《網路科學與計算》是電子工業出版社於2022年出版的書籍，作者是劉小洋。
基本介紹
- 中文名：網路科學與計算
- 作者：劉小洋
- 出版時間：2022年9月
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：240 頁
- 字數：294千字
- ISBN：9787121441912
- 定價：89.0 元
- 開本：16 開
- 版次：01-01
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
隨著人工智慧、大數據及自媒體的快速進步，網路科學的計算思維與分析方法在人們生活、工作等方面得到了廣泛套用與發展，同時也催生了各種對網路科學的理論計算方法和分析技術。本書主要圍繞網路科學與計算展開，主要內容包括圖論、網路模型、網路度分布及其度量、網路相似性度量、網路科學中的特徵計算、網路譜度量、基於熵理論的網路科學分析、圖計算重要算法、網路科學套用、網路科學計算分析。本書可讀性強，內容豐富，涉及計算機科學、數學、新聞與傳播學、社會學、管理學等多個學科領域。
圖書目錄
第1 章網路科學概論 ......................................................................... 1
1.1 網路科學.............................................................................. 1
1.1.1 網路科學的相關定義...................................................... 1
1.1.2 網路科學的發展歷程...................................................... 1
1.2 網路科學的基本概念............................................................... 4
1.2.1 連通性........................................................................ 4
1.2.2 度與稀疏性.................................................................. 5
1.2.3 度分布........................................................................ 5
1.3 網路科學的性質..................................................................... 5
1.3.1 大小........................................................................... 6
1.3.2 密度........................................................................... 6
1.3.3 網路直徑..................................................................... 6
1.4 網路科學的主要模型............................................................... 7
1.4.1 艾狄胥-雷尼模型........................................................... 7
1.4.2 瓦茨-斯特羅加茨模型..................................................... 7
1.5 網路科學的分支領域............................................................... 8
1.5.1 生物神經網路............................................................... 8
1.5.2 人工神經網路............................................................... 8
1.5.3 經濟網路....................................................................10
1.6 網路科學的前沿方向..............................................................10
1.6.1 時序網路....................................................................10
1.6.2 網路上的動力學過程.....................................................11
1.6.3 自適應網路.................................................................11
1.6.4 高階網路....................................................................12
1.7 本章小結.............................................................................12
思考題.......................................................................................12
參考文獻....................................................................................12
第2 章圖論 ....................................................................................14
2.1 圖的基本要素.......................................................................14
2.1.1 節點和邊....................................................................14
2.1.2 度和度分布.................................................................15
2.2 圖的表示.............................................................................16
2.2.1 鄰接矩陣....................................................................16
2.2.2 鄰接表.......................................................................17
2.2.3 關聯矩陣表示法...........................................................17
2.2.4 邊列表.......................................................................17
2.3 圖的類型.............................................................................18
2.4 圖的連通性..........................................................................19
2.5 特殊圖................................................................................21
2.5.1 完全圖.......................................................................21
2.5.2 平面圖.......................................................................22
2.5.3 二分圖.......................................................................22
2.5.4 樹.............................................................................23
2.5.5 橋.............................................................................23
2.5.6 特殊子圖....................................................................23
2.6 圖的套用分析.......................................................................25
2.6.1 圖/樹的遍歷.................................................................25
2.6.2 最短路徑算法..............................................................26
2.6.3 最小生成樹.................................................................28
2.6.4 網路流算法.................................................................28
2.7 本章小結.............................................................................31
思考題.......................................................................................31
參考文獻....................................................................................31
第3 章網路模型 ..............................................................................33
3.1 規則網路與隨機網路..............................................................33
3.1.1 規則網路....................................................................33
3.1.2 隨機網路....................................................................33
3.1.3 對比分析....................................................................34
3.2 小世界網路..........................................................................35
3.2.1 小世界網路.................................................................35
3.2.2 套用分析....................................................................35
3.3 無標度網路..........................................................................36
3.3.1 無標度網路.................................................................36
3.3.2 套用分析....................................................................36
3.4 本章小結.............................................................................39
思考題.......................................................................................39
參考文獻....................................................................................39
第4 章網路度分布及其度量 ...............................................................41
4.1 節點度................................................................................41
4.1.1 度與平均度.................................................................41
4.1.2 出度與入度.................................................................41
4.2 度分布................................................................................42
4.2.1 度分布的概念..............................................................42
4.2.2 鐘形曲線到長尾分布.....................................................43
4.2.3 冪律分布....................................................................44
4.3 度相關性及其度量.................................................................46
4.3.1 高階度分布的引入........................................................46
4.3.2 聯合機率分布..............................................................47
4.3.3 條件機率和余平均度.....................................................48
4.3.4 同配係數....................................................................49
4.4 套用分析.............................................................................50
4.4.1 蛋白組演化網路...........................................................50
4.4.2 預測流感病毒發生........................................................50
4.4.3 區域創新系統..............................................................50
4.5 本章小結.............................................................................51
思考題.......................................................................................51
參考文獻....................................................................................51
第5 章網路相似性度量 .....................................................................53
5.1 圖相似簡介..........................................................................53
5.2 結構相似性..........................................................................54
5.3 圖同構與圖相似....................................................................55
5.3.1 圖同構.......................................................................55
5.3.2 圖編輯距離.................................................................56
5.3.3 不同類型的圖同構........................................................57
5.4 相似性度量指標....................................................................58
5.4.1 基於路徑的度量方法.....................................................59
5.4.2 基於樹的度量方法........................................................61
5.4.3 圖編輯距離度量方法.....................................................64
5.5 套用分析.............................................................................65
5.5.1 圖嵌入模型.................................................................65
5.5.2 圖匹配網路.................................................................66
5.5.3 實驗分析....................................................................67
5.6 本章小結.............................................................................69
思考題.......................................................................................69
參考文獻....................................................................................70
第6 章網路科學中的特徵計算 ............................................................72
6.1 圖的距離.............................................................................72
6.2 平均距離.............................................................................73
6.3 集聚係數.............................................................................74
6.4 圈係數................................................................................77
6.5 無標度隨機圖的集聚係數........................................................79
6.6 套用分析.............................................................................80
6.7 本章小結.............................................................................82
思考題.......................................................................................82
參考文獻....................................................................................82
第7 章網路譜度量分析 .....................................................................84
7.1 網路特徵值..........................................................................84
7.2 譜半徑................................................................................85
7.3 特徵譜及其在網路科學中的套用...............................................87
7.4 網路譜密度分析....................................................................88
7.5 隨機圖的譜..........................................................................93
7.6 本章小結.............................................................................93
思考題.......................................................................................93
參考文獻....................................................................................94
第8 章網路熵 .................................................................................95
8.1 網路熵................................................................................95
8.1.1 熵在網路模型中的表示..................................................95
8.1.2 網路結構熵.................................................................96
8.2 基於度的熵..........................................................................97
8.3 基於距離的熵.......................................................................98
8.4 基於特徵向量及特徵值的熵.....................................................98
8.5 基於圖論的網路熵分析...........................................................99
8.5.1 引言..........................................................................99
8.5.2 局部連通性............................................................... 100
8.5.3 全局中心性............................................................... 100
8.6 基於子圖的熵..................................................................... 102
8.6.1 密集子圖和稠密子圖................................................... 103
8.6.2 頻繁子圖.................................................................. 104
8.6.3 連通子圖.................................................................. 104
8.7 基於隨機圖的熵.................................................................. 106
8.7.1 隨機網路.................................................................. 106
8.8 套用分析........................................................................... 107
8.8.1 基於網路熵的重要節點發現.......................................... 107
8.8.2 EnD 節點重要性排序算法............................................. 108
8.9 本章小結........................................................................... 109
思考題..................................................................................... 110
參考文獻.................................................................................. 110
第9 章圖計算重要算法 ................................................................... 111
9.1 社區發現........................................................................... 111
9.1.1 相關模型.................................................................. 112
9.1.2 提出的社區發現方法................................................... 114
9.1.3 時間複雜度和實驗結果分析.......................................... 118
9.1.4 套用分析.................................................................. 122
9.2 鏈路預測........................................................................... 124
9.2.1 模型框架.................................................................. 124
9.2.2 算法描述.................................................................. 126
9.2.3 實驗設定.................................................................. 128
9.2.4 實驗結果與分析......................................................... 129
9.3 網路影響力擴散算法............................................................ 138
9.3.1 引言........................................................................ 138
9.3.2 問題描述與分析......................................................... 138
9.3.3 基於目標感知的分配激勵模型....................................... 143
9.3.4 實驗結果與分析......................................................... 148
9.4 本章小結........................................................................... 155
思考題..................................................................................... 155
參考文獻.................................................................................. 155
第10 章網路科學套用..................................................................... 157
10.1 網路信息級聯預測.............................................................. 157
10.1.1 引言....................................................................... 157
10.1.2 自激勵點過程........................................................... 157
10.1.3 數據預處理.............................................................. 158
10.1.4 自激勵點過程的圖卷積級聯預測................................... 160
10.1.5 實驗結果與分析........................................................ 163
10.1.6 模型收斂性.............................................................. 169
10.2 推薦系統.......................................................................... 170
10.2.1 引言....................................................................... 170
10.2.2 相關工作................................................................. 171
10.2.3 問題定義................................................................. 175
10.3 情感分析.......................................................................... 177
10.3.1 引言....................................................................... 177
10.3.2 相關工作................................................................. 178
10.3.3 基於多模態的輿情情感分類......................................... 180
10.3.4 實驗結果與分析........................................................ 185
10.4 複雜網路分層抽樣.............................................................. 190
10.4.1 引言....................................................................... 190
10.4.2 相關工作................................................................. 191
10.5 網路關鍵節點識別.............................................................. 194
10.5.1 引言....................................................................... 194
10.5.2 相關工作................................................................. 196
10.5.3 準備工作................................................................. 198
10.6 本章小結.......................................................................... 201
思考題..................................................................................... 202
參考文獻.................................................................................. 202
第11 章網路科學計算分析............................................................... 204
11.1 引言................................................................................ 204
11.2 相關工作.......................................................................... 205
11.3 分析方法.......................................................................... 205
11.3.1 共詞分析................................................................. 205
11.3.2 節點中心性算法........................................................ 206
11.3.3 特徵向量中心性........................................................ 210
11.4 實驗數據分析.................................................................... 212
11.4.1 人物共詞分析........................................................... 212
11.4.2 小世界性分析........................................................... 215
11.5 實驗和結果....................................................................... 216
11.5.1 關鍵人物重要性分析.................................................. 216
11.5.2 SIR 模型評估中心性................................................... 220
11.5.3 人物相關性分析........................................................ 223
11.5.4 人物聚類分析........................................................... 224
11.5.5 小說人物關係圖譜..................................................... 226
11.5.6 輿情分析................................................................. 227
11.6 本章小結.......................................................................... 228
思考題..................................................................................... 228
參考文獻.................................................................................. 229
