ฟิสิกส์ของเว็บ

ฟิสิกส์ของเว็บ

อินเทอร์เน็ตดูเหมือนจะมีชีวิตเป็นของตัวเองนับตั้งแต่มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในสหรัฐอเมริกายุติการดูแลเครือข่ายในปี 2538 มีการเพิ่มสายและเราเตอร์ใหม่อย่างต่อเนื่องโดยบริษัทหลายพันแห่ง ซึ่งไม่จำเป็นต้องได้รับอนุญาตจากใคร ทำเช่นนั้นและไม่มีข้อผูกมัดใดที่จะต้องรายงานกิจกรรมของพวกเขา การเติบโตที่ไม่มีการควบคุมและกระจายอำนาจนี้ทำให้นักออกแบบเครือข่ายกลายเป็นนักสำรวจ

ทางวิทยาศาสตร์ 

การวิจัยเกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตก่อนหน้านี้ทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่การออกแบบโปรโตคอลที่ดีขึ้นและส่วนประกอบที่เร็วขึ้น ไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นเริ่มถามคำถามที่คาดไม่ถึงว่า เราสร้างอะไรกันแน่? สิ่งหนึ่งที่ชัดเจน แม้ว่าจะเป็นการออกแบบโดยมนุษย์ทั้งหมด แต่เครือข่ายที่เกิดขึ้นใหม่

ก็ดูเหมือนจะมีความเหมือนกันกับเซลล์หรือระบบนิเวศมากกว่ากับนาฬิกาสวิส ส่วนประกอบที่หลากหลายจำนวนมาก ซึ่งแต่ละชิ้นทำงานเฉพาะด้าน มีส่วนทำให้ระบบมีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ เราตระหนักมากขึ้นว่าการที่เราขาดความเข้าใจเกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตและเว็บไม่ใช่คำถาม

เครือข่ายและกราฟได้รับการศึกษามานานแล้วในสาขาคณิตศาสตร์ที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งรู้จักกันในชื่อทฤษฎีกราฟ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การไม่มีข้อมูลทอพอโลยีโดยละเอียดเกี่ยวกับระบบที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ เช่น เครือข่ายการสื่อสารหรือเซลล์ หมายความว่าเครือข่ายถูกสร้างแบบจำลองเป็น “กราฟสุ่ม” 

แบบจำลองกราฟสุ่มที่มีการตรวจสอบอย่างกว้างขวางที่สุดได้รับการแนะนำโดยนักคณิตศาสตร์ชาวฮังการี  ในปี 1960 แบบจำลองที่มีอิทธิพลประกอบด้วยโหนดNซึ่งแต่ละโหนดมีความน่าจะเป็นpที่จะเชื่อมต่อกับโหนดอื่นผ่านลิงก์ สำหรับเครือข่ายสุ่มดังกล่าว ความน่าจะเป็นที่โหนดหนึ่งมี ลิงก์ k

เป็นไปตามการแจกแจงแบบปัวซอง หมายความว่าจะหาโหนดที่มีลิงก์จำนวนมากได้ยากแบบทวีคูณ แต่แบบจำลอง ก่อให้เกิดคำถามสำคัญ: เราเชื่อหรือไม่ว่าเครือข่ายที่สังเกตได้ตามธรรมชาตินั้นเป็นแบบสุ่มจริง ๆ อินเทอร์เน็ตสามารถให้บริการที่ค่อนข้างรวดเร็วและราบรื่นแก่เราได้จริงหรือไม่ 

หากคอมพิวเตอร์

เชื่อมต่อกันแบบสุ่ม หรือยกตัวอย่างที่รุนแรงกว่านั้น: คุณจะอ่านบทความนี้ได้หรือไม่หากสารเคมีในร่างกายของคุณตัดสินใจทำปฏิกิริยาแบบสุ่มซึ่งกันและกัน โดยไม่ผ่านสายใยเคมีที่เข้มงวดซึ่งปกติแล้วพวกมันจะเชื่อฟัง คำตอบโดยสัญชาตญาณคือไม่ เราทุกคนรู้สึกว่าเบื้องหลังระบบที่ซับซ้อน

ทุกระบบมีเครือข่ายพื้นฐานที่มีโทโพโลยีแบบไม่สุ่ม ความท้าทายสำหรับนักฟิสิกส์คือการค้นพบลายเซ็นของคำสั่งจากความโกลาหลที่เห็นได้ชัดของโหนดและลิงก์นับล้าน ตามเส้นทางนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราได้เรียนรู้ว่าเครื่องมือของกลศาสตร์ทางสถิตินั้นเหมาะสมอย่างยิ่งกับงานนี้ โดยนำเสนอมุมมอง

ที่คาดไม่ถึง

เกี่ยวกับโครงสร้างและไดนามิกของระบบการโต้ตอบที่ซับซ้อนอย่างแท้จริง รวมถึงอินเทอร์เน็ตและที่อยู่นอกโลก ไวด์เว็บ เครือข่ายที่ซับซ้อนจากการศึกษาล่าสุดพบว่าเว็บมีเอกสารเกือบพันล้านฉบับ เอกสารแสดงถึงโหนดของเครือข่ายที่ซับซ้อนนี้และเชื่อมต่อกันด้วยตัวระบุตำแหน่ง

หรือที่เรียกว่า URL ซึ่งช่วยให้เราสามารถนำทางจากเว็บเพจหนึ่งไปยังอีกเว็บหนึ่งได้ในการวิเคราะห์คุณสมบัติของเว็บ เราจำเป็นต้องวาดแผนที่ซึ่งบอกเราว่าหน้าต่างๆ เชื่อมโยงถึงกันอย่างไร ข้อมูลนี้ถูกรวบรวมเป็นประจำโดยเครื่องมือค้นหา เช่น แต่บริษัทที่พัฒนาเครื่องยนต์เหล่านี้มักจะลังเล

ที่จะแบ่งปันข้อมูลเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องได้รับแผนที่ของเราเอง นี่คือสิ่งที่ผู้เขียนคนปัจจุบันร่วมกับซึ่งอยู่ ทำในปี 1998 เราเขียนโปรแกรมรวบรวมข้อมูลเว็บหรือโรบ็อตที่เริ่มต้นจากหน้าเว็บที่กำหนด รวบรวมลิงก์ขาออกทั้งหมด และตามด้วย ลิงก์เหล่านี้เพื่อเยี่ยมชมหน้าเพิ่มเติม

และรวบรวมลิงก์เพิ่มเติม ด้วยกระบวนการทำซ้ำๆ นี้ เราได้แมปส่วนเล็กๆ ของเว็บ ซึ่งมีจำนวนน้อยกว่า 0.05% ของขนาดทั้งหมด เนื่องจากเว็บเป็นเครือข่ายแบบ “สั่งการ” เอกสารแต่ละรายการสามารถระบุได้ด้วยจำนวนของลิงก์ขาเข้าk เข้าและขาออกk ออกลิงก์ ปริมาณแรกที่เราตรวจสอบคือการแจกแจง

ความน่าจะเป็นP ( k ) ซึ่งหน้าเว็บที่เลือกแบบสุ่มมีลิงก์เข้าหรือออก เท่ากันทุกประการ ตามทฤษฎีกราฟสุ่ม เราคาดว่าP ( k ) จะเป็นไปตามการแจกแจงแบบทวินามและจะไปบรรจบกับการแจกแจงแบบปัวซองเมื่อจำนวนโหนดมีมาก ดังนั้นจึงค่อนข้างน่าแปลกใจเมื่อข้อมูลของเราระบุว่าP ( k) สลายตัว

โดยกฎแห่งอำนาจ การกระจายประเภทที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง (รูปที่ 1 คและง ) เราพบว่าความน่าจะเป็นถูกกำหนดโดยk Gโดยที่G = 2.45 สำหรับลิงก์ขาออก และG = 2.1 สำหรับลิงก์ขาเข้า ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ได้รับการยืนยันในการศึกษาคู่ขนาน และเพื่อนร่วมงานที่ศูนย์วิจัย  ในแคลิฟอร์เนีย.

แผนที่ถนนที่มีเมืองเป็นโหนดและมอเตอร์เวย์เป็นจุดเชื่อมโยงเป็นตัวอย่างที่ดีของเครือข่ายแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล เนื่องจากเมืองส่วนใหญ่ตั้งอยู่ที่จุดตัดของมอเตอร์เวย์ ในทางตรงกันข้าม เครือข่ายที่สามารถอธิบายได้ด้วยการกระจายกฎแห่งอำนาจนั้นดูเหมือนแผนที่เส้นทางของสายการบินที่พบในนิตยสาร

บนเครื่องบินแบบเคลือบมันมากกว่า แม้ว่าสนามบินส่วนใหญ่จะให้บริการโดยสายการบินจำนวนน้อย แต่ก็มีศูนย์กลางอยู่ไม่กี่แห่ง เช่น ชิคาโกหรือแฟรงก์เฟิร์ต ซึ่งมีการเชื่อมโยงไปยังสนามบินอื่นๆ ของสหรัฐฯ หรือยุโรปเกือบทั้งหมดตามลำดับ เช่นเดียวกับสนามบินขนาดเล็ก เอกสารส่วนใหญ่บนเว็บมีลิงก์

คั่นด้วย 19 คลิก ในปี พ.ศ. 2510 สแตนลีย์ มิลแกรม นักสังคมวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกา สร้างความประหลาดใจให้กับโลกด้วยคำกล่าวอ้างที่กล้าหาญ: บุคคลใดๆ ในโลกสามารถถูกสืบหาได้โดยสายโซ่ของคนรู้จักห้าหรือหกคน นั่นคือแม้จะมีประชากรหกพันล้านคนในโลกของเรา 

แนะนำ 666slotclub / hob66