Ağ Bilimi - 3: Ağ Modelleri
Literatürde fazla sayıda ağ topolojisi bulunur. Ancak bu fazla sayıdaki yaklaşım birkaç temel ağ modellerine dayanmaktadır. Ağ modellerini oluşturan temel topolojiler; yüzük örgü (ring lattice), küçük dünya (small world), Erdös rassal (random), çekirdek çevresi (core periphery), ölçekten bağımsız (scale-free) ve gözeli (cellular) şeklindedir. Bu temel topolojiler aşağıda gösterilmiştir.
Yüzük örgü topolojisinde her düğüm kendi komşusuna bağlıdır. Küçük dünya topolojisinde her düğüm birçok kendi komşu düğümüne ve birkaç uzak düğüme bağlıdır. Erdös rassal topolojide her düğüm diğer düğümlere rastgele şekilde bağlıdır. Çekirdek çevresi topolojide düğümler yalnızca merkezi düğümlere, merkezi düğümler de birbirine bağlıdır. Ölçekten bağımsız topolojide birkaç merkezi düğüm diğer düğümlere bağlıdır. Gözeli topolojide ise ağ komünitelere ayrılmıştır. Diğer bir deyişle düğüm grupları vardır ve her grup kendi içerisinde sıkı bağlı, diğer gruplara seyrek bağlanmıştır.
Ağ biliminin tarihsel gelişimi göz önünde bulundurulduğunda üç adet teorik modelin temel modeller olduğu ve literatürdeki makale ve kitaplarda ağırlıklı olarak geçtiği görülmektedir. Bunlar rassal ağlar (Erdös rassal), ölçekten bağımsız ağlar ve küçük dünya ağlarıdır.
Ağ Modelleri
Rassal Ağ Modeli (Random Networks)
Rassal ağlar (random networks), düğüm sayısının belli, diğer tüm parametrelerin rastgele olduğu ağlardır. Diğer bir deyişle N adet düğümün arasındaki E adet bağlantı rastgele yerleşmiştir. Yani her iki düğüm arasında belli bir p bağlanma olasılığı vardır ve E sayısı da buna göre belirlenir.
Bağlanma olasılığından ötürü rassal ağlarda hiçbir düğüm arasında bağlantı olmayabilir veya her düğüm arasında bağlantı da olabilir. Bu nedenle daha doğru bir tanımlama yapılırsa, tek bir ağ üzerinden rastgeleliğin konuşulması doğru değildir. Bunun yerine G(N,p) şeklinde bir ağlar kümesinin tanımlanması ve içindeki her elemanın (her bir G ağı)
olasılığına göre elde edilmesi gereklidir. Görüldüğü üzere rassal ağlarda sadece iki düğüm arasındaki bağlantı olasılığı sabitlenir. Bağlantı sayısı da başlangıçta sabit olmamakla birlikte beklenen değeri hesaplanabilir. E adet bağlantıya sahip bir ağın kümeden seçilme olasılığı
şeklindedir ki bu da Binom dağılımıdır. Ancak ağın büyüklüğü yani düğüm sayısı çok arttığı zaman derece dağılımı Poisson dağılımını verir. Bir rassal ağda E sayısı belli ise ortalama derece ve kümelenme katsayısı için sırasıyla
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
yazılabilir. Bu ağ topolojisine Erdös-Renyi modeli de denilmektedir.
Küçük Dünya Ağ Modeli
Bu modelde, bir ağdaki düğümler komşu olmadıkları düğümlere bile az sayıda adımda ulaşabilmektedir. Ortalama yol uzunluğunun küçük, kümelenme katsayısının büyük olduğu ağlardır. Watts-Strogatz modeli olarak da bilinen küçük dünya ağları düzenli bir ağ (örneğin yüzük örgü topolojisi) ile rassal ağ arasında kalan bir yapıya sahiptir. Watts tarafından 2003 yılında tanımlanan ve 0 ile 1 arasında değerler alabilen β parametresi sıfır durumunda düzenli, bir durumunda rassal ağ oluşturur. Küçük dünya ağları bu β aralığının ortalarında yer almaktadır.
β parametresinin sıfır ve bir değerlerine göre ortalama yol uzunluğu l(β) ve kümelenme katsayısı C(β) aşağıdaki gibidir:
Derece dağılımı da β'ya ve kümelenme katsayısına bağlı olarak da formülize edilebilir ve β=1 durumunda Poisson dağılımını verir.
Ölçekten Bağımsız Ağ Modeli
Doğal ve yapay tüm sistemlere rassal ve küçük dünya ağ modellerinden daha fazla uyan, ölçekten bağımsız ağ modeli adı altında bir model vardır. Derece dağılımları kuvvet yasası formundadır. Şöyle ki, bir düğümün k adet bağlantısı olma olasılığı
ile belirlenir. Burada γ derece üstelidir. Bu tip ağlarda bir düğümün çok fazla bağlantısının olma olasılığı rassal ağlardan daha yüksektir. Bu da merkez düğümlerin (hub) ağın özelliklerinden biri olduğunu söylemektedir.
Ağın büyümeye müsait (growth) ve öncelikli bağlantı (preferential attachment) içeren yapıları ölçekten bağımsız ağları oluşturan iki temel bileşendir. Büyüme, ağdaki düğüm sayısının zamanla artması demektir. Öncelikli bağlantı ise ağa eklenecek yeni bağlantıların, bağlantı sayısı fazla olan düğümler ile olmasının daha yüksek olasılıkta olduğuna işaret etmektedir. Matematiksel olarak bağlanma olasılığı
şeklindedir. Bu model Barabasi ve Albert tarafından 1998 yılında geliştirilmiştir. Modeldeki ortalama yol uzunluğu olan
paydadaki çift logaritmik düzeltme ile hesaplanabilir ve düğüm sayısı ile logaritmik şekilde artmaktadır. Bu modelin ortalama yol uzunluğu rassal ağlara göre küçüktür. Ölçekten bağımsız ağ heterojen, rassal ağlar homojen topolojide sayılabileceğinden ötürü ölçekten bağımsız ağ yapısı düğümleri birbirine daha fazla yaklaştırmaktadır. Kümelenme katsayısı da rassal ağlara göre daha büyüktür. Bir kuvvet yasası izleyerek, düğüm sayısının artmasıyla azalmaktadır.
Ölçekten bağımsız ağların derece dağılımı hiyerarşik şekilde olduğu için rastgele bir düğümü hedef alan ataklara karşı rassal ağlardan daha savunmasızdır. Merkez düğüm devreden çıktığı zaman ağın bütünlüğü bozulacaktır. Rassal ağlarda ise bağlantılar genellikle homojen bir dağılım gösterdiği için düğüm eksilmelerine daha dayanıklıdır. Diğer düğümler aralarındaki bağlantıları koruyabilir.
Buraya kadar değinilen üç temel ağ modeli ile ilgili derece dağılımı, kümelenme katsayısı ve ortalama yol uzunluğunun özeti aşağıdaki çizelgede verilmiştir.
Serinin diğer yazıları
Hazırlayan: Dr. Emir Haliki
Editör: Ögetay Kayalı
Hario Soğuk Kahve Demleme Filtreli Şişe Mocca 650 ml.
Hario’nun sevilen ve en çok tercih edilen soğuk demleme ekipmanlarından olan Mocca modelinin sınırlı sayıda üretilmiş mavi renk versiyonu olan bu ürün ile;
Sadece 8 saat buzdolabında bekleterek soğuk kahvenizi hazırlayabilirsiniz. Tüm soğuk demleme ihtiyaçlarınız için kullanışlı bu ürünün içerisinde yer alan filtresi sayesinde öğütülmüş kahveden benzersiz tatlar elde edebilirsiniz.
Kapasite: 5 Fincan / 650 ml
Japonya’da üretilmiştir
Referanslar
1. Tüzüntürk, S., 2012, Ağ bilimi, Dora Yayınları.
2. Newman, M. E. J., 2010, Networks: An introduction, Oxford University Press, New York, 740p.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.Soru & Cevap Platformuna Git
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 02/12/2022 11:59:11 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12951
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.