Gröf í tölvunarfræði: skýring, tegundir, dæmi um notkun. Línurit kenning í tölvunarfræði

Talning í aðferðinni tölvunni til að ákvarða tengsl eru sameina þætti. Þetta eru helstu hluti af rannsókn á Netafræði.

helstu skilgreiningar

Hvað er í línuritinu í tölvunarfræði? Það felur í sér fjölda hluta sem kallast hnúta eða hornpunkta, sumir pör af sem tengjast með hjálp m. N. rif. Til dæmis er línurit á myndinni (a) samanstendur af fjórum hnúta, táknað A, B, C, og D, B á honum er tengdur við hvert hinna þriggja hornpunktum rif, og C og D eru einnig tengdur. Tveir hnútar eru samliggjandi ef þeir eru tengdir með brún. Myndin sýnir dæmigerða leið hvernig á að byggja upp myndrit í tölvunarfræði. Hringi tákna hornpunkta og línurnar tengingu í hvert par af þeim, eru rif.

Hvað undirected línurit sem kallað er í tölvunarfræði? Hann tengslin milli tveggja enda rifbeinin eru samhverf. Rib tengir einfaldlega þá við hvert annað. Í mörgum tilvikum, þó, það er nauðsynlegt að tjá ósamhverfum sambandið - til dæmis, að stig til B, en ekki öfugt. Þetta markmið er skilgreining á línuritinu í tölvunni, enn samanstendur af a setja af hnúður með a setja af beint brúnir. Hver stilla brún er tengill á milli hornpunkta sem átt hefur merkingu. Sem beinast gröf sýna, eins og sýnt er á mynd (B), eru brúnir þeirra táknuð með örvum. Þegar þú vilt leggja áherslu á að ekki stefnuvirkt línurit, er það kallað undirected.

net módel

Gröf í tölvunarfræði eru stærðfræðilega líkan mannvirkja net. Eftirfarandi mynd sýnir uppbyggingu á Netinu, þá bar nafnið á ARPANET, í desember 1970, þegar hún var aðeins 13 stig. Hnútar eru vinnsla miðstöðvar og rif tengja tvær hornpunktanna feedforward þar á milli. Ef þú borgar ekki athygli að Bandaríkin leggja kortið, restin af myndinni er 13-node línurit svipað og fyrri einn. Í þessu tilviki, í raun stöðu hornpunkt er ekki nauðsynlegt. Það er mikilvægt að sem hnútar eru tengd við hvert annað.

Umsókn um myndum í tölvunni gerir til að sjá hvernig hlutirnir eru annaðhvort líkamlega eða rökrétt samtengdum í net uppbygging. 13-hnút ARPANET er dæmi um samskipti net sem efst tölvur eða önnur tæki geta sent skilaboð, og brúnir tákna bein tengsl sem upplýsingar er hægt að send.

leiðum

Þótt gröf eru notuð í mörgum mismunandi sviðum, þeir hafa sameiginlega eiginleika. Línurit kenning (tölvunarfræði) felur ef til vill mikilvægasta af þeim - hugmynd að hlutirnir fara oft meðfram brúnum, röð flytja frá hnút í hnút, að það er farþegi nokkur flug eða upplýsingar sendar frá manni til manns í félagslegur net, eða notandi tölva, stöðugt að heimsækja fjölda vefsíðna með því að fylgja tenglum.

Þessi hugmynd hvetur skilgreiningu á leiðinni sem röð hnúta tengjast með brúnum. Stundum er nauðsynlegt að huga leiðina sem inniheldur ekki aðeins hluti, en einnig af röð af brúnum tengja þá. Til dæmis, röð af hornpunkta MIT, BBN, Rand, UCLA er leið á ARPANET internetinu grafi. Passage hnúta og brúnir má endurtaka. Til dæmis, SRI, STAN, UCLA, SRI, UTAH, MIT er líka leið. Leiðin sem rif eru ekki endurtekin, sem kallast keðju. Ef hnútar eru ekki endurtekin, er það kallað einfalt keðju.

hringrás

Sérstaklega mikilvæg tegund Á myndum tölvu - það lotur sem skoða á sem hringbyggingu sem, svo sem röð hnútpunktum LINC, tilfelli, Carn, Harv, BBN, MIT, LINC. Leiðir með amk þremur rif, þar sem fyrsta og síðasta hnútur eru þau sömu, og restin eru mismunandi, tákna rásuðum myndrit í tölvunarfræði.

Dæmi: SRI hringrás, STAN, UCLA, SRI-inn er stysta, og SRI, STAN, UCLA, RAND, BBN, UTAH, SRI töluvert meiri.

Nánast hvert ARPANET brún myndinni tilheyrir hringrás. Þetta var gert vísvitandi, ef eitthvað af þeim mistekst, verður möguleiki á að umskipti úr einum hnút til annars. Hringrás í samskiptum og samgöngur kerfi eru til staðar fyrir offramboð - þeir veita aðra leið fyrir aðra hringrás leið. Félagslegt net eru oft áberandi hringrás. Þegar þú finnur til dæmis, að náinn skóla vinur frænda konu þinni raun vinnur með bróður þínum, það er hringrás sem samanstendur af þér, konan þín, frændi hennar, vini hans frá skólanum, starfsmaður hans (ie. E. Your bróðir), og að lokum þú aftur.

Tengdur línurit: Skilgreining (tölvunarfræði)

Það er eðlilegt að velta fyrir hvort það er mögulegt frá hverjum hnút til að komast að öðrum hnút. Grafið er tengdur, ef það er leið milli hvert par af hornpunkta. Til dæmis, ARPANET net - tengdur línurit. Hið sama má segja um meirihluta samskipta og flutninga net, eins og tilgangur þeirra er að beina umferð frá einum hnút til annars.

Á hinn bóginn, það er engin fyrirfram ástæða til að ætla að þessar tegundir af myndum í tölvunarfræði eru útbreidd. Til dæmis, í félagslega net er ekki erfitt að ímynda sér tvær manneskjur sem eru ekki tengdar við hvert annað.

hluti

Ef dálkurinn er ekki tengdur við tölvuna, þeir falla náttúrulega inn í hóp af tengdum brotum, hópa hnúður sem eru einangraðar og skerast ekki. Til dæmis, á mynd sýnir þrjár þá hluti: fyrsta - A og B, the second - C, D og E, og þriðja samanstendur af hinum hornpunkta.

Hluti af grafinu eru undirflokkar hnúta, þar sem:

• hver hornpunkt undirhópur hefur upp á leið við einhverju öðru;
• hlutmengi er ekki hluti af stærri hóp þar sem hver hnútur hefur leið til allir aðrir.

Þegar gröf í tölvunni er skipt í hluti þeirra, er það aðeins fyrsta lýsing á aðferð við uppbyggingu þeirra. Þessi þáttur getur verið rík innra skipulagi, það er mikilvægt fyrir túlkun netið. Til dæmis, formleg aðferð til að ákvarða hnút áherslu er að ákvarða hversu margir hlutir verði skipt telja, ef hnúturinn er fjarlægt.

Hámarks hluti

Það er aðferð til eigindlegu mati á tengsl hluti. Til dæmis, það er um allan heim félagslegur net með tengingum á milli tveggja manna, ef þeir eru vinir.

Það er tengt? Sennilega ekki. Tengingar - frekar brothætt eign og hegðun einum hnút (eða litlum hóp þeirra) geta dregið úr henni að engu. Til dæmis, einn maður með engum lifandi vini er þáttur sem samanstendur af einum hornpunkt, og því telja verður ekki tengdur. Eða ytri suðrænum eyju, sem samanstendur af fólki sem hefur ekkert samband við umheiminn, verður einnig að vera lítill hluti af the net, sem staðfestir incoherence hennar.

Alþjóðlegt net af vinum

En það er eitthvað annað. Til dæmis, lesandi af the vinsæll bókarinnar hefur vini sem hafa vaxið upp í öðrum löndum, og gerir þá einn hluti. Ef við tökum tillit til foreldra þessara vini og vini þeirra, er allt þetta fólk líka í sama hluti, þótt þeir hefðu aldrei heyrt um lesandann, tala annað tungumál, og við hliðina á henni hefur aldrei verið. Svona, þrátt fyrir alþjóðlegt net af vináttu - ekki tengdur, lesandinn mun vera með í hluti er mjög stór, nístandi til allra hluta í heiminum, sem felur fólk frá mörgum mismunandi bakgrunn og í raun, inniheldur stóran hluta jarðarbúa.

Hið sama á sér stað í net gagnagrunna - stór, flókin net hafa oft hámarks hluti, sem felur í sér verulegan hluta af öllum hnúður. Þar að auki, þegar netið er með hámarks hluti, það er nánast alltaf bara einn. Til að skilja hvers vegna, það er nauðsynlegt að fara aftur til dæmi um alþjóðlegt net vináttu og reyna að ímynda sér tilvist tveggja hámarks hluti, sem hver um sig felur í sér milljónir manna. Það þarf að hafa einn skurðinn á sumir af fyrsta efnisþáttar til annað til hámarks tveimur hlutum sameinuð í eitt. Þar sem aðeins einn brún, í flestum tilfellum er það ólíklegt að það var ekki mynduð, og þess vegna hámarks tveir þættir í alvöru net eru aldrei sést.

Í mjög sjaldgæfum tilvikum, þegar tveir efnisþættir hámarks co-verið í langan tíma í alvöru neti, stéttarfélags þeirra var óvænt, dramatísk, og að lokum, hafa skelfilegar afleiðingar.

Slys hluti samruna

Til dæmis, eftir komu evrópskra landkönnuða í menningu Vesturálfu um hálfa öld síðan, það var alþjóðlegt cataclysm. Frá sjónarhóli the net, það leit út eins og þetta: fimm þúsund ára alþjóðlegt félagslega net, sennilega samanstóð af tveimur risastórum hluti - einn í Norður-og Suður-Ameríku, og hinn - í Evrasíu. Af þessum sökum, tækni hefur þróast sjálfstætt í tveimur þáttum, og jafnvel verra, eins þróuð og sjúkdómum í mönnum, og svo framvegis. D. Þegar tveir þættir loksins komst í samband tækni og æðasjúkdóma fljótt og afleitlega overflowed annað.

American High School

Hugmyndin af hámarks hluti er gagnlegt fyrir rökhugsun um net á miklu minni skala. Áhugavert dæmi er graf sem sýnir tengslin á bandaríska menntaskóla fyrir 18 mánaða tímabil. Sú staðreynd að það inniheldur hámarks hluti er nauðsynlegt þegar kemur að útbreiðslu sjúkdóma, kynsjúkdóma, sem er tilgangur rannsóknarinnar. Nemendur mega hafa haft aðeins einn félagi á þeim tíma, en engu að síður, án þess að átta sig á því, að hafa verið hluti af þáttunum hámarki, og því, sem er hluti af mörgum mögulegum leiðum í sendingu. Þessi mannvirki endurspegla tengsl sem kunna að hafa lengi lauk, en þeir tengja einstaklinga í of langar keðjur, að vera háð mikilli athugun og slúður. Engu að síður, þeir eru alvöru: hvernig félagslegar staðreyndir eru ósýnilegir, en afleiddra macrostructures komið fram sem afurð einstakra sáttamiðlun.

Fjarlægð og breidd og fyrstu leit

Í viðbót við upplýsingar um hvort tveir hnútar eru tengdir leið, línurit kenning í tölvunarfræði leyfir þér að læra um lengd sína - í flutningi, samskipti eða miðlun fréttir og sjúkdóma, svo og hvort hún fer í gegnum nokkrar tinda eða margfeldi.

Til að gera þetta, skilgreina vegalengd sem svarar til fjölda skrefa sem það inniheldur frá upphafi til enda, þ.e.. E. Fjölda brúnir í röð sem er. Til dæmis, MIT, BBN, RAND, UCLA leið hefur lengd 3 og MIT, UTAH - 1. Notkun lengd leið, getum við sagt að ef tveir hnútar er raðað í dálkinum nálægt hver öðrum eða langt langt á milli tveggja tinda er skilgreind sem lengd stystu leið á milli þeirra. Til dæmis, er fjarlægðin milli LINC og SRI er 3, þó, til að tryggja þetta, það er nauðsynlegt að ganga úr skugga um að ekki sé lengd jöfn 1 eða 2, þar á milli.

Breidd og fyrstu leit reiknirit

Fyrir lítil línurit fjarlægð milli tveggja tengipunkta reikna auðveldlega. En fyrir flókið það er þörf fyrir kerfisbundna aðferð til að ákvarða fjarlægðir.

Mest náttúruleg leið til að gera þetta og því árangursríkasta er eftirfarandi (td alþjóðlegt net af vinum):

• Allir vinir eru lýst staðsett í fjarlægð 1.
• Allir vinir vina (telja ekki þegar minnst) eru kynntar á fjarlægð 2.
• Allir vinir þeirra (aftur, ekki að telja merktar fólk) tilkynnt á ytri fjarlægð 3.

Áframhaldandi með þessum hætti, er leitin fram í síðari lögum, sem hver um sig - á einingu á fyrri einn. Hver nýtt lag samanstendur af hnúður sem hafa ekki tekið þátt í fyrri, og að falla brún af hornpunkt fyrra lag.

Þessi tækni er kölluð breidd og fyrstu leit, sem hún leitar dálkinum út af upphaflegu hnút, fyrst og fremst nær næst. Auk þess að veita aðferð til að ákvarða fjarlægðir, getur það þjónað sem gagnlegt hugtakaramma til að skipuleggja línurit uppbyggingu og hvernig á að byggja upp línurit af tölvu, hafa toppar sem byggjast á fjarlægð þeirra frá fastri útgangspunkt.

Breidd og fyrstu leit er hægt að beita ekki aðeins að neti af vinum, heldur einnig til að allir grafi.

lítill heimur

Ef þú ferð aftur í alþjóðlegt net af vinum, getur þú séð að rök sem útskýrir tilheyra hámarks hluti virkilega samþykkir eitthvað meira: ekki aðeins lesandinn hefur leiðum til vina, tengja hann við verulega hlutfall af jarðarbúum, en þessar leiðir eru furðu stutt .

Þessi hugmynd er kallað "lítill heimur fyrirbæri": heimurinn virðist lítill, ef þú hugsa um hvað stutt leið tengir einhverjar tvær manneskjur.

Kenningin um "sex handabandi" var fyrst tilraun rannsökuð af Stanley Milgram og samstarfsmenn hans í 1960. Án þess að hafa sett af félagslegum gagnanet, og með fjárhagsáætlun $ 680, ákvað hann að kíkja vinsæll hugmynd. Í þessu skyni, spurði hann 296 valdir af handahófi initiators reynir að senda bréf til verðbréfafyrirtækinu, sem bjó í úthverfi Boston. Initiators fengu persónulegar upplýsingar um tilgang (þ.mt heimilisfang og starfsgrein), og þeir þurftu að senda bréf til aðila sem þeir vissu að nafni, með sömu leiðbeiningum, svo að það náði markmiði eins fljótt og auðið er. Hvert bréf hefur í gegnum hendur fjölda vina og myndaði keðju lokar fyrir Verðbréfamiðlarar fyrir utan Boston.

Meðal 64 keðjur sem hafa náð takmarki, meðaltal lengd var sex, staðfestir fjölda nefnt tvo áratugi fyrr í leiknum Dzhona Gera titil.

Þrátt fyrir alla galla þessarar rannsóknar, að tilraunin sýndi einn af mikilvægustu þáttum skilning okkar á félagslegur net. Á árunum sem fylgdu af það var gert víðtækari niðurstöðu: félagsleg net hafa tilhneigingu til að hafa mjög stuttar leiðir milli handahófskennt pör af fólki. Og jafnvel þótt slík óbein tengsl við leiðtoga fyrirtækja og stjórnmálaleiðtoga greiða ekki fyrir sig á hverjum degi, er tilvist slíkra stuttum leiðum spilar stórt hlutverk í hraða miðlun upplýsinga, sjúkdóma og aðrar gerðir af sýkingum í samfélaginu, sem og aðgang að tækifærum sem félagslegur net veitir fólki með þvert á móti eiginleika.