Community Detection

شبکه های پیچیده

مقدمه
شبکه های پیچیده یکی از دانشهای نوین است که به بررسی ارتباطات و جریان اطلاعات میپردازد. این شبکه ها گستره ی وسیعی از شبکه های اجتماعی گرفته تا شبکه ی ارتباطات هوایی را شامل می شوند. در علم شبکه های پیچیده، نکات مشترک و متفاوت شبکه های موجود به صورت انتزاعی بررسی می شوند.

شبکه های پیچیده
شبکه های مختلفی در اطراف ما وجود دارد. شبکه های پیچیده، یک انتزاع از این شبکه ها برای بررسی خاصیت های مشترک و یا متفاوت این شبکه ها است. با گسترش توان رایانه ها امکان تولید مجموعه داده های مختلفی از شبکه های مختلف به وجود آمده است. مثلا در مورد شبکه ی اینترنت در سطح سیستمهای خودمختار، این داده ها شامل ارتباطات بین شبکه های خودمختار است. در اینمورد تعداد گره ها در حدود چند هزار گره است. در مورد شبکه های اجتماعی برخط، تعداد گره ها گاه به چندین میلیون نیز افزایش می یابد. نظریه ی شبکه ها را می توان علم روشهایی برای نمونه گیری، نمایش، تجسم، مدل سازی و به طور کلی بررسی و تحلیل داده های با این حجم بالا دانست

شکل ۱ نمونه ی کوچکی از شبکه ای پیچیده است. با حذف جزئیات و مجرد کردن این شبکه ها، خواص مربوط به ارتباطات این شبکه را بررسی می کنیم. مثلا در شکل ۱ که مربوط به شبکه ی ارتباطات پست الکترونیکی گروهی از افراد است، هر رنگ نشان دهنده ی بخشی است که یک گره به آن متعلق است. سایر جزئیات به طور کامل حذف شده است. تجرید شبکه های پیچیده ی مختلف، امکان بررسی دقیق تر آن ها را ممکن می سازد.
مثا لهایی از شبکه های پیچیده
شبکه های پیچیده ی متعددی وجود دارند که توسط محققان حوزه های مختلف بررسی میشوند. در این قسمت مثال هایی از شبکه های پیچیده ی مهم که بیشتر مورد توجه اند آورده می شود.
شبکه های اجتماعی 
در شبکه های اجتماعی انسان ها گره و ارتباطات بین آن ها یال در نظر گرفته میشوند. بنابراین یال ها میتوانند معرف روابط مختلفی مانند دوستی یا همکاری باشند. با به وجود آمدن امکان ارتباط در دنیای مجازی، اکنون مجموعه داده های قابل بررسی و اندازه گیری برای این شبکه ها به وجود آمده است. به عنوان نمونه، می توان به شبکه ی ارسال پست الکترونیکی توسط کارمندان یک شرکت یا ارسال پیامک بین مشتر ی های یک سرویس دهنده ی تلفن همراه اشاره کرد. یکی از مجموعه داده های معروف و استاندارد در این بخش
شبکه ی همکاری بین محققان برای نوشتن مقاله است. برخی از اهداف بررسی این شبکه ها عبارتند از پیدا کردن رو شهایی برای جلوگیری از پخش فراگیر بیمار یها، پیدا کردن روشی برای کنترل انتشار شایعات و اطلاعات و حتی پیدا کردن راه های بهتر برای تبلیغ کالا در بین انسان های یک شبکه ی اجتماعی خاص.
شبکه های حمل و نقل
شبکه های حمل و نقل مانند راه های جاده ای، ریلی و هوایی نقش مهمی در زندگی امروز دارند. در این  شبکه ها میتوان گره ها را ترمینال ها و فرودگاه ها فرض کرد و یال ها را راه های زمینی و هوایی بین این    گره ها در نظر گرفت. یکی از اهداف اصلی بررسی این شبکه ها کاهش هزینه ی ایجاد راه های جدید یا حذف راه های قدیمی در حین حفظ کارآیی شبکه است.
اینترنت
بررسی خصوصیات ارتباطات فیزیکی مسیریا بها، رایانه ها و سوییچها امری بسیار دشوار است. یکی از مشکلت اصلی، نرخ رشد نمایی این شبکه است. مشکل دیگر، ناهمگونی اینترنت به علل تکنیکی است. تکنولوژیهای مختلف ارتباطی با هم ادغام شده اند و با کمک TCP/IP امکان ارتباط بین گره ها را می دهند، اما رفتارهای بسیار متفاوتی از گره های آن بروز میکند. همچنین باید توجه داشت که  اینترنت از روی یک نقشه ساخته نشده است و جستجوی نحوه ی ساخت آن مشکل است. همین مشکل باعث شده است که بررسی های انجام شده روی اینترنت بیشتر در سطح سامانه های خود مختار باشد. در این سطح تنها ASها و ارتباطات بین آن ها دیده می شود. یکی از اهداف بررسی این شبکه ها بررسی نحوه ی کارکردن اینترنت و شبیه سازی آن به عنوان بستری برای آزمایش پروتکل های جدید است.
شبکه ی جهانی وب 

شبکه ی جهانی وب مشهورترین شبکه بر بستر ساختار فیزیکی اینترنت است. امروزه این شبکه نقش مهمی در زندگی روزمره ی انسان ها دارد. این شبکه بسیار موفق و مورد قبول بود. به همین علت رشد بسیار سریع و غیر قابل مدیریتی داشت. به طوری که امروزه حتی تخمین تعداد صفحات وب کار سختی است. کار بررسی صفحات وب و پیوندهای بین آن ها توسط برنامه های پویشگر  روی وب انجام می شود. اطلاعات به دست آمده از بررسی این شبکه برای جستجوی صفحات وب استفاده میشود. یال های این شبکه ی پیچیده جهت دار هستند. به این مفهوم که گره ی اول پیوندی به گره ی دوم دارد.

شبکه های زیستی
یکی از شبکه های زیستی که دانشمندان علم زیست شناسی آن را بررسی می کنند شبکه ی زیستی است که به بررسی ارتباطات بین سلول های مغز و یا ژنومها می پردازد. بسیاری از پیچیدگی های سامانه های زیستی به علت وجود چنین شبکه هایی از اجزای ساده و تک سولی است. بنابراین برای بررسی این سامانه  زیستی پیچیده باید علاوه بر شناختن اجزای سازنده ی آن، ارتباطات بینشان و شبکه ی تشکیل شده از این اجزا را شناسایی کرد.

<< 1 ... 11 12 13 14 15