Наука о сетях: вводный курс (6000,00 руб.)

Стр.5

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

УДК 004.7 ББК 16.263 М50 М50 Наука о сетях: вводный курс / пер. с англ. А. В. Логунова. – М.: ДМК Пресс, 2022. – 338 с.: ил. Менцер Ф., Фортунато С., Дэвис К. А. ISBN 978-5-97060-984-2 В этой книге представлены общие принципы построения и функционирования сетей, связанных с разными областями человеческой деятельности. Рассматриваются концепция малых миров и принцип кластеризации применительно к социальным сетям. Обсуждаются роль хабов, тема устойчивости сетей, направленные и взвешенные сети. Всемирная паутина, «Википедия», цитирование, трафик и Twitter используются для иллюстрации роли направления и веса. В заключение исследуются модели возникновения сетей, методы обнаружения сообществ и динамические сетевые процессы. Каждая глава включает в себя практические занятия по программированию и упражнения, позволяющие читателям проверить свои знания в области построения и анализа сетей. Учебный материал основан на реальных примерах. Издание рассчитано на широкий круг читателей, знакомых с основами программирования и желающих изучить основы и приложения науки о сетях. УДК 004.7 ББК 16.263 This translation of A First Course in Network Science is published by arrangement with Cambridge University Press. Russian-language edition copyright © 2021 by DMK Press. All rights reserved. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978-1-10847-113-8 (англ.) ISBN 978-5-97060-984-2 (рус.) © Filippo Menczer, Santo Fortunato, and Clayton A. Davis, 2020 © Перевод, оформление, издание, ДМК Пресс, 2022

Стр.5

Содержание Предисловие .................................................................................................................... 10 Признательности ............................................................................................................. 16 Введение ........................................................................................................................... 17 0.1 Социальные сети............................................................................................... 18 0.2 Коммуникационные сети ............................................................................... 21 0.3 Всемирная паутина и «Википедия» ............................................................. 24 0.4 Интернет ............................................................................................................. 26 0.5 Транспортные сети ........................................................................................... 27 0.6 Биологические сети .......................................................................................... 29 0.7 Резюме ................................................................................................................. 30 0.8 Дальнейшее чтение .......................................................................................... 31 Упражнения................................................................................................................. 32 1 Сетевые элементы .................................................................................................... 34 1.1 Базовые определения ...................................................................................... 34 1.2 Манипулирование сетями в исходном коде .............................................. 36 1.3 Плотность и разреженность ........................................................................... 39 1.4 Подсети ............................................................................................................... 42 1.5 Степень ................................................................................................................ 43 1.6 Направленные сети .......................................................................................... 44 1.7 Взвешенные сети .............................................................................................. 45 1.8 Многослойные и темпоральные сети .......................................................... 46 1.9 Представления сетей ....................................................................................... 49 1.10 Рисование сетей ................................................................................................ 51 1.11 Резюме ................................................................................................................. 52 1.12 Дальнейшее чтение .......................................................................................... 53 Упражнения................................................................................................................. 53 2 Малые миры ............................................................................................................... 58 2.1 Рыбак рыбака видит издалека ....................................................................... 58 2.2 Пути и расстояния ............................................................................................ 62 2.3 Соединенность и компоненты ...................................................................... 67 2.4 Деревья ................................................................................................................ 69

Стр.7

Содержание 7 2.5 Отыскание кратчайших путей ...................................................................... 71 2.6 Социальное расстояние................................................................................... 75 2.7 Шесть степеней сепарации ............................................................................. 78 2.8 Друг моего друга ............................................................................................... 81 2.9 Резюме ................................................................................................................. 84 2.10 Дальнейшее чтение .......................................................................................... 85 Упражнения................................................................................................................. 86 3 Хабы .............................................................................................................................. 94 3.1 Меры центральности ....................................................................................... 95 3.1.1 Степень .................................................................................................... 95 3.1.2 Близость ................................................................................................... 95 3.1.3 Промежуточность .................................................................................. 96 3.2 Распределения значений центральности ................................................... 99 3.3 Парадокс дружбы .............................................................................................104 3.4 Ультрамалые миры ..........................................................................................107 3.5 Устойчивость.....................................................................................................108 3.6 Разложение ядра ..............................................................................................110 3.7 Резюме ................................................................................................................112 3.8 Дальнейшее чтение .........................................................................................113 Упражнения................................................................................................................113 4 Направления и веса .................................................................................................119 4.1 Направленные сети .........................................................................................119 4.2 Всемирная паутина .........................................................................................120 4.2.1 Краткая история Всемирной паутины ............................................121 4.2.2 Как работает Всемирная паутина .....................................................122 4.2.3 Обходчики Всемирной паутины .......................................................124 4.2.4 Структура Всемирной паутины ........................................................127 4.2.5 Тематическая локальность .................................................................129 4.3 Метрика Page Rank ...........................................................................................132 4.4 Взвешенные сети .............................................................................................137 4.5 Информация и дезинформация ...................................................................138 4.6 Сети совместной встречаемости ..................................................................143 4.7 Весовая гетерогенность..................................................................................147 4.7.1 Трафик Всемирной паутины .............................................................147 4.7.2 Фильтрация связей ..............................................................................149 4.8 Резюме ................................................................................................................151 4.9 Дальнейшее чтение .........................................................................................153 Упражнения................................................................................................................155 5 Сетевые модели ........................................................................................................162 5.1 Случайные сети ................................................................................................162 5.1.1 Плотность ...............................................................................................165 5.1.2 Степенное распределение ..................................................................166

Стр.8

8 Содержание 5.1.3 Короткие пути .......................................................................................168 5.1.4 Коэффициент кластеризации ............................................................169 5.2 Малые миры ......................................................................................................170 5.3 Конфигурационная модель ...........................................................................174 5.4 Преференциальное прикрепление .............................................................177 5.5 Другие преференциальные модели ............................................................182 5.5.1 Модель на основе привлекательности ............................................184 5.5.2 Модель на основе приспособленности ...........................................185 5.5.3 Модель на основе случайного блуждания ......................................187 5.5.4 Модель на основе копирования ........................................................190 5.5.5 Модель на основе ранга ......................................................................191 5.6 Резюме ................................................................................................................193 5.7 Дальнейшее чтение .........................................................................................194 Упражнения................................................................................................................194 6 Сообщества ................................................................................................................200 6.1 Базовые определения .....................................................................................203 6.1.1 Переменные сообщества ....................................................................203 6.1.2 Определения cообщества ...................................................................205 6.1.3 Разделы ...................................................................................................207 6.2 Смежные проблемы ........................................................................................209 6.2.1 Деление сети на разделы ....................................................................209 6.2.2 Кластеризация данных .......................................................................212 6.3 Обнаружение сообществ ................................................................................215 6.3.1 Устранение мостов ...............................................................................216 6.3.2 Оптимизация модулярности .............................................................218 6.3.3 Распространение меток ......................................................................225 6.3.4 Стохастическое блочное моделирование .......................................227 6.4 Оценивание методов ......................................................................................230 6.4.1 Искусственные эталоны......................................................................230 6.4.2 Реально существующие эталоны ......................................................233 6.4.3 Сходство между разделами ................................................................234 6.5 Резюме ................................................................................................................236 6.6 Дальнейшее чтение .........................................................................................237 Упражнения................................................................................................................238 7 Динамика ....................................................................................................................244 7.1 Идеи, информация, влияние ........................................................................246 7.1.1 Пороговые модели ...............................................................................247 7.1.2 Независимо-каскадные модели .......................................................250 7.3 Динамика мнений ...........................................................................................261 7.3.1 Дискретные мнения ............................................................................262 7.3.2 Непрерывные мнения .........................................................................265 7.2 Распространение эпидемий..........................................................................252 7.2.1 Модели SIS и SIR ...................................................................................254 7.2.2 Распространение слухов .....................................................................259

Стр.9

Содержание 9 7.3.3 Коэволюция сетей и динамика .........................................................267 7.4 Поиск ..................................................................................................................270 7.4.1 Локальный поиск..................................................................................270 7.4.2 Доступность поиска .............................................................................273 7.5 Резюме ................................................................................................................278 7.6 Дальнейшее чтение .........................................................................................280 Упражнения................................................................................................................281 Приложение А. Руководство по языку Python ............................................................288 A.1 Блокнот Jupyter .................................................................................................288 A.2 Условный блок ..................................................................................................289 A.3 Списки ................................................................................................................290 A.4 Циклы .................................................................................................................292 A.5 Кортежи ..............................................................................................................295 A.6 Словари ..............................................................................................................297 A.7 Комбинирование типов данных ..................................................................300 A.7.1 Список кортежей ..................................................................................300 A.7.2 Список словарей ...................................................................................301 A.7.3 Словарь словарей..................................................................................302 A.7.4 Словарь с кортежными ключами ......................................................302 A.7.5 Еще один словарь словарей ...............................................................303 Приложение В. Модели NetLogo ................................................................................305 B.1 Модель Page Rank ..............................................................................................306 B.2 Гигантская компонента..................................................................................307 B.3 Малые миры ......................................................................................................308 B.4 Преференциальное прикрепление .............................................................309 B.5 Вирус в сети .......................................................................................................310 B.6 Изменение языка .............................................................................................312 Справочные материалы ...............................................................................................314 Предметный указатель .................................................................................................331

Стр.10