simulations and coincide with the experimental data very well. Furthermore, these analytical expressions are applied to forecast the average number of CLs in the operated ERRN. The coincidence of the numerical and theoretical results confirms the validity and applicability of the statistical analysis method proposed here. Finally, the universality of the statistical analysis method has also been verified. Our method is general and can be applied to ERRNs with arbitrary preferential constraints and topologies.</p>
<p>Modeling specific physiological processes and physiological functions from the perspective of network physiology is an important and central issue under investigation in the interdisciplinary field of complexity science and biological science. The PCRO method proposed in this article, which consists of the cutting procedure and the rewiring procedure, may give us a clue in understanding the physiological process of the global information integration among the localized functional modules in structural and functional brain networks to implement specific physiological functions. The reasons are as follows. In the PCRO cutting procedure, we discard the links of the nodes satisfying the preferential constraint with a certain PCRO probability condition, and isolated nodes are produced in the original network. As these isolated nodes originally satisfied the given preferential attribute, they can be roughly considered the localized functional modules in anatomical space, which are selected and will be integrated into achieving global information communication across the whole brain system for specific physiological functions. In the PCRO rewiring procedure, we reconnect these isolated nodes to the hubs satisfying the corresponding preferential constraint, which can be roughly regarded as the specialized regulatory centers (i.e., the hub regions) in brain networks to perform global physiological functions among the whole brain system. Furthermore, in a recent contribution (<xref ref-type="bibr" rid="B30">Qian et al., 2024b</xref>), the PCRO-induced oscillation mode transition from the originally single-mode oscillations to the newly multi-mode oscillations has been confirmed to emerge among the preferentially operated nodes (i.e., the integrated local modules), which we think is beneficial for understanding the complicated global multimodal physiological functions in integrated structural and functional brain networks. More importantly, the probability distributions of the three different types of isolated nodes formed in the PCRO are derived according to the statistical analysis method proposed in this article, based on which the probability distribution of the preferentially operated common leaves is acquired explicitly. We think the statistical analysis method and the precise theoretical formulas exposed in this article can shed light on a deep comprehension of these amazing physiological phenomena in highly complex and heterogeneous brain networks. We do hope our results will be of great interest to network physiology.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s9">
<title>Data availability statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec id="s10">
<title>Author contributions</title>
<p>YQ: conceptualization, data curation, formal analysis, funding acquisition, investigation, methodology, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. JC: formal analysis, investigation, software, and writing&#x2013;original draft. JH: data curation, formal analysis, investigation, methodology, resources, and writing&#x2013;review and editing. SZ: resources, software, and writing&#x2013;review and editing. WC: data curation, formal analysis, and writing&#x2013;review and editing. ZL: conceptualization, data curation, formal analysis, funding acquisition, investigation, methodology, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. XC: conceptualization, data curation, formal analysis, funding acquisition, investigation, methodology, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing. ZZ: conceptualization, data curation, formal analysis, funding acquisition, investigation, methodology, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing&#x2013;original draft, and writing&#x2013;review and editing.</p>
</sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s11">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12375033, 12375031, and 62402010), the Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province of China (Grant Nos. 2022JZ-03, 2022GD-TSLD-27, and 2024SF-YBXM-134), the Shaanxi Fundamental Science Research Project for Mathematics and Physics (Grant Nos. 22JSY021 and 23JSQ051), the Baoji University of Arts and Sciences Innovative Research Project of Postgraduates (Grant No. YJSCX24YB42), the Youth Innovation Team of Shaanxi Universities, and the Key Science and Technology Innovation Team of Shaanxi Province (Grant No. 2024RSCXTD66).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s12">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s13">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Almeira</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Billoni</surname>
<given-names>O. V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Perotti</surname>
<given-names>J. I.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Scaling of percolation transitions on Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi networks under centrality-based attacks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>101</volume>, <fpage>012306</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.101.012306</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Andrzejak</surname>
<given-names>R. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ruzzene</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Malvestio</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Generalized synchronization between chimera states</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>27</volume>, <fpage>053114</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4983841</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Barab&#xe1;si</surname>
<given-names>A.-L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Albert</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Emergence of scaling in random networks</article-title>. <source>Science</source> <volume>286</volume>, <fpage>509</fpage>&#x2013;<lpage>512</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.286.5439.509</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bizhani</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Grassberger</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Paczuski</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Random sequential renormalization and agglomerative percolation in networks: application to Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi and scale-free graphs</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>84</volume>, <fpage>066111</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.84.066111</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bollob&#xe1;s</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1981</year>). <article-title>Degree sequences of random graphs</article-title>. <source>Discrete Math.</source> <volume>33</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0012-365x(81)90253-3</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chung</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2001</year>). <article-title>The diameter of sparse random graphs</article-title>. <source>Adv. Appl. Math.</source> <volume>26</volume>, <fpage>257</fpage>&#x2013;<lpage>279</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/aama.2001.0720</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Erd&#xf6;s</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>R&#xe9;nyi</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1959</year>). <article-title>On random graphs i</article-title>. <source>Publ. Math. Debr.</source> <volume>6</volume>, <fpage>290</fpage>&#x2013;<lpage>297</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.5486/pmd.1959.6.3-4.12</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Erd&#xf6;s</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>R&#xe9;nyi</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1960</year>). <article-title>On the evolution of random graphs</article-title>. <source>Publ. Math. Inst. Hung. Acad. Sci.</source> <volume>5</volume>, <fpage>17</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ferrari</surname>
<given-names>U.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lucibello</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Morone</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Parisi</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ricci-Tersenghi</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rizzo</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Finite-size corrections to disordered systems on Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi random graphs</article-title>. <source>Phys. Rev. B</source> <volume>88</volume>, <fpage>184201</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevb.88.184201</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Fretter</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lesne</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hilgetag</surname>
<given-names>C. C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>H&#xfc;tt</surname>
<given-names>M. T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Topological determinants of self-sustained activity in a simple model of excitable dynamics on graphs</article-title>. <source>Sci. Rep.</source> <volume>7</volume>, <fpage>42340</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/srep42340</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gerster</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Berner</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sawicki</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zakharova</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>S&#x306;koch</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hlinka</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>FitzHugh-Nagumo oscillators on complex networks mimic epileptic-seizure-related synchronization phenomena</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>30</volume>, <fpage>123130</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0021420</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ghosh</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sar</surname>
<given-names>G. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Majhi</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ghosh</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Antiphase synchronization in a population of swarmalators</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>108</volume>, <fpage>034217</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physreve.108.034217</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gong</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Synchronization on erd&#xf6;s-r&#xe9;nyi networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>72</volume>, <fpage>037101</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.72.037101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Goodfellow</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Andrzejak</surname>
<given-names>R. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Masoller</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lehnertz</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>What models and tools can contribute to a better understanding of brain activity?</article-title> <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>2</volume>, <fpage>907995</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2022.907995</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hagerstrom</surname>
<given-names>A. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Murphy</surname>
<given-names>T. E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Roy</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>H&#xf6;vel</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Omelchenko</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Experimental observation of chimeras in coupled-map lattices</article-title>. <source>Nat. Phys.</source> <volume>8</volume>, <fpage>658</fpage>&#x2013;<lpage>661</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/nphys2372</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hartmann</surname>
<given-names>A. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>M&#xe9;zard</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Distribution of diameters for Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi random graphs</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>97</volume>, <fpage>032128</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.97.032128</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Isele</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Effect of small-world topology on wave propagation on networks of excitable elements</article-title>. <source>New J. Phys.</source> <volume>17</volume>, <fpage>023058</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1367-2630/17/2/023058</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ivanov</surname>
<given-names>P. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>The new field of network physiology: building the human physiolome</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>1</volume>, <fpage>711778</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2021.711778</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kachhara</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ambika</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Frequency chimera state induced by differing dynamical timescales</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>104</volume>, <fpage>064214</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.104.064214</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kartal</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kartal</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Complex dynamics of COVID-19 mathematical model on Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi network</article-title>. <source>Int. J. Biomathematics</source> <volume>5</volume>, <fpage>2250110</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s1793524522501108</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Katzav</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Biham</surname>
<given-names>O.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hartmann</surname>
<given-names>A. K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Distribution of shortest path lengths in subcritical Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>98</volume>, <fpage>012301</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.98.012301</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pu</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yao</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Bistability-induced chimeras in one-dimensional paced excitable rings with nonlocal couplings</article-title>. <source>Europhys. Lett.</source> <volume>139</volume>, <fpage>62001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1209/0295-5075/ac8e92</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Chimeralike oscillation modes in excitable scale-free networks</article-title>. <source>Phys. Rev. Res.</source> <volume>5</volume>, <fpage>013006</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevresearch.5.013006</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Martin</surname>
<given-names>O. C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>S&#x306;ulc</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Return probabilities and hitting times of random walks on sparse Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi graphs</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>81</volume>, <fpage>031111</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physreve.81.031111</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Masoumi</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Oloomi</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sajjadi</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shirazi</surname>
<given-names>A. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jafari</surname>
<given-names>G. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Modified heider balance on erd&#xf6;s-r&#xe9;nyi networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>106</volume>, <fpage>034309</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.106.034309</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Omelchenko</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Omel&#x2019;chenko</surname>
<given-names>O. E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>H&#xf6;vel</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>When nonlocal coupling between oscillators becomes stronger: patched synchrony or multichimera states</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>110</volume>, <fpage>224101</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.110.224101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Emergence of self-sustained oscillations in excitable Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi random networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>90</volume>, <fpage>032807</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.90.032807</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024a</year>). <article-title>Remote response modes on the paced excitable <italic>C. elegans</italic> network</article-title>. <source>Phys. Rev. Res.</source> <volume>6</volume>, <fpage>033014</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevresearch.6.033014</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cui</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Minimum Winfree loop determines self-sustained oscillations in excitable Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi random networks</article-title>. <source>Sci. Rep.</source> <volume>7</volume>, <fpage>5746</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/s41598-017-06066-6</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024b</year>). <article-title>Emergence of chimeralike oscillation modes in excitable complex networks with preferentially cutting-rewiring operation</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>34</volume>, <fpage>063143</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0167251</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hu</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liao</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010a</year>). <article-title>Structure and control of self-sustained target waves in excitable small-world networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>81</volume>, <fpage>036101</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.81.036101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liao</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mi</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hu</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010b</year>). <article-title>Diverse self-sustained oscillatory patterns and their mechanisms in excitable small-world networks</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>82</volume>, <fpage>026107</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.82.026107</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Effects of time delay and connection probability on self-sustained oscillations and synchronization transitions in excitable Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi random networks</article-title>. <source>Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul.</source> <volume>47</volume>, <fpage>127</fpage>&#x2013;<lpage>138</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cnsns.2016.11.012</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rosenblum</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Feedback control of collective dynamics in an oscillator population with time-dependent connectivity</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>4</volume>, <fpage>1358146</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2024.1358146</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B35">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Roxin</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Riecke</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Solla</surname>
<given-names>S. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2004</year>). <article-title>Self-sustained activity in a small-world network of excitable neurons</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>92</volume>, <fpage>198101</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.92.198101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rybalova</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Strelkova</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Anishchenko</surname>
<given-names>V.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Relay and complete synchronization in heterogeneous multiplex networks of chaotic maps</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>30</volume>, <fpage>061104</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0008902</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Schmeltzer</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Soriano</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sokolov</surname>
<given-names>I. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>R&#xfc;diger</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Percolation of spatially constrained Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi networks with degree correlations</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>89</volume>, <fpage>012116</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.89.012116</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B38">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Partial synchronization patterns in brain networks</article-title>. <source>Europhys. Lett.</source> <volume>136</volume>, <fpage>18001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1209/0295-5075/ac3b97</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sawicki</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Berner</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ivanov</surname>
<given-names>P. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Editorial: adaptive networks in functional modeling of physiological systems</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>2</volume>, <fpage>996784</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2022.996784</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Semenova</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zakharova</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Anishchenko</surname>
<given-names>V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Coherence-resonance chimeras in a network of excitable elements</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>117</volume>, <fpage>014102</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.117.014102</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shi</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kirihara</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tada</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fujioka</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Usui</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Koshiyama</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Criticality in the healthy brain</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>1</volume>, <fpage>755685</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2021.755685</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sinha</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Joshi</surname>
<given-names>R. B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sandhu</surname>
<given-names>M. R. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Netoff</surname>
<given-names>T. I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zaveri</surname>
<given-names>H. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lehnertz</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Perspectives on understanding aberrant brain networks in epilepsy</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>2</volume>, <fpage>868092</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2022.868092</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B43">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sinha</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Saram&#xe4;ki</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kaski</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Emergence of self-sustained patterns in small-world excitable media</article-title>. <source>Phys. Rev. E</source> <volume>76</volume>, <fpage>015101(R)</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.76.015101</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B44">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tattini</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmi</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Torcini</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Coherent periodic activity in excitatory Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi neural networks: the role of network connectivity</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>22</volume>, <fpage>023133</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4723839</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B45">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Venkadesh</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shaikh</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shakeri</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Barreto</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Van Horn</surname>
<given-names>J. D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Biophysical modulation and robustness of itinerant complexity in neuronal networks</article-title>. <source>Front. Netw. Physiology</source> <volume>4</volume>, <fpage>1302499</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fnetp.2024.1302499</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B46">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Walter</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nunnenkamp</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bruder</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Quantum synchronization of a driven self-sustained oscillator</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>112</volume>, <fpage>094102</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.112.094102</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B47">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Watts</surname>
<given-names>D. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Strogatz</surname>
<given-names>S. H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1998</year>). <article-title>Collective dynamics of &#x2018;small-world&#x2019; networks</article-title>. <source>Nature</source> <volume>393</volume>, <fpage>440</fpage>&#x2013;<lpage>442</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/30918</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B48">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xiao</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Anti-phase synchronization of two coupled mechanical metronomes</article-title>. <source>Chaos</source> <volume>22</volume>, <fpage>023146</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4729456</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B49">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Continuous-time quantum walks on Erd&#xf6;s-R&#xe9;nyi networks</article-title>. <source>Phys. Lett. A</source> <volume>372</volume>, <fpage>6727</fpage>&#x2013;<lpage>6732</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physleta.2008.09.042</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B50">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lei</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qian</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024a</year>). <article-title>Alternate attractor chimeralike states on rings of chaotic Lorenz-type oscillators</article-title>. <source>New J. Phys.</source> <volume>26</volume>, <fpage>023016</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1367-2630/ad2411</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B51">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Boccaletti</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guan</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Explosive synchronization in adaptive and multilayer networks</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>114</volume>, <fpage>038701</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.114.038701</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B52">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Qu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mi</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2024b</year>). <article-title>Uncovering hidden nodes and hidden links in complex dynamic networks</article-title>. <source>Sci. China-Physics, Mech. and Astronomy</source> <volume>67</volume>, <fpage>240511</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11433-023-2303-7</pub-id>
</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>