Kasutaja:Lahecutt/Võrguteooria

Allikas: Vikipeedia

Võrguteooria on graafide õppevaldkond, kus neid käsitletakse kui sümmeetriliste seoste või mittesümmeetriliste seoste suhet kindlate objektide vahel. Arvutiteaduse ja võrguteaduse kontekstis on võrguteooria osa graafi teooriast: võrk võib olla defineeritud kui graaf, milles tippudel ja servadel on omadused (nimed vms).

Võrguteoorial on rakendusi paljudes valdkondades, nagu statistiline füüsika, osakestefüüsika, arvutiteadus, elektrotehnika[1][2], bioloogia[3], majandusteadus, rahandus, operatsioonianalüüs, klimatoloogia ning sotsioloogia. Selle rakendusteks on näiteks logistilised võrgud, veeb, Internet, geenide regulatsioonivõrgud, ainevahetusvõrgud, sotsiaalvõrgud, epistemoloogia võrgud jne.

Euler'i lahendust Königsbergi sildade probleemidele on peetud võrguteooria esimeseks tõeliseks tõestuseks.[4]

Kasutus võrgu optimiseerimiseks[muuda | muuda lähteteksti]

Võrguprobleeme, mis tegelevad millegi tegemiseks optimaalse tee leidmisega, nimetatakse õpitakse kombinatoorilise optimisatsiooni raames.

Kasutus võrgu analüüsiks[muuda | muuda lähteteksti]

Elektrivõrgu analüüs[muuda | muuda lähteteksti]

Võrguteooriat saab kasutada, et analüüsida elektritootmissüsteeme kahel viisil.

(1) Abstraktne perspektiiv: graaf koosneb tippudest ja servadest arvestamata spetsiifikaga nagu ülekandeliini takistus.

Enamik uuringuid keskenduvad elektrivõrgu abstraktsele struktuurile, et hinnata selle tippude jagunemust ja sõltuvust kesksest võrgust ja seeläbi hinnata võrgu haavatavust. Need uuringud võivad aidata võrguinsenere planeerimise staadiumis või taristu uuendamise puhul selleks, et säilitada võrgus nõuetele vastavat ülearusust, mis rikke puhul peaks tagama süsteemi funktsioneerimise.[5]

(2) Kaalutud graafid: on segatud kokku abstraktne arusaam võrguteooriatest ning elektrisüsteemide omadused.[6]

Sotsiaalvõrgustiku analüüs[muuda | muuda lähteteksti]

Sotsiaalvõrgustiku analüüs uurib suhete struktuuri sotsiaalsete üksuste vahel.[7] Need üksused võivad olla üksikindiviidid, aga ka suuremad rühmad, nagu organisatsoonid, riigid, veebileheküljed võid teaduslikud väljaanded. 1970. aastatest on võrkude empiirilisel uurimisel olnud keskne osa sotsiaalteadustes. Palju matemaatilised ja statistilised vahendid, mida kasutatakse võrkude uurimiseks, olid välja töötatud sotsioloogias.[8] Muuhulgas võib kasutada antud analüüsi selleks, et uurida tehnoloogia, uudiste ja haiguste levikut.

Leviku analüüs[muuda | muuda lähteteksti]

Keerulises võrgus võib sisu levida säilivana või mittesäilivana.[9]

Säiliva levikuga, absoluutne sisu kogus, mis siseneb võrgusse, jääb konstantseks. Seda mudelit võib kujutada ette fikseeritud veekogusega kannuna, kust seda kallatakse lehtritesse. Sellises mudelis on vesi levitatav sisu ning kann originaalne allikas. Lehtrid ja neid ühendavad torud väljendavad graafi tippe ja servi nende vahel. Vesi, mis siseneb ühte lehtrisse, kaob eelmisest lehtrist, kus see enne seda oli.

Mittesäiliva leviku mudelit võib esindada jätkuvalt jooksva kraaniga. Sellises mudelis pole vee kogus piiratud ja lehtrid, mida on kord vesi läbinud, jäävad vesiseks ka peale seda, kui see on liikunud edasi järgmistesse lehtritesse. Selline mittesäiliv mudel sobib kõige paremini modelleerima enamiku nakkushaiguste, neuronite erutuste, informatsiooni, kuulujuttude jms levikut.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Saleh, Mahmoud; Esa, Yusef; Mohamed, Ahmed (29. mai 2018). "Applications of Complex Network Analysis in Electric Power Systems". Energies (inglise). 11 (6): 1381. DOI:10.3390/en11061381.
  2. "Optimal microgrids placement in electric distribution systems using complex network framework - IEEE Conference Publication". ieeexplore.ieee.org (Ameerika inglise). Vaadatud 7. juunil 2018.
  3. Habibi, Iman; Emamian, Effat S.; Abdi, Ali (1. jaanuar 2014). "Quantitative analysis of intracellular communication and signaling errors in signaling networks". BMC Systems Biology. 8: 89. DOI:10.1186/s12918-014-0089-z. ISSN 1752-0509. PMC 4255782. PMID 25115405.
  4. Newman, M. E. J. "The structure and function of complex networks" (PDF). Department of Physics, University of Michigan. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  5. Saleh, Mahmoud; Esa, Yusef; Mohamed, Ahmed (29. mai 2018). "Applications of Complex Network Analysis in Electric Power Systems". Energies (inglise). 11 (6): 1381. DOI:10.3390/en11061381.
  6. "Optimal microgrids placement in electric distribution systems using complex network framework - IEEE Conference Publication". ieeexplore.ieee.org (Ameerika inglise). Vaadatud 7. juunil 2018.
  7. Wasserman, Stanley ja Katherine Faust. 1994. Social Network Analysis: Methods and Applications. Cambridge: Cambridge University Press. Rainie, Lee ja Barry Wellman, Networked: The New Social Operating System. Cambridge, MA: MIT Press, 2012.
  8. Newman, M.E.J. Networks: An Introduction. Oxford University Press. 2010
  9. Newman, M., Barabási, A.-L., Watts, D.J. [eds.] (2006) The Structure and Dynamics of Networks. Princeton, N.J.: Princeton University Press.