verkkoanalyysi

Verkkoanalyysi on tutkimusmenetelmä, jolla tutkitaan verkkoja – rakenteita, joissa solmut (kohdat) yhdistyvät toisiinsa kaarilla tai viivoilla. Verkkoja voivat olla esimerkiksi sosiaaliset verkostot, tietoliikenne- tai energiaverkot sekä biologiset tai taloudelliset verkot. Verkkoanalyysissä tarkastellaan sekä verkon yleisiä ominaisuuksia että yksittäisten solmujen rooleja ja vuorovaikutuksia, jotta voidaan ymmärtää ja ennustaa verkon toimintaa.

Käytetään graafiteoriaa: verkko mallinnetaan solmuina ja yhteyksinä. Keskeisiä tunnuslukuja ovat esimerkiksi solmujen aste, klusterointikerroin ja verkon etäisyydet. Monet keskeiset mittarit ovat keskuksien mittareita, kuten betweenness-, closeness- ja PageRank -tyyppisiä arvoja, jotka kuvaavat solmujen tärkeyttä ja vaikutusketjujen suhteita verkossa.

Analyysissä hyödynnetään sekä kuvailevaa tilastotiedettä että malleja. Rakenteen lisäksi tutkitaan dynaamisia verkkoja, joissa yhteydet voivat muuttua ajan myötä, sekä monikerroksisia (multiplex) verkkoja. Menetelmät kattavat reititykset, yhteisö-pohjaisen rakenteen havaitsemisen sekä visuaaliset kartoitukset. Tietoa voidaan kerätä verkkodaoista, lokitiedostoista tai verkkotietokannoista.

Sovelluskohteita ovat muun muassa sosiaalisten suhteiden analyysi ja vaikuttajien tunnistaminen, infrastruktuuri- ja logistikkaanalyysit, biokemiallisten verkkojen tutkimus sekä sähkö- ja tietoliikenneverkkojen suunnittelu ja huolto. Verkkoanalyysi auttaa myös turvallisuus-, haito- ja resilienssitutkimuksissa sekä epidemioiden tai informaation leviämisen mallintamisessa.

Rajoitteita ovat havainnoinnin epävarmuus ja valikoituminen, data- eettiset rajoitteet sekä mallien abstraktiot, jotka voivat vaikuttaa tulkintaan. Tulokset ovat parhaimmillaan kuvailevia ja suuntaa-antavia.