معرفی علم شبکه
موضوع علم شبکه از موضوعات بسیار جدید است که تقریباً در 20 ساله اخیر به شکل جدی مطرح شده و کاربردهای بسیار مهمی در رشته‌های مختلف پیدا کرده است. بنیاد علوم آمریکا این رشته را به‌عنوان یکی از مهم‌ترین رشته‌های علمی معرفی کرده است. بسیاری از دانشگاه‌های معتبر و همچنین وزارت دفاع آمریکا، آموزش‌های علم شبکه را با جدیت دنبال می‌کنند. در کشور ما نیز این موضوع در سال‌های اخیر در برخی از دانشگاه‌ها من‌جمله دانشگاه تهران ارائه شده است و به‌تدریج به یک گرایش مستقل تبدیل خواهد شد.
علم شبکه ماهیت بین‌رشته‌ای دارد و یافته‌های آن در رشته‌های مختلف نظیر پزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک، کامپیوتر، جامعه‌شناسی و اقتصاد کاربرد دارد. ماهیت بسیاری از سیستم‌های پیچیده اطراف ما از اینترنت و شبکه تلفن همراه گرفته تا شبکه تعاملات بین افراد در جامعه، و شبکه برهم‌کنش بین پروتئین‌ها در سلول‌های زیستی، بر پایه مفاهیم علم شبکه استوار است. اگرچه در ظاهر هیچ ارتباطی بین شبکه‌های مصنوعی نظیر اینترنت و شبکه‌های طبیعی مثل شبکه‌های زیستی مانند سلول‌های مغز و ارتباط بین پروتئین‌ها وجود ندارد، اما با کمال تعجب مشاهده می‌شود که بسیاری از اصول و قوانین حاکم بر آن‌ها مشابه است. این مشابهت خارق‌العاده الهام‌بخش اصلی تحقیقات علم شبکه است و نشان‌دهنده ریشه واحد علوم مختلف است. در علم شبکه درمی‌یابیم که بسیاری از الگوهایی که در اقتصاد، پزشکی، فناوری اطلاعات و علوم اجتماعی مشاهده می‌شوند از الگوهای مشابهی تبعیت می‌کنند که گویی در جهان خلقت درون آن‌ها نهاده شده است. به‌عنوان‌مثال انتشار شایعه در جامعه، انتشار ویروس‌هایی نظیر کووید 19 و انتشار ویروس‌های کامپیوتری از الگوهای ریاضی مشترکی تبعیت می‌کنند. کشف این الگوها امید برای شناسایی و حل بسیاری از مشکلات را افزایش می‌دهد و همچنین نوید می‌دهد که چنانچه یکی از این مسائل در یکی از رشته‌ها حل شود، راه‌حل آن به سایر رشته‌ها نیز قابل‌تعمیم خواهد بود.
با توجه به اهمیت علم شبکه از یک‌سو و نیز اهمیت و نقش کلیدی این کتاب در توسعه دانش علم شبکه تصمیم به ترجمه این کتاب گرفته شد. کتاب مذکور تاکنون به چندین زبان مختلف ترجمه شده است و یکی از مهم‌ترین کتب مرجع علم شبکه در دنیا به شمار می‌آید. این کتاب می‌تواند به‌عنوان مرجع اصلی درس علم شبکه در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری مورداستفاده قرار گیرد. مخاطبین این درس با توجه به ماهیت بین‌رشته‌ای آن از دانشکده‌های مدیریت، کامپیوتر، فیزیک، جامعه‌شناسی، اقتصاد، پزشکی و ... خواهند بود.
نگارش روان و ماهیت کاملاً کاربردی آن با ارائه مثال‌های کاربردی متفاوت در حوزه‌های متنوع از پزشکی گرفته تا کاربردهای سازمانی علم شبکه نقطه قوت مهم این کتاب است. به‌علاوه این کتاب با مجموعه غنی از ویدیوها و تصاویر و مطالب کمکی ارائه شده است که از طریق وب‌سایت کتاب به‌صورت رایگان در دسترس دانشجویان قرار دارد.
کتاب با مجوز رسمی مولف و طی قراردادی به همین منظور ترجمه شده است. نسخه آنلاین کتاب به‌صورت رسمی از طریق سایت اصلی کتاب به زبان‌های مختلف در دسترس است. همچنین مجموعه‌ای از ویدئوهای تدریس کتاب و مطالب جانبی از طریق آدرسی که در بارکد زیر نشان داده شده است در دسترس می باشد.
ترجمه این کتاب حاصل همکاری و مشارکت یک تیم باانگیزه و فعال بوده است که جا دارد از زحمات ایشان قدردانی کنم:
- سر کار خانم زهرا فرحی
- سرکار خانم ملیحه قمشه
- سرکار خانم ثمین شاپور
- سرکار خانم سعیده داوودی
- جناب آقای مرتضی صادقی
- سرکار خانم مهدیه دهقانی
همچنین سرکار خانم زهرا فرحی زحمت ویراستاری کتاب را برعهده داشتند و علاوه براین نسخه تحت وب کتاب را با دقت و زحمت بسیار تهیه نمودند.
اگرچه تمام تلاش خود را در جهت ارائه ترجمه ای کم نقص، روان و منطبق با متن اصلی کتاب به کار بسته ایم و متن ترجمه چندین بار کنترل و ویرایش شده است، اما ممکن است مواردی از چشمان ما دور مانده باشد. لذا باعث سپاس خواهد بود چنانچه هر کاستی یا اشتباهی در ترجمه کتاب را به اینجانب اعلام فرمایید.
علی کمندی
سرپرست تیم ترجمه کتاب
دی ماه 1399
لینک فیلم های درس علم شبکه در دانشگاه تهران
بر اساس فصل های کتاب علم شبکه:
کتاب و اسلایدهای درس
| کتاب فارسی درس | |
| اسلایدهای فصل 1 | |
| اسلایدهای فصل 2 | |
| اسلایدهای فصل 3 | |
| اسلایدهای فصل 4 | |
| اسلایدهای فصل 5 | |
| اسلایدهای فصل 6 | |
| اسلایدهای فصل 7 | |
| اسلایدهای فصل 8 | |
| اسلایدهای فصل 9 | |
| اسلایدهای فصل 10 | |
فصل 1: مقدمه
| معرفی علم شبکه | |
| ریشه های علم شبکه |
|
| ماهیت تجربی علم شبکه | |
فصل 2: نظریه گراف
| معرفی گراف | |
| چند نمونه از شبکه و درجه گره | |
| مفهوم توزیع درجه | |
| روش نمایش گراف | |
| گراف های دو بخشی | |
| کوتاه ترین فاصله | |
| ضریب خوشه بندی | |
فصل 3: شبکه های تصادفی
| پیشینه شبکه های تصادفی | |
| درباره اردوش | |
| توزیع دوجمله ای و متوسط درجه گره | |
| الگوی شبکه های واقعی | |
| تکامل در شبکه های تصادفی | |
| تحلیل فاصله در شبکه های تصادفی | |
| ضریب خوشه بندی در شبکه های تصادفی | |
فصل 4: شبکه های بی مقیاس
| معرفی شبکه های بی مقیاس | |
| مقایسه شبکه تصادفی و بی مقیاس | |
| برش ذاتی در شبکه های واقعی | |
| ویژگی فراگیر بودن | |
| تشخیص شبکه های بی مقیاس | |
| ویژگی جهان کوچک | |
| تحلیل اثر توان درجه | |
| تولید شبکه با توان دلخواه | |
| روش بازآرایی شبکه با حفظ درجه | |
| مدل پارامتر نهان | |
| توزیع های مرسوم در علم شبکه | |
| رسم نمودار قانون توان | |
فصل 5: مدل باراباشی-آلبرت
| مقدمه مدل باراباشی-آلبرت | |
| نحوه کار مدل باراباشی-آلبرت | |
| دینامیک درجه ها | |
| دینامیک درجه ها (2) | |
| تاثیر رشد و الحاق ترجیحی | |
| آزمون الحاق ترجیحی در شبکه های واقعی | |
| الحاق ترجیحی غیر خطی | |
| پیدایش الحاق ترجیحی | |
| روش بهینه سازی | |
فصل 6: تکامل شبکه ها
| مقدمه ای بر رشد شبکه ها | |
| دینامیک درجه | |
| خاستگاه ژنتیکی سازگاری | |
| سازگاری شبکه ارجاعات علمی | |
| قانون بوز-انیشتین | |
| قانون بوز-اندیشتین-دیدگاه فیزیکی | |
| کاربرد قانون بوز-انیشتین در شبکه | |
| محدودیت های مدل باراباشی-آلبرت | |
| پیوندهای داخلی | |
| تاثیر حذف گره | |
| افزایش سن گره ها | |
| رشد شتابان | |
فصل 7: همبستگی درجه
| مقدمه ای بر همبستگی درجه | |
| انواع شبکه از نظر همبستگی | |
| اندازه گیری همبستگی درجه | |
| ضریب همبستگی درجه | |
| برش های ساخت یافته | |
| روش حذف ناهمسان گزینی ساخت یافته | |
| همبستگی در شبکه های واقعی | |
| ایجاد شبکه با همبستگی دلخواه | |
| تنظیم همبستگی درجه ای | |
| آثار (نا)همسان گزینی | |
| مصادیق همسان/ناهمسان گزینی | |
فصل 8: تاب آوری شبکه
| مقدمه ای بر تاب آوری | |
| چند بخشی شدن تدریجی و نظریه تراوش | |
| تحلیل پارامتر تراوش | |
| نظریه تراوش | |
| گذار تراوش معکوس و تاب آوری | |
| تاب آوری در شبکه بی مقیاس و معیار اندازه گیری | |
| تحمل حمله | |
| وقایع زنجیره ای | |
| مدل انتشار خرابی | |
| مدل شاخه ای | |
| طراحی شبکه های تاب آور | |
| توقف خرابی های زنجیره ای | |
| مطالعه موردی: تاب آوری شبکه برق | |
فصل 9: انجمن ها
| مقدمه ای بر انجمن ها | |
| تشخیص انجمن در شبکه های زیستی | |
| فرضیه همبندی و تراکم | |
| افراز گراف و الگوریتم خوشه بندی سلسله مراتبی | |
| ماتریس همپوشانی توپولوژیکی | |
| الگوریتم راوز | |
| الگوریتم گیروان-نیومن | |
| ساخت شبکه سلسله مراتبی | |
| ویژگی های شبکه سلسله مراتبی | |
| ابهام در خوشه بندی سلسله مراتبی | |
| فرضیه ماژولاریته بیشینه | |
| ماژولاریته بیشینه | |
| الگوریتم لووین | |
| الگوریتم اینفومپ | |
| انجمن های همپوشان | |
| ادامه انجمن های همپوشان و الگوریتم CFinder | |
| الگوریتم خوشه بندی پیوند (آن، باگروو و لمان) | |
| معیار گیروان-نیومن | |
| مقایسه پیچیدگی و زمان اجرای الگوریتم ها | |
| تاثیر وزن پیوندها | |
فصل 10: پدیده شیوع
| مقدمه ای بر شیوع | |
| انواع بیماری های واگیردار | |
| مدل سازی شیوع | |
| مدل مستعد-ناقل-مستعد (SIS) | |
| مفهوم نرخ تکثیر | |
| مدل مستعد-ناقل-بهبودیافته (SIR) | |
| مدل های ناهمگن | |
| بررسی شیوع در مراحل ابتدایی | |
| تحلیل زمان مشخصه | |
| بررسی شبکه های واقعی | |
| تحلیل داده های محلی | |
| شبکه های مکانی | |
| شبکه های زمانی | |
| بررسی تاثیر همبستگی درجه | |
| بررسی تاثیر نقش انجمن ها | |
| مصون سازی | |
| مصون سازی هدفمند | |
| پیش بینی اپیدمی | |
| نرم افزار های پیش بینی شیوع-Gleamviz | |
| ویروس ابولا | |
| فاصله موثر | |
| پیداکردن سرچشمه شیوع (بیماری) | |