復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共13頁(yè))

1、復(fù)雜(fz)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名(xngmng)：韋亞勇 學(xué)號(hào)：152311 專業(yè)(zhuny)：計(jì)算機(jī)技術(shù) 時(shí)間：2016年1月6日 實(shí)驗(yàn)(shyn)一【名稱(mngchng)】：規(guī)則(guz)網(wǎng)絡(luò)【數(shù)據(jù)來(lái)源】：教研室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹究梢暪ぞ摺浚篏ephi【作品簡(jiǎn)介】：自然界中存在的大量復(fù)雜系統(tǒng)都可以通過(guò)形形色色的網(wǎng)絡(luò)加以描述。例如，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以看做是計(jì)算機(jī)通過(guò)通信介質(zhì)如光纜、雙絞線、同軸電纜等相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)；神經(jīng)系統(tǒng)可以看做是大量神經(jīng)細(xì)胞通過(guò)神經(jīng)纖維相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)。類似的還有電力網(wǎng)絡(luò)社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，交通網(wǎng)絡(luò)等。對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)最早研究的是數(shù)學(xué)界，其基本的理論是圖倫。在網(wǎng)絡(luò)中，兩點(diǎn)之間的距離被定義為

2、連接兩點(diǎn)的最短路徑所包含的邊的數(shù)目，把所有節(jié)點(diǎn)對(duì)的距離求平均，就得到了網(wǎng)絡(luò)的平均距離。從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)看，常見的規(guī)則網(wǎng)絡(luò)模型有鄰近耦合網(wǎng)絡(luò)，星型網(wǎng)絡(luò)，以及完全網(wǎng)絡(luò)。下面我將以星型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。星型網(wǎng)絡(luò)中中心節(jié)點(diǎn)代表的是交換機(jī)，其余節(jié)點(diǎn)代表的是主機(jī)。邊代表的是雙絞線。星型網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn)、節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展、移動(dòng)方便、維護(hù)容易、采用廣播信息傳送方式、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)快?！狙芯磕康摹浚哼M(jìn)一步了解星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，加深對(duì)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)分析工具分析規(guī)則網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。星型網(wǎng)絡(luò)圖：由網(wǎng)絡(luò)分析工具(gngj)統(tǒng)計(jì)出以下(yxi)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)(shyn)二【名稱(mngchng)】：隨機(jī)(su j)網(wǎng)絡(luò)【

3、數(shù)據(jù)來(lái)源】：數(shù)據(jù)堂：/data/772【可視工具】：Gephi【作品簡(jiǎn)介】： 一個(gè)客觀系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程，可以看做是系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)移過(guò)程，當(dāng)系統(tǒng)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種或多種狀態(tài)去時(shí)，可以取不通的概率。對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以理解為從某一節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其他可節(jié)點(diǎn)時(shí)具有不同的概率。具有這個(gè)特征的網(wǎng)絡(luò)，我們稱之為隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)（如ER模型），盡管連接是隨機(jī)設(shè)置的，但大部分節(jié)點(diǎn)的連接數(shù)目會(huì)大致相同，即節(jié)點(diǎn)的分布方式遵循鐘形的泊松分布，有一個(gè)特征性的“平均數(shù)”。連接數(shù)目比平均數(shù)高許多或低許多的節(jié)點(diǎn)都極少，隨著連接數(shù)的增大，其概率呈指數(shù)式迅速遞減。故隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)亦稱指數(shù)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表了參加美國(guó)2

4、000年橄欖球賽季的高校代表隊(duì)，連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的邊則表示相應(yīng)的兩支球隊(duì)之間至少曾有過(guò)一場(chǎng)比賽。粗邊表示兩隊(duì)有兩場(chǎng)比賽，也就是半決賽或者決賽時(shí)兩隊(duì)又進(jìn)行了一場(chǎng)比賽?！狙芯磕康摹浚毫私怆S機(jī)網(wǎng)絡(luò)在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)分析工具分析隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。隨機(jī)(su j)網(wǎng)絡(luò)圖：由網(wǎng)絡(luò)分析工具統(tǒng)計(jì)(tngj)出以下結(jié)果：實(shí)驗(yàn)(shyn)三【名稱(mngchng)】：小世界(shji)網(wǎng)絡(luò)【數(shù)據(jù)來(lái)源】：數(shù)據(jù)堂：/data/772【可視工具】：pajek【作品簡(jiǎn)介】： 1998年, Watts和Strogatz 提出了小世界網(wǎng)絡(luò)這一概念，并建立了WS模型。實(shí)證結(jié)果表明，大多數(shù)的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)都具有小世界特性（較小的

5、最短路徑）和聚類特性（較大的聚類系數(shù)）。傳統(tǒng)的規(guī)則最近鄰耦合網(wǎng)絡(luò)具有高聚類的特性，但并不具有小世界特性；而隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有小世界特性但卻沒(méi)有高聚類特性。因此這兩種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型都不能很好的來(lái)表示實(shí)際的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)。Watts和Strogatz建立的小世界網(wǎng)絡(luò)模型就介于這兩種網(wǎng)絡(luò)之間，同時(shí)具有小世界特性和聚類特性，可以很好的來(lái)表示真實(shí)網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會(huì)學(xué)中，小世界網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)學(xué)之圖的類型，在這種圖中大部分的結(jié)點(diǎn)不與彼此鄰接，但大部分結(jié)點(diǎn)可以從任一其他點(diǎn)經(jīng)少數(shù)幾步就可到達(dá)。若將一個(gè)小世界網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)代表一個(gè)人，而連結(jié)線代表人與人認(rèn)識(shí)，則這小世界網(wǎng)絡(luò)可以反映陌生人由彼此共同認(rèn)識(shí)的人而連結(jié)的小世界現(xiàn)象。

6、【研究目的】：了解什么是小世界網(wǎng)絡(luò)以及小世界網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)分析工具分析小世界網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。由網(wǎng)絡(luò)分析工具(gngj)統(tǒng)計(jì)出以下結(jié)果：實(shí)驗(yàn)(shyn)四【名稱(mngchng)】：無(wú)標(biāo)度(bio d)網(wǎng)絡(luò)【數(shù)據(jù)來(lái)源】： pajek data ：http:/vlado.fmf.uni-lj.si/pub/networks/data/【可視工具】：pajek【作品簡(jiǎn)介】：現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)大部分都不是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，少數(shù)的節(jié)點(diǎn)往往擁有大量的連接，而大部分節(jié)點(diǎn)卻很少，節(jié)點(diǎn)的度數(shù)分布符合冪率分布，而這就被稱為是網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度特性（Scale-free）。將度分布符合冪律分布的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)稱為無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)具有嚴(yán)重的異質(zhì)性，其各節(jié)點(diǎn)之間的連接狀況（度數(shù)）具有嚴(yán)重的不均勻分布性：網(wǎng)絡(luò)中少數(shù)稱之為Hub點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)擁有極其多的連接，而大多數(shù)節(jié)點(diǎn)只有很少量的連接。少數(shù)Hub點(diǎn)對(duì)無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行起著主導(dǎo)的作用。從廣義上說(shuō)，無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度性是描述大量復(fù)雜系統(tǒng)整體上嚴(yán)重不均勻分布的一種內(nèi)在性質(zhì)。該網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)引用網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的是每個(gè)引用單元，邊代表的是引用單元之間的引用關(guān)系?！狙芯磕康摹浚?了解無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征，利用網(wǎng)絡(luò)分析工具分析無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。由網(wǎng)絡(luò)分析工具統(tǒng)計(jì)(tngj)出以下結(jié)果：內(nèi)容總結(jié)（1）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：韋亞