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DAY 14
1
Big Data

我的資料科學之路系列 第 14

[Day 14] Network science

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接下來我來講講我的專業好了。
我的專業之一是網路生物學,他其實是從研究社交網路延伸而來的概念,當放到生物學中的時候我們研究基因跟基因之間的關係。

網路

那什麼是網路呢?
網路其實是數學上圖論的概念,也就是由一堆的點(Vertex)跟邊(Edge)所組成的。
所以凡事只要可以用以上抽象概念定義的都可以套用網路的概念。

Random network

我們介紹第一個網路的概念是random network,他是由Paul Erdős跟Alfréd Rényi在1959到1966年間發展出來的模型,他們主要研究的為Erdős–Rényi model。

為什麼叫作random network呢?因為兩個點之間的連線是由一定的機率p決定的,在產生網路的一開始就決定p了,p的範圍會在(0, 1)之間。
這些edge代表著什麼呢?這些代表的是關聯性!
像是人際社交網路,我們可以把我們facebook上的朋友當成一個vertex,然後兩兩是朋友的話就會有連線,如此依來就會展開成一張巨大的社交網路圖,如此一來我們就可以研究社交網路有什麼樣的特性。

Small-world network

我們常常在不同的地方跟熟識的人不期而遇,會脫口而出"這個世界真是小阿!"

有聽過六度分隔理論嗎?
沒聽過沒關係,把你自己當成0度,你的朋友當成1度,你朋友的朋友當成2度,以此類推拓展出去的話,6度及可以跟世界上所有的人有連結喔!這個數字被稱為Erdős number,他是由Paul Erdős所定義。
哈佛大學心理學教授斯坦利·米爾格拉姆曾經做過一次實驗,他寄出60封信給堪薩斯州威奇塔市自願參加者,請他們轉交到麻薩諸塞州劍橋市某指定地點的股票經紀人。參加者只能把信交給他認為有可能把信送到目的地的熟人,可以親自送或者通過他的朋友。雖然有50個人參與了實驗,但組中只有3封信送到了目的地。經過多次改良實驗,他成功將送達率提升至35%,後來更上升為97%。平均來看,為實現一次送達,需要6個中間人!

Small-world network,最早由Duncan Watts跟Steven Strogatz在1998年引入,他被視為一種random network,他們認為網路可以被兩個拓撲特性區分開來,分別是cluster coefficient跟點跟點的最短距離,他們表示真實世界網路的平均最短距離是小的,但是有很高的cluster coefficient,一群點之間如果連結緊密就會有高的cluster coefficient,反之則反之。他們提出了Watts–Strogatz model,這就是經典的小世界網路了!


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1 則留言

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yuanshang
iT邦新手 4 級 ‧ 2017-01-12 00:13:22

Paul Erdős 狂熱永不止息的數學家!

杜岳華 iT邦新手 5 級 ‧ 2017-01-12 00:15:59 檢舉

真的是很會產論文的數學家XD

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