网络边连通性的最优化序言
时间:2023-04-05 15:30:02 | 来源:营销百科
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网络边连通性的最优化序言:组合数学,或广言之,离散性数学,主要研究'状态模式'的存在、计数、构造和优化.所谓状态模式,就是一个集合中各个元素赋予状态的方式.常见的状态模式有连接、选取、匹配、排序、划分、覆盖、装填等方式.对一个离散系统而言,各元素之间的联系,即连通性,应该是最基本的模式.特别对图与网络这样具有典型意义的组合构形,连通性是首要的研究专题.
图论历史悠久,其应用范围已遍及自然科学与系统科学等领域.之所以受到普遍重视,与它的简洁清晰而富有表现力是分不开的.在图论的经典发展时期,人们往往用图来表示日常生活的事理关系,如游历过桥、连线选点、染色划分等.其中问题的提法都比较简单明白(求解不一定容易).随着学科的发展,图所描写的关联关系越来越复杂,从游戏规则到物质结构和工程系统,研究层面不断向纵深推进.
20世纪电子计算机的出现,引发了信息科学的突飞猛进.大量离散问题的涌现,使图论获得了新的生长点和肥沃的土壤,推动图论进入繁荣发展的新阶段.尤其是计算机系统互联网络的兴起,带来许多新概念和新课题.可以用网络把众多的计算机连接起来,相互配合,发挥更强的功能.比如说,已有的计算机系统(分布式或并行式计算系统)用一个图H来表示,称为'主图';而互联网络用一个图G来表示,称为'客图'.那么设计互联网络就是把图G嵌入图日中,使得嵌入方式的某些性能指标达到最优.这些性能指标主要是指交换信息的有效性、可靠性、容错性以及电路布线上的其他指标,如延伸、拥挤、转折、交叉等.简单地说,一个好的互联网络应该有尽可能大的'连通度'和尽可能小的'直径'.进而,还要对称性好,传输延迟小,布线与路由算法简单,容易嵌入其他拓扑结构等.由此提出一系列重要的研究课题,形成现代图论中十分活跃的研究方向'通信网络理论',吸引着众多的图论学者.