Μηχανισμοί Μετατροπής Ιδιοτήτων Δικτύων Βασιζόμενοι Στην Τοπολογία Με Εφαρμογές Στα Αυτοργανούμενα Και Κοινωνικά Δίκτυα

Abstract

Η μελέτη των κοινωνικών δικτύων οδήγησε στην ανάδειξη νέων δομών γράφων με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Στην παρούσαδιπλωματική εργασία αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στα δίκτυα χωρίς κλίμακα καθώς και στα δίκτυα τύπου `μικρού-κόσμου', με έμφαση στα χαρακτηριστικά γνωρίσματα κάθε κατηγορίας. Οι ιδιότητες δικτύων τύπου `μικρού-κόσμου' είναι ιδιαιτέρως επιθυμητές στην περίπτωση των αυτοργανούμενων δικτύων και των δικτύων αισθητήρων καθώς βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα τους επιτυγχάνοντας την εξάλειψη προβλημάτων της ασύρματης επικοινωνίας και την ταχύτερη μετάδοση δεδομένων. H εργασία αυτή επικεντρώνεται στο πρόβλημα της μετατροπής ενός τυχαίου γεωμετρικού γράφου (μοντελοποίηση δικτύου αισθητήρων όπου ένας κόμβος μπορεί να επικοινωνήσει με κόμβους μόνο εντός της εμβέλειας της ακτίνας μετάδοσής του) σε δίκτυο με ιδιότητες `μικρού-κόσμου', οι οποίες συνίστανται στο μικρό μέσο αριθμό βημάτων μεταξύ οποιουδήποτε ζεύγους κόμβων, και στην ισχυρή ομαδοποίηση που περιγράφεται από τον παράγοντα ομαδοποίησης. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται μία επαναληπτική διαδικασία, σε κάθε βήμα της οποίας μεταβάλλεται η ακτίνα μετάδοσης και εκτελείται ένας αλγόριθμος για την προσθήκη συνδέσεων σε κατάλληλαεπιλεγμένους κόμβους. Τα κριτήρια επιλογής καθορίζονται από τη θέση των κόμβων στην περιοχή του δικτύου, με τη γνώση της τοπολογίας να αποτελεί βασική προϋπόθεση της ανάλυσης του μοντέλου. Σκοπός είναι η μείωση του μέσου μήκους μονοπατιού και η αύξηση του παράγοντα ομαδοποίησης διατηρώντας, ταυτόχρονα, αναλλοίωτο το χαρακτήρα τουαρχικού γράφου. Επιχειρείται η σύγκριση του μοντέλου με μία παραλλαγή αυτού που είναι βασισμένη στο βαθμό των κόμβων του δικτύου, με στόχο την εξαγωγή συμπερασμάτων όσον αφορά στην καταλληλότητα και στην προτίμηση καθενός ανάλογα με την εφαρμογή και τις σχετικές απαιτήσεις. Τέλος, μελετάται η δυνατότητα εφαρμογής αυτών των μοντέλων στην περιοχή των κοινωνικών δικτύων, με έμφαση στην αποτελεσματικότητα των μεθόδων, και την ενδεχόμενη επέκτασή τους σε ευρύτερα πεδία.