nettverksstrukturen

Nettverksstrukturen beskriver hvordan noder og koblinger er organisert i et nettverk, og den avgjør hvordan gjenstander, informasjon eller energi strømmer mellom enhetene. Den påvirker prosesser som hastighet, robusthet og effektivitet, og varierer mellom fagfelt som teknologi, biologi og samfunnsvitenskap.

Et nettverk modelleres ofte som en graf bestående av noder og kanter. Kantene kan være rettede eller urette, og kan være vekter (vektede) eller uvektede. Representasjoner bruker gjerne tilstøtende matrise eller tilkoblede lister. Kort sagt beskriver nettverksstrukturen topologien – hvordan nodene er koblet sammen.

Viktige egenskaper inkluderer nodenes grad (antall tilkoblede kanter), sentralitetstyper som betweenness og nærhet, og klustringskoeffisient. Gjennomsnittlig korteste avstand og nettverkets diameter er også sentrale mål. I mange virkelige nettverk følger gradfordelingen en skjev fordeling der noen få noder fungerer som viktige knutepunkter.

Topologiske mønstre varierer fra sentraliserte nettverk med få sentrale noder til mer distribuerte løsninger. Vanlige topologier inkluderer stjerne, ring, buss og mesh, samt mer komplekse hierarkiske eller modulære strukturer. Topologien påvirker hvor raskt informasjon sprer seg og nettverkets motstandsdyktighet mot feil og angrep.

Eksempler på nettverk der strukturen er viktig, omfatter sosiale nettverk, biologiske nettverk (som metabolske og genreguleringsnettverk), transportsystemer og datanettverk. Nettverksanalyse og design brukes til å forbedre dekning, redundans og sikkerhet, eller til å forstå dynamikken i komplekse systemer.