Graafikud infotehnoloogia: mõiste, liigid, kohaldamise näited. Graafiteooria infotehnoloogia

Loeb arvuti määramiseks suhted on kombineeritud elemente. Need on põhilised objektid õppima graafik teooria.

põhimõisted

Mis on graafikus infotehnoloogia? See sisaldab hulga objektide nimetatakse sõlmedeks tippudele või mõned paarid, mis on omavahel ühendatud m. N. ribid. Näiteks graafiku joonisel (a) koosneb neljast sõlmed, mida tähistatakse A, B, C ja D, B, mis on ühendatud iga muu kolme tipud ribid, ning C ja D on samuti ühendatud. Kaks sõlmed asuvad kõrvuti, kui need on servaga ühendatud. Joonisel on kujutatud tüüpiline viis, kuidas luua graafikuid infotehnoloogia. Ringid kujutavad tipud ja ühendavad liinid iga paari neist, on ribid.

Mis graa s nimetatakse infotehnoloogia? Ta suhted kahe otsad ribid on sümmeetrilised. Rib lihtsalt ühendab neid omavahel. Paljudel juhtudel on siiski vajalik, et väljendada ebavõrdne suhe - näiteks et A punkti B, kuid mitte vastupidi. See eesmärk on mõiste graafiku arvuti, ikka koosneb komplekt sõlmede koos komplekti suunatud servad. Iga orienteeritud serv on seos tipud kelle suunas on tähendus. Graafides kujutatakse, nagu on näidatud joonisel (b), tuleb nende servad on esindatud nooltega. Kui soovid rõhutada, et suunamata graafik, seda nimetatakse Oreienteerimata.

võrgumudelitel

Graafikud infotehnoloogia on matemaatilise mudeli võrgu struktuurid. Järgmisel joonisel on kujutatud struktuuri Internet, siis kandis nime ARPANET, detsembris 1970, kui ta oli vaid 13 punkti. Tipud on töötlemise keskused ja ribid ühendada kaks tippu otsesidel vahele. Kui sa ei maksa tähelepanu USA kehtestatud kaardil ülejäänud pilt on 13-sõlme graafik sarnane eelmisega. Sel juhul tegeliku positsiooni tipu ei ole oluline. Oluline on, mis sõlmed on ühendatud üksteisega.

Kohaldamise graafikud arvuti võimaldab näha, kuidas asjad on kas füüsiliselt või loogiliselt ühendatud võrgu struktuur. 13-sõlme ARPANET on näide sidevõrgu kus top arvutid või teised seadmed saavad edastada sõnumeid ja servad moodustavad otselink mille kohta võib edastada.

marsruudid

Kuigi graafikud kasutatakse paljudes erinevates valdkondades, neil on ühiseid jooni. Graafiteooria (arvutiteadus) sisaldab ehk kõige olulisem neist - idee, et asjad sageli liikuda mööda servi, järjestikku liigub sõlme sõlme, olgu see reisija mõne lennu või teave inimeselt inimesele on sotsiaalne võrgustik, või kasutaja arvuti, järjekindlalt külastada mitmeid veebilehti järgides linke.

Seda ideed ajendab määratlusest liinil jadana keskuste ühendatud servadega. Mõnikord on vaja kaaluda marsruudi, mis sisaldab mitte ainult osad, vaid ka järjestust servad ühendab neid. Näiteks Tippude jada MIT, BBN RAND, UCLA on Marsruudi ARPANET Interneti graafik. Passage sõlmede ja servad võib korrata. Näiteks SRI, STAN, UCLA, SRI, Utah, MIT on ka marsruut. Viis, kuidas ribid ei korrata, mida nimetatakse ahela. Kui sõlmed ei korrata seda nimetatakse lihtne kett.

tsüklit

Eriti olulised liigi arvutis graafikuid - see tsüklit, mis kujutavad endast ringstruktuuri, nagu jada sõlmede LINC KORPUSE, CarN, HARV, BBN MIT, LINC. Routes vähemalt kolm ribi, kus esimene ja viimane sõlm on samad, ja ülejäänud on erinevad, on tsükliline graafikud infotehnoloogia.

Näited: SRI tsükli STAN, UCLA, SRI on lühim ja SRI, STAN, UCLA, RAND, BBN, Utah, SRI palju suuremad.

Peaaegu iga ARPANET serva graafik kuulub tsüklisse. Seda tehti teadlikult, kui mõni neist ei õnnestu, hakkab võimalust üleminek ühest sõlmest teise. Tsüklid side ja transpordisüsteeme esinevad vikasiedon - nad pakuvad alternatiivseid liine veel jalgrattatee. Sotsiaalsed võrgustikud on sageli märgatav tsüklit. Kui leiate, et näiteks lähedase kooli sõber nõbu oma naise tegelikult toimib oma venna, see on tsükkel, mis koosneb teid, teie abikaasa, tema nõbu, tema sõber koolist, tema töötaja (st. E. Teie vend), ja lõpuks sa uuesti.

Graaf: määratlus (arvutiteadus)

On loomulik, et ei tea, kas see on võimalik iga sõlme saada muid sõlme. Graafik on ühendatud, kui on olemas tee vahel iga tipud. Näiteks ARPANET võrgu - graaf. Sama võib öelda ka enamiku kommunikatsiooni ja transpordivõrkude, kuna nende eesmärk on suunata liiklust ühest sõlmest teise.

Teiselt poolt ei ole a priori põhjust eeldada, et sellised graafikud infotehnoloogia on laialt levinud. Näiteks on sotsiaalne võrgustik ei ole raske ette kujutada, kaks inimest, kes ei ole omavahel seotud.

osad

Kui kolonni ole ühendatud arvutiga, siis loomulikult jagunevad kogum seotud fragmendid, rühmituste sõlmede mis on eraldatud ja ei ristu. Näiteks joonisel kujutatud kolme sellist osast: esimene - A ja B, teine - C, D ja E ning kolmas koosneb ülejäänud tipud.

Komponendid graafiku esindavad sõlmede alamrühma, mille puhul:

• iga tipu alagrupi on teekond muu;
• alamhulga ei ole osa suuremast set milles iga sõlm on teekond muu.

Kui graafikud arvuti on jagatud nende osad, see on ainult esialgne kirjeldus meetod nende struktuuri. See komponent võib olla rikas sisemist struktuuri, on oluline tõlgendamise võrku. Näiteks ametliku määramise meetod sõlme tähtsust on otsustada, kui palju osad jagatakse arv, kui sõlm eemaldatakse.

suurim osa

On meetod kvalitatiivne hindamine ühenduse komponentidega. Näiteks on ülemaailmse sotsiaalse võrgustiku seoseid kaks inimest, kui nad on sõbrad.

Kas see on ühendatud? Tõenäoliselt mitte. Ühenduvus - pigem habras vara ja käitumist ühe sõlme (või väike hulk neist) võivad vähendada seda midagi. Näiteks ühe isiku, kellel ei ole elavad sõbrad on osa, mis koosneb ühest tipu ja seega loota ei ühendata. Või kauge troopiline saar, mis koosneb inimestest, kes ei ole kontakti välismaailmaga, on ka väike osa võrgustik, mis kinnitab tema vasturääkivusi.

Global sõprade võrgustik

Aga seal on midagi muud. Näiteks lugeja populaarne raamat on sõpru, kes on üles kasvanud ka teistes riikides, ja teeb neile ühe komponendi. Kui me võtame arvesse vanemad nende sõbrad ja nende sõbrad, kõik need inimesed on ka sama komponent, kuigi nad ei olnud kunagi kuulnud lugejale, erinevat keelt rääkivad ja selle kõrval ei ole kunagi olnud. Seega, kuigi globaalne võrgustik sõprus - ei ole ühendatud, lugeja lisatakse komponendi on väga suur, läbida kõik maailma, mis hõlmab inimesi palju erineva taustaga ja tegelikult sisaldab olulise osa kogu maailma rahvastikust.

Sama toimub võrgu andmekogumid - suur, keeruline võrgud on sageli maksimaalselt komponent, mis sisaldab olulisel hulgal kõik sõlmed. Lisaks, kui võrk on maksimaalselt komponent, see on peaaegu alati ainult üks. Et mõista, miks on vaja minna tagasi näide ülemaailmse võrgustiku sõprus ja proovige ette kujutada olemasolu kahe maksimaalne osad, millest igaüks hõlmab miljoneid inimesi. See peab olema üks ribi mõned esimese osa teise maksimaalselt kaks komponenti ühendada üheks. Kuna ainult üks serv, enamikul juhtudel on ebatõenäoline, et see ei olnud moodustatud ja seega maksimaalselt kaks komponenti reaalses võrgud on kunagi täheldatud.

Mõnedel harvadel juhtudel, kui kaks komponenti maksimaalsest kooseksisteerinud pikka aega tõeline võrgustik, nende liit oli ootamatu, dramaatiline, ja lõpuks on katastroofilised tagajärjed.

Õnnetus komponent ühinemise

Näiteks pärast saabumist Euroopa maadeavastajad tsivilisatsiooni läänepoolkera umbes poole aastatuhande tagasi oli ülemaailmne katastroof. Alates seisukohast võrgu, see oli selline: viis tuhat aastat maailma sotsiaalne võrgustik, ilmselt koosnes kahest hiiglane osa - üks Põhja-ja Lõuna-Ameerikas, ja teine - Euraasias. Sel põhjusel, tehnoloogia on arenenud iseseisvalt kaks komponenti, ning mis veelgi hullem, kui arenenud ja inimeste haigus, ja nii edasi. D. Kui kaks komponenti lõpuks sain ühendust tehnoloogia ja haiguse kiiresti ja katastroofiliselt ületäitunud teine.

American High School

Mõiste maksimaalne komponent on kasulik põhjendamiseks võrkude palju väiksemad. Huvitav näide on graafik, mis illustreerib suhe USA keskkooli 18-kuulise perioodi jooksul. Asjaolu, et see sisaldab maksimaalselt komponent on oluline, kui tegemist on haiguste levikut, sugulisel teel levivate haiguste, mis on uuringu eesmärk. Õpilased võisid ainult üks partner sel perioodil aega, kuid siiski pahaaimamatult on osa komponentide maksimaalse ja seega osa paljud potentsiaalsed marsruutide edastamiseks. Need struktuurid peegeldavad suhe, mis võib olla pikk lõppenud, kuid nad ühendada üksikisikute liiga pikkade, et teema luubi ja kuulujutud. Kuid nad on tõelised: kuidas sotsiaalne faktid on nähtamatu, kuid kaudsete makrostruktuuridele kujunenud toote üksikute vahendamise.

Kaugus ja laius-first search

Lisaks informatsiooni, kas kaks sõlmed on ühendatud liini graafiku teooria infotehnoloogia võimaldab teil õppida oma pikkus - transpordi-, side- või levitamine uudiseid ja haiguste, samuti kas see läheb läbi mitu piiki või mitu.

Selleks, määratleda liini pikkus on võrdne arv samme, et see sisaldab algusest lõpuni, st. E. servade arv jadas, mis on. Näiteks MIT, BBN RAND, UCLA marsruudi pikkus on 3 ja MIT, Utah - 1. Kasutades teekonna pikkus, saame öelda, et kui kahe sõlme on paigutatud kolonni lähestikku või kaugel vahemaa kahe piigi defineeritakse pikkus lühim tee nende vahel. Näiteks vahemaa LINC ja SRI on 3, kuigi seda tagada, on vaja kontrollida puudumisel pikkus on võrdne 1 või 2, mis nende vahel.

Laius-first otsingu algoritm

Väikeste graafikul vahemaa kahe sõlme arvutada lihtsalt. Aga alal on vaja korrapäraselt määramise meetod vahemaid.

Kõige loomulikum viis seda teha ja seega kõige tõhusam on järgmised (näiteks ülemaailmse võrgustiku sõbrad):

• Kõik sõbrad on deklareeritud asub kaugusel 1.
• Kõik sõprade sõbrad (kui mitte arvestada juba mainitud) tehakse teatavaks hiljemalt kaugus 2.
• Kõik nende sõbrad (jällegi mitte arvestada märgistatud inimest) teatas eemalt 3.

Nii jätkates, otsingu toimub järgnev kiht, millest igaüks - seadmel eelmisele. Iga uus kiht koosneb sõlmed, mida ei osalenud eelmised ja mis kuuluvad serv tipust eelmise kihi.

Seda tehnikat nimetatakse laius-first search, kui ta otsib veerus välja esialgse sõlme, peamiselt hõlmab järgmist. Lisaks sellele, et määramise meetod vahemaid, võib see olla kasulik kontseptuaalne raamistik korraldada graafik struktuur samuti kuidas ehitada graafik arvuti, millel on piigid põhineb nende kaugusel fikseeritud alguspunkti.

Laius-first search saab rakendada mitte ainult oma sõprade võrgustikku, vaid ka mis tahes graafik.

väike maailma

Kui sa lähed tagasi ülemaailmse võrgustiku sõbrad, näed, et argument, mis selgitab, mis kuulub maksimaalselt komponent tõesti heaks midagi enamat: mitte ainult lugeja on marsruute sõbrad, sidudes teda märkimisväärne osa maailma elanikkonnast, kuid need marsruudid on üllatavalt lühike .

See idee on nn "väike maailm nähtus": maailma tundub väike, kui sa arvad, mida lühikese marsruudi ühendab tahes kaks inimest.

Teooria "kuue käepigistuse" esmakordselt katseliselt uuritud Stanley Milgram ja tema kolleegid 1960. aastatel. Ilma ühegi komplekt sotsiaalne võrgustik andmed ja mille eelarve on $ 680, otsustas ta kontrollida populaarne idee. Selleks palus ta 296 juhuslikult valitud algatajad proovida saata kirja börsimaakler, kes elas äärelinnas Boston. Algatajad anti mõned isiklikku informatsiooni eesmärgil (sealhulgas aadress ja elukutse), ja neil oli saata kiri isikule, kellele nad teadsid nime, sama juhiseid, nii et see jõudis eesmärk nii kiiresti kui võimalik. Iga täht on läbinud kätte mitmed sõbrad ja moodustunud ahelas sulgub stock maaklerid väljaspool Boston.

Seas 64 ketid, mis on jõudnud sihtmärk, keskmine pikkus oli kuus, kinnitades arvu nimega kaks aastakümmet varem play Dzhona Gera pealkiri.

Vaatamata kõigile puudustele käesoleva uuringu katse näitas üks kõige olulisemaid aspekte meie arusaamist sotsiaalseid võrgustikke. Aastatel, mis järgnesid sellest tehti laiema järelduse: sotsiaalsed võrgustikud on tavaliselt väga lühike vahelistel liinidel suvalise paari inimest. Ja isegi kui selline kaudne sidemed ettevõtete juhtide ja poliitilised liidrid ei maksa ise igapäevaselt, et taoline lühikeste marsruutide mängib suurt rolli kiirus teabelevi, haiguste ja muude nakkuse kogukonnas, samuti juurdepääsu võimalusi, et sotsiaalsete võrgustike annab inimestele vastupidi omadusi.