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| 編輯推薦： |
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《知诸网: 网络科学及其在艺术、金融和社会学中的应用》可作为网络科学的入门参考书，同时也希望能为不同领域的科研人员带来工作的灵感。9787030431097
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| 內容簡介： |
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网络科学（又称复杂网络）的背景介绍。包括学科发展历程、学科分支、目前研究热点等。网络科学在艺术领域的应用。主要以古典音乐为代表，分析如何共过网络建模找到好音乐共有的特征，并利用网络模型作曲（有样曲供下载）。网络科学在金融领域的应用。从网络的视角解读股票市场和全球金融系统，挖掘金融系统的结构特征和动态特性，建立新颖的指数来描述金融系统状态。网络科学在社会领域的应用（一）。主要分析人际关系网的弹性特征，即在一个特定人群中关键人物的去世时，剩下的人际关系网会怎样变化。分析这些弹性特征能给设计高可靠性的复杂系统提供思路。网络科学在社会领域的应用（二）。主要分析人际关系网的一些结构特性，以及这些特性对社会中的共识形成过程会产生什么样的影响，并提出加快或减慢社会共识行程速度的一些方法。
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| 關於作者： |
刘肖凡，东南大学计算机科学与工程学院副教授，计算机工程系副主任。现任ACM南京分会执行委员会委员、中国计算机协会青年科技论坛南京分论坛副主席、江苏省软件工程标准化委员会委员。研究范畴包括网络科学、大数据分析。
谢智刚，美国IEEEFellow及澳洲工程学会Fellow。香港理工大学电子工程讲座教授、澳洲皇家墨尔本科技大学荣誉教授及中国多所大学荣誉／客座教授。获中国教育部委任为长江学者讲座教授、加拿大卡尔加里大学颁发国际杰出研究院士、澳洲西澳洲大学Gledden院士及国际杰出跨学科特聘教授。任美国IEEE电路与系统杂志总主编、国际电路理论期刊主编及包括IEEETransactions等多个国际期刊副主编／客席主编／荣誉主编。研究范畴包括网络科学、电力电子及非线性系统。
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| 目錄：
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序
前言
第一章 你我身边的网络
工程网络
信息网络
人际网络
生物网络
网络的网络
本章小结
文献注记
第二章 网络是一门科学
网络的抽象表示
网络的拓扑特征
建立一些物理模型
网络动力学
网络科学的应用框架
本章小结
文献注记
第三章 利用网络作曲
音乐
音乐中的复杂网络
音乐网络的结构分析
从网络中作曲
音乐动机与网络模体
利用网络模体作曲
本章小结
文献注记
第四章 网络化的全球股票市场
全球股票市场
全球股票市场的网络构建
全球股票市场的一体化过程
全球股票市场的板块划分
网络化波动性溢出?
本章小结
文献注记
第五章 自我修复的社会关系网
演化中的网络
科学家合作网络的建立
合作网络的演化过程
自我修复的力量
本章小结
文献注记
第六章 社会中的共识形成
共识的形成机制
DeGroot共识模型
度分布对共识结果的影响
度混合对共识形成速度的影响
本章小结
文献注记
第七章 其他成功的应用案例
股票市场结构及其健康状况分析
疾病传播的预测
传统通信网络流量分析
互联网的路由控制
万维网中的知识获取
蛋白质功能预测
本章小结
文献注记
第八章 结语
参考文献
索引
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| 內容試閱：
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第一章 你我身边的网络
“网”图 1.1，在《说文解字》中的解释为：庖牺所结绳以渔。意思是古时候有一个人叫庖牺，这个人把许多绳子交叉打上结，两端用棍子挑起来，织成了一张网。最初，“网”是用来捕鱼和捕鸟的工具。“络”其本意是指用来制绳索、织布的干枯麻类植物。堆在一起的枯麻，看起来纵横交错，非常混乱。“网”和“络”这两个字，都可以引申指代纵横交织、错综复杂的物体。现在，人们用“网络”这个词来表示由多个相同或相似的事物连接而成的复杂系统。大家耳熟能详的包含“网”或“网络”的词有：互联网、万维网、社交网络、神经网络，等等。在这一章里，我们将会介绍一些与生活息息相关的网络，以及这些网络的组成部分是如何连接在一起的。
图1.1 甲骨文中的“网”字
工程网络
人类迄今为止最伟大的两项工程成就，是第二次工业革命中诞生的电网和第三次工业革命中诞生的互联网。
第二次工业革命是以电力的广泛应用为标志的。蒸汽机、内燃机等发电机器通过燃烧化石燃料而产生能量，而能量以电力的形式从发电站输出，通过高压交流电线流向城市中的各式变压器，再转为低压交流电后走进千家万户。电力通过输电线路在发电站、变压器、用户之间流通，并形成了一张网络。在电力刚刚被发明的19世纪，电网还是一种孤立的小型结构。随着20世纪多国工业的快速发展，如今的电网已经是一个几乎覆盖全世界的巨型网络。由于电力涉及人类生活的方方面面，是一个不可或缺的重要战略资源，因此各个大国的电力网络基本上还是互不联通的。世界上最大的几个独立电力输送网络包括：北美东部电网、北美西部电网、澳大利亚国家电网、欧洲大陆电网、俄罗斯国家电网，以及中国的国家电网和南方电网等。直到1965年，公众才认识到电网已经发展为一个庞大的结构。1965年11月9日，美国东北地区电网因维护失误，一条主要的输电线路运行中断，导致其他的输电线路因电量过剩而过载，使得这些输电线路主动或被动地从电网中分离开来，造成大面积停电。人们由此认识到，电网中的每个组成部分都是息息相关的，一个组成部分的故障往往会导致其他部分的连锁反应。21世纪初的10年间，南欧、北美、印度、印尼、巴西等地相继发生了涉及上千万甚至上亿人口的大面积停电，这一波电网故障的浪潮也促进了电网研究的发展。时至今日，在地理范畴上跨越千山万水的电网往往被看作一个由千千万万个电气元件连接而成的网络状整体，在人类的生产生活中扮演着至关重要的角色。
第三次工业革命是以电子计算机的广泛应用为标志的。1955 年，世界第一台电子机——电子数字积分计算机 electronic numerical integrator and computer， ENIAC的正式开机标志着电子计算机时代的来临。在过去的十几年间，电子计算机技术飞速发展，计算机变得更小、更快，用户也从军队、研究机构拓展成世界上的每一个普通人。一台孤立的计算机仅仅能进行数值计算和简单的智能推理，它的价值是有限的。但是如果将全世界的计算机连接在一起，计算机之间可以相互通信，那么这个庞大的系统所蕴含的价值便是无限的。计算机互联的系统，被称为互联网the Internet。互联网的建设始于1969年，由美国国防部牵头，美国西南部几所著名大学里的计算机被连接在一起，并开始互相传递消息。1989年，全世界联入互联网的计算机仅有10万台。随着3G、4G通信技术的普及，2013年全世界人口的40%都可以使用互联网，也就意味着全世界网民的数量超过20亿。接入互联网的计算设备早已不计其数，约42.9亿个IPv4地址已经分配殆尽。互联网的结构非常复杂。首先，小型计算机、移动设备等终端设备通过有线、无线等多种方式由路由器连接起来，组成一个本地网络。若干个小型的本地网络通过光纤等高通量传输设备汇聚起来，再通过大型的路由服务器联入互联网的主干。这些物理连接通常是光纤线路，一些光纤线路可以横跨海洋连接几个大洲。目前最长的海底光缆是SEA-ME-WE 3亚欧海底光缆，长达39 000千米。它从澳大利亚和东亚开始，汇经东南亚，路过中东，通过苏伊士运河抵达欧洲。当一个中国用户需要访问一台位于伦敦的计算机时，数据往往会经过多个服务器的中转，通过海底光缆传输才能到达目标主机。
除了电网、互联网以外，人类在地球上还留下了许多其他的大型工程。现代交通系统是人类在过去的两个世纪里慢慢建立起的伟大工程。交通系统中离我们的生活最近的是公路网络，只要有一辆汽车，人们便可以到达世界上的每一个角落。铁路网络是由铁轨连接而成的，特别适合运送重型物资。欧亚大陆桥是连接欧洲和亚洲的铁路系统，由3条线路连接而成，总长四万多千米，途径四十多个国家。航空网络是一个从平面转向立体的大型交通网络。飞机是20世纪发展起来的快速交通工具，在万米高空将旅客和货物快速地运往遥远的地方。据统计，世界上的飞机场和可供飞机降落的跑道共有44 000余处，其中大部分的飞机场都有航班路线常规起降。交通网络的建设使得人类的活动没有边界，在最近100年内的种族交融，要比过去 1000年加起来都多。
从微观角度来看，电路也是一个复杂的工程网络。它是由电阻、电感、电容、电源和开关等电子元件组成的回路。将电子元件及导线制作在一小块半导体晶片上，然后封装在一个微型的结构中形成一个整体，就制成了集成电路。计算机的CPU就是一个大型的集成电路，集成电路中的晶体管越多，CPU的计算能力就越强。1971年，Intel公司的4004型微处理器只有2300个晶体管，此后，每2年集成电路中的晶体管数目就会翻一番，这一现象也被称为“摩尔定律”。近来由于制造工艺的提升，集成电路中电路的宽度已经达到了以原子为单位的级别，由于物理定律的限制“摩尔定律”只是一个观测规律，并不是物理定律，集成电路中的晶体管数量已不能够无限制增加，“摩尔定律”似乎已经放慢为每3年增加1倍。即便如此，现代CPU中的晶体管数量也达到几十亿个，晶体管相互连接在一起，形成了极为复杂的网络结构。
信息网络
人们常常将互联网和万维网两个概念互换通用。但实际上，这两个概念是有着非常大的区别的。互联网指的是实体设备之间的联通，而万维网则是信息之间的互联。
网页是人们通过计算机走向世界的窗口。用户打开浏览器，输入一个网址。浏览器通过这个网址访问指定的服务器获取信息，再将信息通过多彩的方式展现在用户的面前。网页往往包含着文字、图像、声音等多重内容。除此之外，网页里还有许多“超链接”，这些超链接是另外一些网页的地址。用户点击超链接，可以让浏览器获取和展现另一个页面中的信息。全世界的网页通过超链接连接起来，组成了万维网World Wide Web。万维网这个概念，最早是在1989年由英国人Sir Tim Berners-Lee蒂姆?伯纳斯-李爵士在欧洲原子能机构CERN提出的。刚开始，这个概念只是为了欧洲原子能机构内部的信息共享。但是万维网因其简单易用的特性，迅速走向全世界，在30年内逐渐发展成为互联网上信息发布的主要渠道。那么全世界现在一共有多少网页呢？Google是一家致力于找到全世界所有网页的公司，截至2008年，他们在万维网中一共找到了 1 万亿个网页。当然，Google公司并没有能够遍历全世界所有的网页，因此 1 万亿这个数字，也并不是全世界网页的真实总数。通过对万维网中超链接的分析，我们发现它具有一个领结形的结构，如图1.2所示。图中领结的中心部分是用户经常访问的一些网站，比如信息门户网站、社交网站等。领结
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