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《復雜網(wǎng)絡研究進展_模型與應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、小型微型計算機系統(tǒng)2011年2月第2期JournalofChineseComputerSystemsVol132No.22011復雜網(wǎng)絡研究進展:模型與應用112詹衛(wèi)華,關佶紅,章忠志1(同濟大學計算機科學與技術系,上海201804)2(復旦大學計算機學院,上海200433)E-mai:l08zhanwh@tongj.iedu.cn摘要:作為研究各種復雜系統(tǒng)的一種通用工具,復雜網(wǎng)絡已經(jīng)在許多學科中產(chǎn)生了深刻地影響,引起了各領域學者的廣泛關注.本文全面地介紹復雜網(wǎng)絡的各種主要統(tǒng)計特性和最具有代表性的
2、網(wǎng)絡模型,并且對計算機科學中關注的語言網(wǎng)絡,Internet和P2P這些現(xiàn)實網(wǎng)絡,從復雜網(wǎng)絡的角度進行分析,展示了復雜網(wǎng)絡理論和方法在這些領域中的應用和得到的重要結果.關鍵詞:小世界網(wǎng)絡;無標度網(wǎng)絡;度分布;聚類系數(shù)中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1000-1220(2011)02-0193-10AdvanceintheResearchofComplexNetwork:ModelandApplication112ZHANWe-ihua,GUANJ-ihong,ZHANGZhong-z
3、hi1(DepartmentofComputerScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanhai201804,China)2(SchoolofComputerScience,FudanUniversity,Shanhai200433,China)Abstract:Asancommontoolforstudyingvariouscomplexsystems,complexnetworkhasmadedeeplyeffectonmanydiscipline,
4、andhasattractedwideattentions.Variousimportantstatisticalpropertiesofcomplexnetworkanddominantnetworkmodelsaread-dressed.Moreover,weanalysesomerea-llifenetworkssuchaslanguagenetworks,WWWandInternetthatareofinterestincompu-terscience,andshowtheapplicat
5、ionoftheoryandmethodsofcomplexnetworktothesefields.Keywords:smal-lworldnetwork;scale-freenetwork;degreedistribution;clusteringcoefficient[4]1引言Science上發(fā)表的無標度網(wǎng)絡(Scale-freeNetworks)直接推動了人們對從簡單規(guī)則網(wǎng)絡轉向了復雜網(wǎng)絡的研究,并進而自然界和人類社會中存在各種各樣的復雜系統(tǒng).這些系掀起了復雜網(wǎng)絡研究的空前的浪潮.復雜網(wǎng)
6、絡已經(jīng)成為系統(tǒng)統(tǒng)由許多相互聯(lián)系的單元構成,網(wǎng)絡是描述復雜系統(tǒng)最自然科學,復雜性科學和統(tǒng)計物理學研究的中心和焦點.它作為一的工具)))節(jié)點表示系統(tǒng)組成單元,邊表示單元間的聯(lián)系.在種研究模式或者手段,已經(jīng)滲透到生物學、醫(yī)學、計算機科學、我們周圍環(huán)繞著形形色色的網(wǎng)絡:節(jié)點表示web頁面,邊來社會學和管理學等眾多領域,并成為研究熱點.表示頁面間的鏈接,這就形成了www網(wǎng)絡;節(jié)點表示作者,邊表示兩人在同一篇科學文獻中合作,就形成了合著者網(wǎng)絡;2復雜網(wǎng)絡的結構特性節(jié)點表示底物,邊表示底物間發(fā)生的生化反應,就形
7、成了代謝簡單地說,復雜網(wǎng)絡就是比規(guī)則網(wǎng)絡具有更復雜拓撲特網(wǎng)絡.性的網(wǎng)絡.具體地,這些特性包括:平均距離、度分布、簇系數(shù)、網(wǎng)絡在數(shù)學上用圖來表示,因此網(wǎng)絡的研究源于對圖的度-度相關性、社區(qū)結構和層次性等.研究.1736年,著名的瑞士數(shù)學家歐拉為了解決Kênigsberg2.1度、度分布和度相關性(DegreeCorrelation)七橋問題,發(fā)表了第一篇圖論文章.圖(Graph)這個詞第一次無向網(wǎng)絡的節(jié)點的度(Degree)是指與節(jié)點連接的邊數(shù);出現(xiàn)在Nature期刊上.進入20世紀30年代,出現(xiàn)了
8、一大批精而有向網(wǎng)絡的節(jié)點的度分為入度(In-degree)和出度(Ou-tde-彩的關于圖的新理論和結果.gree).網(wǎng)絡中所有節(jié)點度的列表稱為度序列(DegreeSe-除了在數(shù)學上圖論方面的發(fā)展,網(wǎng)絡在社會科學中也受quence),度序列的平均值稱為網(wǎng)絡的平均度,記為.給到了廣泛的研究.社會網(wǎng)絡分析在十九世紀20年代早期就開定了網(wǎng)絡的度序列就確定了該網(wǎng)絡的度分布(DegreeDistr-i始發(fā)展,當時研究者把目光投向了社會實體間的關系,如組織bution).度分布是指從圖中
