第三章:網絡基本拓撲性質


本章要點:

(引出)圖論:着眼於簡單的圖
網絡科學:包含大量節點,有着復雜的拓撲結構。

無向網絡中的巨片,有向網絡的蝴蝶結

網絡小世界性質刻畫:平均路徑長度與聚類函數

網絡均勻性程度刻畫:泊松分布和冪律度分布

 

無向網絡中的巨片:

大規模復雜網絡都是不連通的,但是往往會存在一個巨片,它包含了整個網絡相當比例的節點

可以看出巨大的連通片的數量也是非常少的。

 

有向網絡的蝴蝶結結構:

實際網絡存在一個巨大的弱連通片,稱為包含四個部分的蝴蝶結結構.

節點的度與網絡稀疏性:

度與平均度:

度:在無向圖中某個節點邊的數目

平均度:所有節點的平均度稱為網絡的平均度

出度與入度:盡管單個節點的出度與入度不相同,但是網絡的平均入度與出度卻是相同的。

網絡稀疏性與稠密性:

稠密化冪律:

描述了網絡中節點和邊數之間的關系,為了可以直觀的體現這種關系,采用了線性擬合的方法,就是兩邊取對數

例如:

平均路徑長度與直徑:

平均路徑長度:盡管許多實際的復雜網絡的節點數巨大,網絡的平均路徑長度卻小得驚人,這就是所謂的小世界現象

 網絡直徑:

節點間最大值稱為網絡直徑。

加權網絡路徑最小值;dijtstra算法;

 

聚類系數:

簡單的說:就是研究你的朋友們之間的關系

加權網絡的聚類函數:

從無向網的聚類函數推廣到加權網絡並不是那么容易,因為你要考慮邊的權值情況。

所以現在的問題是如何根據加權網絡的權值矩陣來合理確定w。

度分布:

在圖中隨機選擇一個點的度為k的概率稱為度分布

 

從正態分布到長尾分布:

正態分布的均勻性體現在絕大部分的數據都落在均值附近。

 

長尾分布

我們www網絡便是一個標准的冪律分布,即長尾分布,想要直觀的看冪律分布,還是用到了線性擬合的辦法。

 


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