Эволюция структуры сети морской торговли: данные индекса судоходства Lloyd’s (1890–2000)

В настоящее время более 90% мирового объёма торговли осуществляется морским транспортом. Этот показатель подчёркивает огромное значение морских торговых маршрутов для мировой экономики. Однако эволюция их структуры во времени остаётся недостаточно изученной в современной научной литературе. В данной работе мы характеризуем и исследуем топологические изменения сети морской торговли, а также то, как они отражаются на свойствах навигации в этой сети. Для этого мы используем методы теории графов и информатики, чтобы описать сеть морской торговли в различные моменты времени с 1890 по 2000 год на основе данных о ежедневных перемещениях судов. Мы также предлагаем два новых показателя навигации в сети, основанных на процедуре случайного блуждания: обнаружение посредством случайного блуждания и сложность выхода. Исследуя эволюцию морской сети, мы обнаруживаем, что со временем она оптимизируется, повышая свою навигационность при одновременном удвоении числа действующих портов. Наши результаты показывают, что, в отличие от других эволюционирующих сетей реального мира, изучавшихся в литературе до настоящего времени, сеть морской торговли со временем не уплотняется, а её эффективный диаметр остаётся постоянным.