Kako je svijet malen! - Zbog mreže!   


   
U slučajnoj mreži, pet čvorova s većinom linkova (crvene točke) su povezani sa samo 27% svih ostalih čvorova (zelene točke). U scale-free mreži pet najpovezanijih čvorova (crveni) povezuju čak 60% svih čvorova u mreži (zeleni).   
Mreže su posvuda. Internet je mreža kompjutora, mozak je mreža živčanih stanica, a ljudi međusobno komuniciraju kroz mreže odnosa kao što su obitelj, prijatelji ili kolege.   

Istraživanja world wide weba otkrila su nešto zanimljivo, a to je da je ova kompleksna mreža zajednička i nekim drugim fenomenima u životu, piše dr. Alan Holt profesor računalnih znanosti na sveučilištu Waikato u Novom Zelendu za magazin Stuff.

Tijekom više od 40 godina mreže su se studirale kao slučajne muđupovezanosti među čvorovima, gdje se broj poveznica (linkova) svakog čvora vrlo malo razlikuje od centra sveprisutne Gausove krivulje (krivulja u obliku zvona). Takve mreže nazvane su slučajne mreže (random networks). Međutim, kada su znanstvenici proveli istraživanje strukture world wide weba, otkrili su nešto neočekivano.

Za razliku od tzv. slučajnih mreža, web ima vrlo neravnomjernu distribuciju linkova.


Scale-free mreže
Naime, istraživači su otkrili da je web zapravo tzv. scale-free mreža, što je specifična vrsta kompleksne mreže u kojoj neki čvorovi djeluju kao čvorišta visokog stupnja povezanosti, dok pak drugi čvorovi imaju osjetno niži stupanj povezanosti (s drugim čovorovima).

Većina web-stranica ima samo nekoliko linkova, a samo mali broj stranica ima vrlo veliki broj linkova. Ovi čvorovi s velikim brojem linkova nazivaju se čvorištima (hubs). U slučajnim mrežama, čvorišta su eksponencijalno rijetka, a u scale-free mrežama čvorišta su mala brojem, ali se neočekivano pojavljuju sad ovdje, sad ondje.

Scale-free mreže karakterizira matematički odnos nazvan zakon snage (power law) - poznatiji kao pravilo 80/20. Primjerice, zapažanje da je bogatstvo neravnomjerno raspoređeno u društvu, tj. 20 posto ljudi posjeduje 80 posto cjelokupnog bogatstva. Ovaj zakon je otkriven u mnogim fenomenima, premda ne mora uvijek biti u omjeru 4:1.

Ipak, gdje god da je riječ o omjeru, njegova tendencija je da se može primijeniti na više ljestvica (scale), pa odatle potječe i naziv scale-free.

Scale-free mreže navele su znanstvenike da preispitaju kompleksne sustave u novom svjetlu.

Obilježja scale-freea pronađena su u širenju kompjutorskih virusa, zaraznim bolestima, pa čak i u modnim trendovima. Pridobivanje zvijezda kako bi podržali neki proizvod je dobro osmišljena marketinška strategija. Tko u svijetu nije čuo za Davida Beckhama? Njegov status kao čvorišta (hub status) je gotovo neusporediv, što objašnjava zašto se ovaj čovjek tako često koristi za reklamiranje proizvoda.

Čak je i među holivudskim zvijezdama pronađena forma scale-free mreže.


'Bogatiji postaju još bogatiji'
Mnogi holivudski glumci imaju samo nekoliko veza s drugim glumcima, u smislu da su se zajedno pojavili u nekim filmovima. Ipak, nekoliko glumaca (kao što je primjerice Donald Pleasence) ima tisuće veza zbog čega je postao jedno od čvorišta filmske industrije.

Ova čvorišta su formirana kroz procese povlaštenog povezivanja (što je neformalno poznato kao 'bogatiji postaju još bogatiji'). Dobro povezani glumci imaju veću vjerojatnost da će biti odabrani za ulogu u novom filmu te se udružuju i povezuju sa skorojevićima u svijetu filma, odnosno novim glumcima.

Posljedice scale-free mreža imaju puno zajedničkog s učestalošću pojavljivanja grešaka, kvarova ili zastoja. Slučajne mreže su stabilnije i raspadaju se polaganije, kako im se čvorovi urušavaju u nepovezane segmente.

Ipak, scale-free mreže pokazuju vrlo mali supanj razgradnje jer je za slučajne greške, kvarove ili zastoje statistički manje vjerojatno da će djelovati na mali broj čvorišta visokog stupnja povezanosti.

Drugim riječima, scale-free mreže su vrlo elastične i otporne na slučajne greške.


   
FOTO: Wikipedia   

Ipak, ta tvrdnja ne stoji kada je riječ o hotimičnim napadima na njih. Naime, tkogod želi izbaciti scale-free mrežu iz rada ciljat će na čvorišta (tj. hubove) kako bi im nanio najveću moguću štetu.

Ako primjerice netko želi proširiti kompjutorski virus, prva stvar koja će mu pasti na pamet je da virusom zarazi neki poslužitelj (server) - zbog toga jer je poslužitelj povezan s mnogim kompjutorima koji mogu inficirati druge kompjutore... i tako dalje.

Scale-free mreže nazivaju se još i mreže malog svijeta (small world networks). Kada primjerice za vrijeme godišnjeg odmora neočekivano nabasamo na nekoga koga otprije poznajemo, uskliknut ćemo: "Ooo, kako je svijet malen!"

Štoviše, kada kroz perspektivu scale-free mreže promatramo svijet, vidjet ćemo da smo svi puno više društveno povezani nego što to itko od nas može zamisliti.


Više:
Scale-free mreže (Wikipedia)


   
IskonInternet