מדע הרשתות

מדע הרשתות עוסק במחקר ומידול רשתות עולם אמיתי ובפיתוח תורת הרשתות.

רשת ההפניות של ערכי ויקיפדיה בתחומים הקשורים למדע הרשתות

תחומי מחקר הרשתות והגרפים

מדע הרשתות נמצא בתווך בין תורת הגרפים מתחום המתמטיקה, שעוסקת במודלים תאורטיים של גרפים, לבין ניתוח רשתות חברתיות, שזהו תחום השואב ממדעי החברה ועוסק במחקר רשתות שהצמתים בהם הם אנשים.

מדע הרשתות עושה שימוש במושגי יסוד ובמודלים תאורטיים מתורת הגרפים לצורכי השוואה לרשתות עולם אמיתי. בנוסף, הוא נשען על תחום הפיזיקה (למשל, בשימוש במודלי התפשטות ברשת) והסטטיסטיקה (למשל, בשימוש בהתפלגות תופעות ברשת). כיוון שרשתות עולם אמיתי הן מערכות או רשתות מורכבות, מדע הרשתות נושק גם לתחום מחקר המערכות המורכבות שמורכב ממחקרים תאורטיים אך גם ממחקרים על רשתות עולם אמיתי.

מהי רשת

רשת היא ייצוג של המציאות על ידי שימוש בצמתים, המייצגים את הגורמים או השחקנים וקשתות בכדי לייצג את הקשרים בין אותם גורמים. בניגוד לגרף, שלעיתים רבות משמש כמילה נרדפת לרשת, שעוסק בצמתים וקשתות תאורטיים (כמו בתורת הגרפים מתחום המתמטיקה) ברשת, לצמתים ולקשתות יכולות להיות תכונות ותיוגים. הקשרים ברשת יכולים להיות מפורשים, כמו למשל קשר בין שרתי מחשב, או קשרים משתמעים, כמו למשל קשרים על סמך דמיון/קורלוציה בין הצמתים.

רקע והיסטוריה

עד שלהי המאה ה-20, העיסוק ברשתות היה נחלתם של חוקרי מדעי החברה, שעסקו בניתוח רשתות חברתיות, ושל מתמטיקאים שעסקו בתורת הגרפים. ניתוח רשתות חברתיות נעשה על מידע שנאסף ידנית על ידי החוקרים, ומכיוון שכך, סדרי הגודל של הרשתות שנחקרו היה קטן יחסית. כמו כן, אופיו האנקדוטלי של המחקר הקשה על השוואת ממצאים בין המחקרים שבוצעו. במקביל, המתמטיקאים שעסקו ברשתות התמקדו ביצירת מודלים מופשטים של רשתות שלא ייצגו בהכרח רשתות כפי שהן בטבע . מדע הרשתות התפתח משני תחומים אלו באמצעות תגליות על אופיין האוניברסלי של רשתות עולם אמיתי, רבות בזכות פריצתן של רשתות הענק ובראשן האינטרנט וה-WWW. התגליות והתופעות המשמעותיות (בסדר כרונולוגי):

רשת עולם קטן

מחקר "בעיית העולם הקטן" של מילגרם, הידוע בתור רעיון שש דרגות של הפרדה, נחשב בתרבות הפופולרית כמי שגילה שהמרחק הרשתי בין אנשים הוא קטן ממה שניתן לצפות. מחקר זה כלל העברת מכתב שרשרת ממקור רנדומלי במרכז ארצות הברית ליעד רנדומלי במזרח ארצות הברית. תוצאות המחקר, השנויות במחלוקת, הראו כי המרחק בין האנשים שהשתתפו באופן פעיל בניסוי היה כשישה צעדים. ממרחק היסטורי ניתן לומר שמחקר זה היה אנקדוטלי באופיו וניסיונות לשחזר אותו לא צלחו. הסיבה לכך היא שמילגרם לא בדק את טופולוגיית הרשת (מי מחובר למי) אלא את הזרימה ברשת (מי מעביר מידע למי) שעליה חלים חוקים אחרים מאלה המופיעים בהמשך. במאמר שפורסם ב-1998 על ידי דאנקן ווטס וסטיבן סטרוגאטס[1] התגלה כי על ידי חיווט מחדש של אחוז קטן מהקישורים בגרף מקרי (מודל ארדש-רניי), קוטר הגרף יורד משמעותית, כלומר, ניתן להגיע במהירות מצד אחד של הגרף לצידו האחר באמצעות "קיצורי הדרך" שמאפיינים "עולם קטן". מחקרי המשך אמפיריים מצאו תופעה דומה ברשתות עולם אמיתי, ואף גילו שפרדוקסלית, ככל שהרשת גדלה, כך בסבירות גבוהה יקטן הקוטר שלה שכן מתרבים הסיכויים שאחת מהקשתות החדשות תייצר "קיצור דרך" ברשת.

התפלגות זנב ארוך

במאמר שפורסם ב-1999 על ידי אלברט-לסלו ברבאשי וריקה אלברט שחקרו את הקשרים בין אתרים ברשת ה-WWW, התגלה כי האתרים מתפלגים בהתפלגות זנב ארוך, כלומר, ישנם מעט צמתים, או אתרים, בעלי קשרים רבים מאד ברשת ואילו לרוב הצמתים ישנם רק קשרים בודדים. מחקרי המשך גילו כי התופעה הזו מאפיינת רשתות עולם אמיתי.

קהילות ברשת

אין הגדרה מדעית למהות הקהילות ברשת, אך ההגדרה המוסכמת היא שקהילה היא צביר של צמתים שכמות הקשתות ביניהם גדולה מכמות הקשתות לצמתים או צבירים אחרים ברשת. מקרה קיצון של קהילה הוא "קליקה", כלומר, צביר של צמתים שבו כל הצמתים מקושרים לכל הצמתים בצביר (נקרא גם: גרף שלם). רשתות עולם אמיתי מורכבות מקהילות שמאופיינות בהומופיליה ("אהבת הדומה") בין הצמתים המרכיבים אותן, למשל, רשתות רבות מורכבות מקהילות שההומופיליה המאפיינת אותן היא גאוגרפית (למשל פייסבוק). יש להבדיל בין בעיית חלוקת הגרף, מתורת הגרפים, למציאת קהילות ברשת, מתורת הרשתות. בתורת הגרפים ייתכנו גרפים תאורטיים שאינם מכילים קהילות כלל (למשל, גרפים אקראיים). קהילות הן תופעה אמפירית של רשתות "עולם אמיתי". עד שלהי המאה ה-20, רוב העיסוק בתחום היה בחלוקת גרף, כשהדוגמה המפורסמת ביותר היא מועדון הקראטה של זכארי, שבה בא לידי ביטוי קשר בין ניתוח רשתות חברתיות ותורת הגרפים: זכארי הוא אנתרופולוג שחקר בשנות השבעים של המאה ה-20 רשת חברויות במועדון קראטה. במהלך המחקר המועדון התפצל לשניים, בעקבות סכסוך בין שני המדריכים. זכארי שם לב כי שימוש בשיטת זרימה מקסימלית - חתך מינימלי לחלוקת גרף לשניים, הלקוחה מתורת הגרפים, יכלה הייתה לחזות כיצד יתפצל המועדון.

מיסוד התחום

בשנת 2005, התבצע סקר מקיף של העולם האקדמי של מדע הרשתות, סקר שהובל על ידי הצבא האמריקאי כחלק מניסיון לגייס את התחום החדש לצרכים צבאיים. מתוצאות הסקר ניתן להבין שמדע הרשתות היה אז תחום בהתהוות ולא מוגדר מספיק.[2] ייתכן ועצם קיום הסקר וישיבתם המשותפת של המובילים בתחום במסגרתו, הביאו להקמת העמותה למדע הרשתות, NetSci, שערכה את כנס "מדע הרשתות" הראשון באילינוי שבארצות הברית ב-2006[3].

יישומים

נוירולוגיה: ניתוח הטופולוגיה הרשתית של המוח ואת רשת הנוירונים בו, בעיקר בזכות הדמיות FMRI, שמאפשרות הבניית המידע כרשת.
אפידמיולוגיה: בניית מודלים להתפשטות נגיפים, ניתוח רשת מגעים לזיהוי מקורות הדבקה.
מודיעין: ניתוח מערכת יריבה כרשת בכדי לזהות תורפות וצווארי בקבוק. תפיסת הניתוח הרשתי נכנסה לדוקטרינה של צבא ארצות הברית ב-2016.
ייעוץ ארגוני: ניתוח הקשרים הרשמיים והלא-רשמיים בין העובדים בארגון בכדי לזהות עוצמות ותורפות.

רשתות תחבורה: ייעול ותכנון רשת התחבורה באמצעות מדדים רשתיים.

המחקר במדע הרשתות

חלוצי המידול המתמטי של הרשתות היו פול ארדש ואלפרד רניי (במידול הרשת האקראית), ומנגד, חלוץ המחקר הסוציולוגי והסוציומטי של הרשתות (בהגדרת מדדי המרכזיות ברשתות) היה לינטון פרימן שנחשב למפתח מדדים רשתיים מרכזיים כדוגמת Betweenness Centrality, Freeman Centralization ועוד. כמו כן, לינטון פרימן היה הראשון שהגדיר, במאמרו המרכזי משנת 1977, את מדד צפיפות הרשת כיחס בין מס' הקשרים בפועל חלקי מס' הקשרים הפוטנציאלי האפשרי. דאנקן ווטס וסטיבן סטרוגאטס (אנ') תרמו תרומה משמעותית למדע הרשתות על ידי מידול הצבירים ומודל small world (המאמר המדעי המצוטט ביותר במדע הרשתות עם למעלה מ-53,000 ציטוטים)[4], המבוסס על מודל רשת אקראית עם מקדם התקבצות גבוה אך מגדיר חיווט מחדש (Rewire) ובכך יוצר את קישוריות העולם הקטן. כיום, החוקרים המובילים בעולם בתחום זה, הם אלברט-לסלו ברבאשי וריקה אלברט.

המחקר במדע הרשתות בישראל

החוקרים המובילים במדע הרשתות בישראל הם ד"ר מיכאל מן מרצה בבביה"ס למדעי המחשב באוניברסיטת רייכמן ומרצה חבר סגל בכיר באפקה במחלקה להנדסת תוכנה ומדעי המחשב וראש קבוצת המחקר של בית הספר להנדסת תוכנה[5], ופרופ' ברוך ברזל פרופ' במחלקה למתמטיקה ובמרכז הרב תחומי לחקר המוח באוניברסיטת בר-אילן (כתחום מחקר משני של מחקריו על דינמיקת רשתות מורכבות). ישנם חוקרים רבים בישראל המתמקדים בתתי תחומים של מדע הרשתות כגון רשתות מחשבים, רשתות תחבורה, חקר המוח ונוירופיזיולוגיה, אפידמיולוגיה וכו'.

לקריאה נוספת

עיינו גם בפורטלים:
פורטל מתמטיקה
פורטל מחשבים
  • אלברט-לסלו ברבאשי, 'קישורים המדע החדש של רשתות, משכל, 2004

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. ^ Duncan J. Watts, Steven H. Strogatz, Collective dynamics of ‘small-world’ networks, Nature 393, 1998-06, עמ' 440–442 doi: 10.1038/30918
  2. ^ https://www.nap.edu/catalog/11516/network-science
  3. ^ https://netscisociety.net/events/netsci
  4. ^ Duncan J. Watts, Steven H. Strogatz, Collective dynamics of ‘small-world’ networks, Nature 393, 1998-06, עמ' 440–442 doi: 10.1038/30918
  5. ^ מיכאל מן | מכללת אפקה - לימודי הנדסה גבוהה בתל אביב, באתר מכללת אפקה

Read other articles:

Bumi yang bulat

Gambaran artis mengenai Bumi bulat pada abad pertengahan. Konsep Bumi yang bulat kembali ke abad ke-6 SM pada filsafat Yunani kuno dan filsafat India. Di Yunani, konsep ini dikemukakan oleh Pythagoras.[1] Di India, konsep Bumi bulat diakui dalam Shatapatha Brahmana dan Aitareya Brahmana. Konsep ini menggantikan konsep awal mengenai Bumi datar. Bacaan lanjutan Janice VanCleave (2002). Janice VanCleave's Science Through the Ages. John Wiley & Sons. ISBN 9780471208303.  Men...

 

Ida Husted Harper

Ida Husted HarperLahirIda A. Husted18 Februari 1851Franklin County, Indiana, A.S.Meninggal14 Maret 1931(1931-03-14) (umur 80)MakamMuncie, IndianaPekerjaanpenulis, jurnalis, suffragistBahasaInggrisKebangsaanAmerikaAlmamaterMuncie Central High School; Indiana UniversityGenrebiografiAliran sastraHak suara perempuanKarya terkenalThe Life and Work of Susan B. Anthony;History of Woman Suffrage, volume four (co-written with Susan B. Anthony), five, and sixPasanganThomas Winans Harper ...

 

العلاقات اليونانية الشمال مقدونية

العلاقات اليونانية الشمال مقدونية اليونان شمال مقدونيا   اليونان   شمال مقدونيا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات اليونانية الشمال مقدونية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين اليونان وشمال مقدونيا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة...

Name

Word or term used for identification by an external observer Names redirects here. For other uses, see Names (disambiguation) and Name (disambiguation). Names of 2002 Bali bombings victims in Indonesia A name is a term used for identification by an external observer. They can identify a class or category of things, or a single thing, either uniquely, or within a given context. The entity identified by a name is called its referent. A personal name identifies, not necessarily uniquely, a speci...

 

Glenn Ressler

American football player (born 1943) American football player Glenn ResslerGlenn Ressler in 1967No. 62Position:Guard/center/tackle, defensive tacklePersonal informationBorn: (1943-05-21) May 21, 1943 (age 80)Dornsife, Pennsylvania, U.S.Height:6 ft 3 in (1.91 m)Weight:250 lb (113 kg)Career informationHigh school:Mahanoy Joint, (Herndon, Pennsylvania)College:Penn State (1962–1964)NFL draft:1965 / Round: 3 / Pick: 36AFL draft:1965 / Round:...

 

سانت جونز

  لمعانٍ أخرى، طالع سانت جونز (توضيح). سانت جونز   الشعار:(بالفرنسية: Avancez)‏  الاسم الرسمي (بالإنجليزية: St. John's)‏    الإحداثيات 47°34′03″N 52°42′26″W / 47.5675°N 52.707222222222°W / 47.5675; -52.707222222222   [1] تاريخ التأسيس 24 يونيو 1497،  و5 أغسطس 1583،  و1 مايو 1888  سب�...

Barrier-grid animation and stereography

Scanimation redirects here. For the analog computer animation system, see Scanimate. Animation method Kinegram animation of wind turbine Barrier-grid animation or picket-fence animation is an animation effect created by moving a striped transparent overlay across an interlaced image. The barrier-grid technique originated in the late 1890s, overlapping with the development of parallax stereography (Relièphographie) for 3D autostereograms. The technique has also been used for color-changing pi...

 

Rajnath Singh

Rajnath Singh Menteri Urusan Dalam NegeriPetahanaMulai menjabat 26 Mei 2014Perdana MenteriNarendra ModiPendahuluSushilkumar ShindePenggantiPetahanaPresiden Partai Bharatiya JanataMasa jabatan23 Januari 2013 – 8 Juli 2014PendahuluNitin GadkariPenggantiAmit ShahMasa jabatan24 Desember 2005 – 24 Desember 2009PendahuluL K AdvaniPenggantiNitin GadkariKetua Menteri Uttar PradeshMasa jabatan28 Oktober 2000 – 8 Maret 2002GubernurSuraj BhanVishnu Kant ShastriPendah...

 

1654 en musique classique

Chronologies Données clés 1651 1652 1653  1654  1655 1656 1657Décennies :1620 1630 1640  1650  1660 1670 1680Siècles :XVe XVIe  XVIIe  XVIIIe XIXeMillénaires :-Ier Ier  IIe  IIIe Chronologies thématiques Art Architecture, Arts plastiques (Dessin, Gravure, Peinture et Sculpture), (), Littérature (), Musique (Classique) et Théâtre   Ingénierie (), Architecture et ()   Politique Droit   Religion (,)   Science (...

Miss Movin' On

Miss Movin' OnSingel oleh Fifth Harmonydari album mini Better TogetherSisi-BMe & My GirlsDirilis16 Juli 2013 (2013-07-16)DirekamThe Guest House Studios (Los Angeles, California)GenrePower popDurasi3:14Label Syco Epic Pencipta Mitch Allan Jason Evigan Lindy Robbins Julia Michaels Produser Evigan Allan Kronologi singel Fifth Harmony Miss Movin' On (2013) Boss (2014) Miss Movin' On adalah singel debut grup vokal wanita asal Amerika Serikat, Fifth Harmony. Lagu ini ditulis oleh Mitch All...

 

Tombstone Territorial Park

Territorial park in the Yukon Territory, Canada Tombstone Territorial ParkThe northern parts of Tombstone, west of the HighwayLocationYukon, CanadaNearest cityDawson CityCoordinates64°04′58″N 138°30′39″W / 64.08286°N 138.51090°W / 64.08286; -138.51090Governing bodyTerritorial Tombstone Mountain Glissade Pass August 2016 Tombstone Territorial Park is a territorial park in the Yukon, one of three territories in Canada. It is in central Yukon, near t...

 

Kontroversi Music Bank 2016

Kontroversi Music Bank 2016Hasil skor Music Bank yang memunculkan kontroversiNama KoreaHangul2016 뮤직 뱅크 논쟁 Alih Aksara2016 Myujig Baengkeu NonjaengJuga dikenal sebagai Kontroversi Poin Music Bank Kontroversi Music Bank 2016 (bahasa Korea: 2016 뮤직 뱅크 논쟁; 2016 Myujig Baengkeu Nonjaeng), adalah sebuah kontroversi yang terjadi di sebuah program musik stasiun televisi Korea Selatan, KBS Music Bank, yang melibatkan girl grup k-pop AOA, TWICE, dan grup lainnya. Pada episo...

South West Line, Chennai Suburban

This article does not cite any sources. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: South West Line, Chennai Suburban – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2019) (Learn how and when to remove this message) South-West LineOverviewStatusOperational till ArakkonamTerminiChennai Beach (Madras Beach)ArakkonamStations39ServiceTypeSuburban railwaySystemC...

 

哈萨克斯坦总统

此条目序言章节没有充分总结全文内容要点。 (2019年3月21日)请考虑扩充序言，清晰概述条目所有重點。请在条目的讨论页讨论此问题。 哈萨克斯坦總統哈薩克總統旗現任Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев卡瑟姆若马尔特·托卡耶夫自2019年3月20日在任任期7年首任努尔苏丹·纳扎尔巴耶夫设立1990年4月24日（哈薩克蘇維埃社會主義共和國總統） 哈萨克斯坦 哈萨克斯坦政府...

 

American Revolution

1765–1791 period establishing the US This article is about political and social developments, and the origin and aftermath of the war. For military actions, see American Revolutionary War. For other uses, see American Revolution (disambiguation). American RevolutionPart of the Atlantic RevolutionsThe Continental Colors flag (1775–1777)The Committee of Five presenting its draft of the Declaration of Independence to the Second Continental Congress in Philadelphia on June 28, 1776, depicted ...

جوزيبي سينيوري

جوزيبي سينيوري معلومات شخصية الميلاد 17 فبراير 1968 (العمر 56 سنة)ألزانو لومباردو  الطول 1.70 م (5 قدم 7 بوصة) مركز اللعب مهاجم  الجنسية إيطاليا  مسيرة الشباب سنوات فريق 1981–1984 إنتر ميلان المسيرة الاحترافية1 سنوات فريق م. (هـ.) 1984–1986 UC AlbinoLeffe [الإنجليزية]‏ 38 (8) 1986�...

 

Afrikaner Self-determination Party

South African far-right political party Afrikaner Self-determination Party Afrikaner Selfbeskikking PartyAbbreviationAFRSPLeaderAdv Jurg PrinslooChairpersonCharl HertzogSecretaryHenry WhiteOperational HeadAdv Jurg PrinslooDeputy LeaderAdv Pieter AucampChairmanCharl HertzogSecretary and TreasurerPeet FoucheYouth LeaderPeet FoucheFounded10 January 2020Preceded byFront NationalHeadquartersGautengIdeologyWhite nationalism Cultural conservatism Self-determination VolkstaatPolitical posit...

 

Pinggir kota

Lingkungan pinggiran kota di wilayah metropolitan Cologne, Jerman Männistö, lingkungan pinggiran kota di Kuopio, Finlandia Pinggiran kota atau janapada (serapan bahasa sansekerta जनपद), lebih luas daerah pinggiran kota, adalah wilayah di dalam area metropolitan yang terutama merupakan daerah pemukiman, meskipun juga dapat mencakup area komersial dan penggunaan campuran. Pinggiran kota dapat ada baik sebagai bagian dari kota/daerah perkotaan yang lebih besar atau sebagai entitas pol...

Constitution of Japan

Supreme law of Japan This article is about the state constitution enacted on 3 May 1947. For the constitution enacted on 3 May 1791, see Constitution of 3 May 1791. Constitution of JapanPreamble of the ConstitutionOverviewOriginal title日本国憲法JurisdictionJapanPresented3 November 1946Date effective3 May 1947SystemUnitary parliamentary constitutional monarchy[1]Government structureBranchesThreeHead of stateNot defined in constitution.[2] The Emperor is the symbol of...

 

Jessalyn Gilsig

Canadian actress Jessalyn GilsigGilsig at the 69th Annual Peabody Awards in 2010BornJessalyn Sarah Gilsig (1971-11-30) November 30, 1971 (age 52)[citation needed]Montreal, Quebec, CanadaEducationBA, McGill UniversityMFA, Harvard UniversityOccupationActressYears active1984–presentKnown forBoston PublicGleeVikingsQuest for CamelotSpouse Bobby Salomon ​ ​(m. 2005; div. 2010)​Children1Websitejessalyng.com Jessalyn Sarah Gils...