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在大数据时代,网络建模尤为重要。可以通过数学建模解决不同实际网络中出现的问题。
在社交群体中,每一个社群可以模拟为一个网络,我们也称之为社交网络。社群中的每一个用户可以被看作一个节点,如果两个用户之间有频繁的交互,或者关系亲密,那么两个用户之间会形成一条边。因此,我们可以将一个社交网络建模成一个图模型,通过数学分析,建立相应的关系,进行实验验证分析。
在大规模的多处理机网络中,服务器或通讯链接出现故障无法避免的,如何解决呢?我们可以将这个大网络建模为一个图模型,处理机(或服务器)模拟为一个节点,通讯链接模拟为一条边。通过最优化理论建立数学关系,得到一个网络在允许服务器出现故障的情况下的诊断度。
这里,很多读者会问到,如何建立相应的数学关系呢?我们可以利用代数学中的矩阵论等工具,即,在一个图中,如果两个点之间存在一条边,则记为1;否则,记为0,最终得到一个方阵。我们称这个方阵为邻接矩阵。推荐读者参考图书[徐俊明,图论及其应用,中国科学技术大学出版社,2009,第3版]。
另外,诊断度是和一个节点周围的邻居关系有关,用到的数学工具即运筹学中的最优化理论,用到的方法有构造法,反证法,数学归纳法等。推荐读者参考图书[Shuming Zhou, Qingfeng Dong, Reliability analysis of multiprocessor systems, Science Press in Beijing, 2020].
类似地,还有很多网络,科学家协作网络、生物神经元网络,等等。感兴趣的读者都可以和笔者进行交流。
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GMT+8, 2024-5-2 19:50
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