Компьютерийн шинжлэх ухаан график: тодорхойлолт, төрөл, програм жишээ нь. компьютерийн шинжлэх ухааны Зураг онол

тодорхойлох харилцаа компьютерийн аргаар тооллого элементүүдийг нэгтгэж байна. Энэ нь судалгааны үндсэн объект юм график онол.

үндсэн тодорхойлолт

Компьютерийн шинжлэх ухаан график гэж юу вэ? Энэ нь Н объект гэж нэрлэдэг зангилаа эсвэл оройн, үүний м холбогдсон зарим хос олонхийг орно. хавирга. Жишээлбэл, зураг (а) -д график дөрвөн зангилааны бүрдэнэ, A, B, C, D болон В нь бусад гурван орой хавирга бүрийн холбогдсон, С болон D мөн холбогдсон байна тэмдэглэсэн. тэд ирмэг холбогдсон бол хоёр цэг зэргэлдээ байдаг. Зураг компьютерийн шинжлэх ухааны график барих хэрхэн ердийн замыг харуулж байна. Хүрээлэл оройнуудыг, тэдэнд тус бүр хос холбосон шугам төлөөлж, хавирга байна.

Ямар чиглэлт бус графын компьютерийн шинжлэх ухаан гэж нэрлэдэг вэ? Тэрээр хавирга хоёр үзүүрт хоорондын харилцаа тэгш хэмтэй байдаг. Хавирга нь ердөө л өөр хоорондоо тэднийг холбодог. Жишээ нь, B гэсэн А оноо биш, харин эсрэгээр - Ихэнх тохиолдолд, гэхдээ энэ нь тэгш бус харилцааг илэрхийлэх шаардлагатай. Энэ зорилго нь ч, компьютер график тодорхойлолт юм чиглэсэн ирмэг нь багц цэгүүд нь багц бүрдэнэ. баримжаатай зах бүр чиглэл утгатай оройн хоорондын холбоос юм. Зураг (б) -д үзүүлсэн шиг чиглэсэн график, Дүрслэх тэдний ирмэг сумаар төлөөлж байна. та нар бус чиглэлтэй график онцлон хүсэж байгаа үед энэ нь undirected гэж нэрлэдэг.

сүлжээний загвар

Компьютерийн шинжлэх ухаан График байна математик загвар нь сүлжээний бүтэц. Дараах зураг нь интернэтэд бүтэц, дараа нь арванхоёрдугаар 1970 онд ARPANET сулжээний, нэрийг нь үүрсэн тэрээр дөнгөж 13 оноо авсан үед харуулж байна. зангилаанууд боловсруулах төв байдаг ба хавирга хоёр орой feedforward therebetween холбоно. АНУ-ын газрын зургийг ногдуулсан та анхаарч байгаа бол, дүрс үлдсэн нь өмнөх төстэй 13 зангилаа график юм. Энэ тохиолдолд, орой бодит байрлал чухал биш юм. Энэ нь ямар цэг өөр хоорондоо холбогдсон нь чухал юм.

компьютер график хэрэглэх зүйлс бас бие болон логикийн хувьд сүлжээний бүтэц нь хоорондоо уялдаа холбоотой байгаа хэрхэн харах боломжийг олгодог. 13 цэг ARPANET нь дээд компьютер болон бусад тоног төхөөрөмж зурвас илгээх болно харилцаа холбооны сүлжээний жишээ юм, ирмэг нь мэдээлэл дамжих боломжтой бөгөөд шууд холбоог харуулж байна.

чиглүүлэлтүүд

график олон газарт ашиглаж байгаа боловч тэдгээр нь нийтлэг онцлогтой байдаг. зүйлс нь ихэвчлэн ирмэг дагуу дараалуулан цэгээс цэгт хөдөлж, шилжих гэсэн нийгмийн сүлжээн дэх хүнээс хүнд халдварладаг хэд хэдэн нислэг, мэдээлэл, эсвэл хэрэглэгч нь зорчигч байж санаа - График онол (компьютерийн шинжлэх ухаан) магадгүй тэдний хамгийн чухал нь орно компьютер, тууштай холбоосыг дараах вэб хуудас нь хэд хэдэн очиж.

Энэ санаа ирмэг холбогдсон цэгүүд цуврал болгон зам тодорхойлолтыг урамшуулдаг. Заримдаа энэ нь зөвхөн бүрэлдэхүүн үгүй биш агуулсан зам, бас тэдгээрийг холбосон ирмэг дарааллыг авч үзэх шаардлагатай байна. Жишээ нь, орой MIT, BBN, Rand дараалал, UCLA ARPANET интернэт график нь зам юм. булчирхай, ирмэг нь батлах давтан болно. Жишээ нь, Шри, STAN, UCLA, Шри Юта мужийн MIT бас нэг зам юм. нь хавирга давтан биш юм арга нь гинж гэж нэрлэдэг. зангилаанууд давтан байгаа бол, энэ нь энгийн гинжин гэж нэрлэдэг.

цикл

Ийм цэг LINC, хэрэг, CARN, HARV, BBN, ҮХЯ, LINC дараалал зэрэг нь бөгж бүтцийг төлөөлж цикл, - Компьютерийн график нь маш чухал зүйл. наад зах нь гурван хавирга, үүнээс эхний болон сүүлийн цэг нь ижил байдаг, үлдсэн нь Чиглүүлэлтүүд өөр өөр байдаг компьютерийн шинжлэх ухааны нэгэн мөчлөгт график харуулж байна.

Жишээ нь: Шри мөчлөг, STAN, UCLA, Шри хамгийн богино SRI, STAN, UCLA, Rand, BBN, Юта, Шри нэлээд их байгаа бөгөөд.

Бараг график бүр ARPANET зах мөчлөгийн хамаарагдана. Энэ нь тэдний ямар ч амжилтгүй болвол санаатайгаар хийсэн нь нэг цэгээс нөгөө рүү шилжих боломжтой. харилцаа холбоо, тээврийн системд цикл халагдсан хувьд одоогийн байгаа - Тэд өөр нэг мөчлөг зам нь өөр маршрутыг үзүүлэх. Нийгмийн сүлжээ нь ихэвчлэн мэдэгдэхүйц цикл юм. тэгвэл та нар олно үед, жишээ нь, таны эхнэр нь үеэл нь ойр сургуулийн найз нь үнэндээ таны ах хамтран ажилладаг гэсэн, энэ нь, таны эхнэр нь түүний үеэл, сургуулийн найз, түүний ажилтан (өөрөөр хэлбэл. Е та бүрдэнэ нь мөчлөг тань ах дүү), мөн эцэст нь та дахин.

Холбогдсон график: тодорхойлолт (компьютерийн шинжлэх ухааны)

Энэ цэг бүр бусад аль ч цэгт хүрэх хүртэл энэ нь боломжтой юм болов уу гэж боддог байгалийн юм. оройн бүр хос хооронд зам байгаа бол график холбогдсон байна. Жишээ нь, ARPANET сүлжээ - графикийг холбогдсон. Тэдний зорилго нь өөр нэг цэгээс урсгалыг чиглүүлэх юм шиг, харилцаа холбоо, тээврийн сүлжээнд ихэнх тухай хэлж болно.

Нөгөө талаас, ямар ч компьютерийн шинжлэх ухаан график эдгээр төрлийн өргөн тархсан байдаг гэж бодож нь приори шалтгаан болж байна. Жишээ нь, нийгмийн сүлжээн дэх өөр хоорондоо холбоотой биш юм хоёр хүн төсөөлөхөд хэцүү биш.

бүрэлдэхүүн хэсэг

багана нь компьютерт холбогдсон бол, тэд байгалийн холбогдох хэлтэрхий, тусгаарлагдсан бөгөөд огтлолцож байхгүй бол зангилааны бүлэг нь багц болгон унаж. Жишээ нь, Зураг гурван ийм хэсгийг харуулж байна: - А болон В, хоёр дахь - эхний C, D, Е, гурав дахь үлдсэн оройн бүрдэнэ.

график бүрэлдэхүүн зангилааны шилж, төлөөлөх:

• оройн дэд бүлэг тус бүрт өөр ямар нэг замыг байна;
• дэд нь цэг бүр бусад руу чиглүүлэлт байгаа томоохон цогц хэсэг биш юм.

компьютер график тэдний бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хувааж байгаа үед энэ нь тэдний бүтэц аргыг зөвхөн эхний тодорхойлолт юм. Энэ бүрэлдэхүүн хэсэг нь дотоод бүтэц нь баян байж болно, энэ нь сүлжээний тайлбарлах нь чухал юм. Жишээ нь, зангилаа ач холбогдлыг тодорхойлох албан ёсны арга зангилааны устгагдах юм уу хэдэн эд анги, тоог хувааж болно тодорхойлох явдал юм.

Хамгийн их бүрэлдэхүүн хэсэг

холболт бүрэлдэхүүн хэсэг нь чанарын үнэлгээний арга байдаг. Жишээ нь, тэнд найзууд байгаа бол, хоёр ард түмний хооронд холболт нь дэлхий нийтийн нийгмийн сүлжээ юм.

Энэ нь холбогдсон байна уу? Магадгүй байна. Холболт - гэхээсээ хэврэг эд хөрөнгө, нэг цэг (буюу тэдний жижиг багц) нь зан ч үүнийг багасгаж болно. Жишээ нь, ямар ч амьд найз нь нэг хүн нэг орой бүрдсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм, тиймээс, тоо холбогдсон байх болно. Эсвэл алсын халуун орны арал, гадаад ертөнцтэй ямар ч холбоо байдаг хүний бүрэлдэхүүнтэй, мөн сүлжээ, түүний авцалдаагүй яриа баталж жижиг бүрэлдэхүүн хэсэг байх болно.

найз Глобал сүлжээ

Харин өөр нэг зүйл байна. Жишээ нь, алдартай ном нь уншигч бусад улс оронд өссөн байна найзуудтай, тэдэнд нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болгож байна. Бид эдгээр найз нөхөд, тэдний найз нөхөд эцэг эх харгалзан бол эдгээр бүх хүмүүс ч мөн адил бүрэлдэхүүн, тэд хэзээ ч уншигч тухай сонсож байсан ч юм өөр хэлээр ярьдаг, түүний дараа ч байна. Тиймээс нөхөрлөл дэлхийн сүлжээний боловч - холбогдоогүй биш, уншигч бүрэлдэхүүн оруулна маш том үнэндээ дэлхийн хүн амын нэлээд хувийг агуулдаг юм дэлхийн олон өөр өөр гарал хүмүүсийг багтаасан бүх хэсэгт нэвтэрч болон.

Нэг нь сүлжээний мэдээлэл багц тохиолддог - том, төвөгтэй сүлжээ нь ихэвчлэн дээд бүрэлдэхүүн, бүх цэгүүд дийлэнх хувийг агуулдаг байна. Түүнээс гадна, сүлжээний хамгийн их бүрэлдэхүүний хэсгийг багтааж үед энэ нь бараг үргэлж л нэг юм. яагаад буцааж найрамдлын дэлхийн сүлжээний Жишээ нь очиж, хоёр дээд бүрэлдэхүүн, тус бүр нь сая сая хүн явдал байгааг төсөөлөн бодохыг хичээх нь чухал юм ойлгохын тулд. Энэ нь нэг болгон нэгтгэж дээд тал нь хоёр бүрэлдэхүүн нь нэг эхний хэсэг нь зарим нэг хоёр дахь нь хавиргаар байх хэрэгтэй. зөвхөн нэг л ирмэг хойш ихэнх тохиолдолд энэ нь бий болсон гэсэн үг биш, улмаар бодит сүлжээнд хамгийн их хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь ажиглагдсан хэзээ ч үнэмшмээргүй юм.

Зарим цөөн тохиолдолд, хэзээ хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг хамгийн хамтран оршиж нь бодит сүлжээнд нь удаан хугацааны туршид тэдний эвлэлийн гэнэтийн, огцом байсан бөгөөд, эцэст нь, сүйрлийн үр дагаврыг бий.

Ослын бүрэлдэхүүн хэсэг нэгдэх

Жишээ нь, бараг тэн хагас нь мянганы өмнө дэлхийн бөмбөрцгийн баруун хагаст нь соёл иргэншлийн Европын хайгуул ирсний дараа тэнд дэлхийн сүйрлийн байсан юм. Дэлхийн нийгмийн сүлжээний таван мянган жилийн хоёр том бүрэлдэхүүн хэсэг нь магадгүй бүрдэж - Хойд болон Өмнөд Америкийн нэг, бусад - Евразийн: сүлжээг үүднээс энэ нь иймэрхүү байлаа. Энэ шалтгааны улмаас, технологийн бие даасан хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг, тэр ч байтугай муу, гэх мэт боловсруулсан гэж, хүний өвчин, хоёр бүрэлдэхүүн эцэст нь хурдан мэдрэгчтэй технологи, өвчин нь орж, disastrously хоёр дахь хальж үед хөгжсөөр ирсэн бөгөөд. D..

АНУ-ын ахлах сургууль

Хамгийн их бүрэлдэхүүн хэсэг үзэл баримтлал нь их бага хэмжээгээр сүлжээний тухай учир шалтгааныг нь ашигтай байдаг. Нэгэн сонирхолтой жишээ нь 18 сарын хугацаанд АНУ-ын ахлах сургуульд харилцааг харуулсан график юм. Энэ өвчний тархалт, бэлгийн замын халдварт өвчин, судалгааны зорилго юм ирэх үед энэ нь хамгийн дээд бүрэлдэхүүн агуулж байгаа нь чухал ач холбогдолтой юм. Оюутнууд зөвхөн нэг түнш хугацаанд тэр хугацаанд, гэсэн хэдий ч, үүнийг хэрэгжүүлэх ямар ч байсан ч байж болох хамгийн дээд бүрэлдэхүүн хэсэг тул, дамжуулах, олон боломжит чиглэлийн нэг хэсэг байсан, байна. Энэ бүтэц нь урт болсон байж магадгүй харилцаатай тусгасан, гэхдээ тэдгээр нь хүчтэй хяналт болон хов жив сэдэв байх, хэтэрхий урт гинжээр хувь хүмүүс холбогдоно. Гэсэн хэдий ч тэд үнэхээр байдаг: Нийгмийн баримт нь үл үзэгдэх ямар ч үр дагавартай macrostructures хувийн зуучлалын бүтээгдэхүүн болсон байна.

Зайны, өргөн нь нэгдүгээр хайлт

Энэ нь хэд хэдэн оргил буюу олон талт дамжин явдаг эсэх, түүнчлэн, тээвэр, харилцаа холбоо, эсвэл мэдээ, өвчний түгээхэд - хоёр цэг замыг холбогдсон эсэх талаар мэдээлэл гадна, компьютерийн шинжлэх ухааны график онол та түүний уртын талаар суралцах боломжийг олгодог.

Үүнийг хийхийн тулд, энэ нь эхнээсээ эцсээ хүртэл агуулсан алхмуудыг тоо, өөрөөр хэлбэл ижил зам уртыг тодорхойлно. E. юм дарааллаар ирмэгийн тоо. Жишээ нь, MIT, BBN, Rand, UCLA зам 3 урттай бөгөөд MIT, Юта - 1. замын уртыг ашиглан бид хоёр цэг хоёр оргил хооронд өөр хоорондоо, эсвэл хол зайд ойр баганад зохион байгаа бол уртын гэж тодорхойлсон байдаг гэж хэлж болно тэдний хооронд хамгийн дөт зам. Жишээ нь, LINC Шри хоорондын зай, 3 ч энэ байдлыг хангах, шаардлагатай 1 эсвэл 2, therebetween тэнцүү урттай байхгүй баталгаажуулах явдал юм.

Өргөн нь нэгдүгээр хайлтын алгоритм

жижиг график зайд хоёр хоорондоо цэг амархан тооцоолно. Харин цогцолбор нь хол тогтоох системтэй аргын шаардлагатай байна.

хамгийн их байгалийн арга зам нь үүнийг хийх болон, тиймийн тул, хамгийн үр дүнтэй дараах (жишээ нь, дэлхийн найз сүлжээ) нь:

• Бүх найзууд нь 1-ийн зайд байрлах зарласан байна.
• Найз нөхөд нь бүгд найзууд (аль хэдийн дурдсан тоолох биш) зайтай 2 зарласан байна.
• Тэдний бүх найзууд (дахин, шошготой хүмүүсийг тоолох биш) алсын зайнаас 3-нд зарласан.

Өмнөх нэг дээр нэгж - энэ замаар үргэлжлүүлэн, хайлт хийж дараагийн давхаргад, үүнээс бүр явуулж байна. Шинэ давхарга бүр нь өмнөх хүмүүсийн оролцож чадаагүй байна зангилааны бүрдсэн бөгөөд энэ нь өмнөх давхаргын орой нь ирмэгийг унах болно.

Тэр нь ихэвчлэн дараагийн хамарсан эхний зангилааны гарч баганаас хайгаад Энэ арга нь өргөн нэгдүгээр хайх гэж нэрлэдэг. зайг тодорхойлох аргыг хангах гадна, энэ нь тогтмол эхлэх цэгээс тэдний зайд дээр үндэслэн оргил байх, компьютер графикийг хэрхэн бий болгох, түүнчлэн график бүтэц зохион байгуулах нь ашигтай үзэл баримтлалын хүрээнд болж чадна.

Өргөн нь нэгдүгээр хайлт нь зөвхөн найз нөхөд нь сүлжээнд, бас ямар ч график хэрэглэж болно.

Жижиг дэлхийн

Та найз нөхөд нь дэлхий нийтийн сүлжээнд буцаж явах бол, та хамгийн их бүрэлдэхүүн хамаарах тайлбарласан нэмэлт өгөгдлийн үнэхээр илүү ямар нэг зүйл баталдаг гэдгийг харж болно: зөвхөн уншигч үгүй биш дэлхийн хүн амын нэлээд хувь нь түүнийг холбох, найз нөхөд зам байдаг боловч эдгээр замыг гайхалтай богино байна .

Энэ санаа нь "жижиг дэлхийн үзэгдэл" гэж нэрлэдэг байна: Дэлхий, жижиг юм шиг та богино зам ямар ч хоёр хүмүүсийг хооронд нь холбодог юу гэж бодож байгаа бол.

"Зургаан солилцоо" онол эхний туршилтаар 1960-аад онд Stanley Туршилтанд болон түүний хамтран ажиллагсад судалж байна. нийгмийн сүлжээний өгөгдөл ямар ч багц хийлгүйгээр, ба $ 680-ийн төсөв, тэрээр алдартай санааг шалгаж шийдсэн юм. Үүний тулд тэрээр 296 санамсаргүйгээр сонгосон санаачлагчид хөрөнгийн зуучлагч Бостоны нь хотын захын амьдарч, захидал илгээх оролдох асуув. Санаачлагчид зорилго (хаяг, мэргэжил гэх мэт) ын талаар зарим хувийн мэдээллийг өгсөн бөгөөд тэд ижил зааврын дагуу тэд нэрээр мэддэг хүн захидал илгээсэн бөгөөд ингэснээр энэ нь аль болох хурдан гоол болж байсан байна. үсэг бүр найз нөхөд хэд хэдэн гар дамжин өнгөрч болон гинжин Бостоны гадна хувьцааны брокер нь хаадаг байгуулсан байна.

зорилт болж байна 64 гинжээр дунд, дундаж урт нь өмнө нь тоглож Dzhona Гера гарчигт нэртэй хоёр арван жилийн тоог баталж, зургаан байсан юм.

Энэ судалгааны бүх дутагдалтай байгаа хэдий ч, туршилт нийгмийн сүлжээ нь бидний ойлголтын хамгийн чухал зүйлүүдийн нэг нь харуулсан. Энэ нь өргөн цар хүрээтэй дүгнэлт хийсэн нь дараа жил нь: нийгмийн сүлжээ хүмүүсийн дур мэдэн хос хоёрын хооронд маш богино зам байх хандлагатай байдаг. , Бизнесийн удирдагчид болон улс төрийн удирдагчид ийм шууд бус холболт нь өдөр тутам өөрсдөө төлж чадахгүй ч гэсэн, ийм богино зам оршин нийгмийн сүлжээний хүнд олгож мэдээлэл түгээх, өвчин, орон нутагт халдварын бусад төрлийн хурд ажилд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, түүнчлэн нэвтрэх боломжийг тоглодог яг эсрэг чанар.