Graphs and Algorithms in Communication Networks

Graphs and Algorithms in Communication Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Munoz, Xavier 编
出品人:
页数:453
译者:
出版时间:
价格:$ 145.77
装帧:
isbn号码:9783642022494
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机理论
  • 通信网络
  • 图论
  • 算法
  • 网络优化
  • 数据通信
  • 计算机网络
  • 排队论
  • 性能分析
  • 网络协议
  • 随机图
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具体描述

Algorithmic discrete mathematics plays a key role in the development of information and communication technologies, and methods that arise in computer science, mathematics and operations research a " in particular in algorithms, computational complexity, distributed computing and optimization a " are vital to modern services such as mobile telephony, online banking and VoIP. This book examines communication networking from a mathematical viewpoint. The contributing authors took part in the European COST action 293 a " a four-year program of multidisciplinary research on this subject. In this book they offer introductory overviews and state-of-the-art assessments of current and future research in the fields of broadband, optical, wireless and ad hoc networks. Particular topics of interest are design, optimization, robustness and energy consumption. The book will be of interest to graduate students, researchers and practitioners in the areas of networking, theoretical computer science, operations research, distributed computing and mathematics.

深度剖析:现代图论在复杂系统建模中的应用 图书名称: 深度剖析:现代图论在复杂系统建模中的应用 图书简介: 本书旨在全面而深入地探讨现代图论在解决现实世界复杂系统问题中的前沿应用与理论基础。我们聚焦于超越传统通信网络范畴的广泛领域,包括但不限于生物信息学、大规模社交网络分析、交通流优化、电力系统稳定性分析以及新兴的知识图谱构建与推理。 第一部分:基础理论的革新与扩展 本部分将重新审视经典图论的核心概念,并着重介绍近年来图论领域中出现的重要理论突破。我们摒弃对传统网络拓扑结构的简单描述,转而深入探究高维图结构、动态图模型以及概率图模型在复杂系统建模中的适用性。 第一章:非欧几里得空间中的图表示 传统图论的几何基础往往局限于欧几里得空间。本章将详细阐述如何利用黎曼几何和双曲几何的原理来构建和分析具有内在度量空间的图结构。我们将探讨超图(Hypergraphs)作为复杂关系聚合工具的潜力,并分析其在多方交互系统中的建模优势。重点内容包括:高阶关联的表示、超边的分解与聚类方法,以及超图拉普拉斯算子的理论推导及其在特征提取中的应用。 第二章:动态与时变图的分析框架 现实世界中的复杂系统是不断演化的。本章聚焦于如何对随时间变化的图结构进行有效的数学描述和高效的算法设计。我们将介绍时间序列图(Time-series Graphs)和演化图(Evolving Graphs)的建模范式,特别是针对节点和边属性随时间变化的场景。关键算法部分将涵盖增量式图嵌入技术(Incremental Graph Embeddings)以及如何利用马尔可夫链和随机过程来预测图的未来状态,尤其关注在资源受限环境中对图结构变化的实时响应机制。 第三章:概率图模型与不确定性处理 在许多实际应用中,系统信息往往是存在噪声或不完全的。本章系统介绍了贝叶斯网络(Bayesian Networks)和马尔可夫随机场(Markov Random Fields)在图结构上的推广应用。我们将深入研究如何将概率推理技术融入到图算法中,例如在存在缺失数据或传感器误差的情况下进行最短路径计算或最大流分析。此外,对随机图模型(如ER模型、Barabási-Albert模型)在描述系统涌现特性方面的局限性进行批判性讨论,并提出更贴近现实的混合随机模型。 第二部分:前沿应用领域的深度案例研究 本部分将图论的抽象概念转化为解决特定行业重大挑战的具体工具,通过详尽的案例分析,展示图论如何驱动跨学科创新。 第四章:生物信息学中的拓扑数据分析(TDA) 我们将图论与拓扑数据分析相结合,用于解析复杂的生物分子网络,如蛋白质相互作用网络(PINs)和基因调控网络(GRNs)。重点讨论如何利用持久同调(Persistent Homology)来识别和量化网络中的“洞”和“环”(即拓扑特征),这些特征与疾病发生的生物学过程高度相关。案例分析将聚焦于利用图的连通性特征来预测药物靶点和评估分子稳定性。 第五章:大规模社交与信息扩散建模 本章关注海量用户互动数据的处理,超越了传统的中心性指标(如度中心性、介数中心性)。我们引入了基于图信号处理(Graph Signal Processing, GSP)的方法来分析信息在网络上的传播模式。内容包括:图卷积网络(GCN)在用户兴趣发现和虚假信息检测中的最新进展,以及如何利用谱图理论(Spectral Graph Theory)来理解大规模网络的鲁棒性和脆弱性。特别关注社区划分算法在区分不同类型信息传播集群中的表现。 第六章:智能交通系统(ITS)中的路径优化与拥堵预测 本章将交通网络抽象为具有时间依赖性的有向图。研究重点在于多目标路径规划问题,即同时优化时间、能耗和环境影响。我们将详细介绍基于强化学习(RL)的动态路由策略,这些策略能够根据实时交通数据自主调整路径权重。此外,我们将探讨图神经网络在预测区域性交通拥堵和优化信号灯配时方面的突破性应用,并讨论如何处理城市路网中的动态中断和突发事件。 第七章:知识图谱(KG)的构建、推理与因果发现 知识图谱作为结构化知识的载体,其核心是图结构。本章深入研究如何利用先进的知识表示学习技术,如知识图嵌入(Knowledge Graph Embedding),来捕捉实体和关系间的语义信息。理论部分将涉及如何设计推理引擎,以便在图上执行复杂的逻辑查询。最后,我们将探讨如何结合图结构和时间序列数据,利用因果图模型(Causal Graphs)来识别知识网络中的潜在因果关系,而非仅仅是相关性。 第三部分:算法效率与计算挑战 本部分聚焦于在面对超大规模图结构时,如何设计和实现可扩展、高效率的算法。 第八章:分布式图计算范式 针对PB级规模的图数据,单机计算已无法满足需求。本章详细介绍了主流的分布式图计算框架(如Pregel、GraphX),并分析了其底层数据分区、消息传递和同步机制的优缺点。重点讨论了如何最小化通信开销,尤其是在处理高度非均匀或稀疏的图结构时,分布式最短路径和PageRank算法的优化策略。 第九章:图嵌入与低秩近似 处理高维、高稀疏性的图数据,降维是关键。本章深入探讨了各种图嵌入技术,包括基于随机游走的方法和基于矩阵分解的方法。我们将分析不同嵌入技术在保持全局拓扑结构和局部邻域关系方面的权衡。同时,讨论如何利用谱分解(如Lanczos算法在大型特征值问题中的应用)来计算图拉普拉斯矩阵的关键特征,从而实现高效的图结构近似。 本书面向具有扎实数学和计算机科学基础的研究人员、高级工程师和研究生,旨在提供一个将理论深度与实际应用广度完美结合的图论前沿参考。它不仅是理解复杂系统建模的理论基石,更是探索新兴交叉学科问题的强大工具箱。

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目录信息

读后感

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这本书的名字叫《Graphs and Algorithms in Communication Networks》,光听这个名字就让人觉得它必定是一本严谨的学术著作。作为一名通信领域的研究生,我一直在寻找能够深入理解网络底层原理的书籍,尤其是那些能够将抽象的图论概念与实际的通信网络应用相结合的著作。这本书的标题恰好满足了我的需求。我预期这本书会详细阐述图论在通信网络中的各种应用,比如如何用图来表示网络拓扑、节点之间的连接关系,以及如何利用各种图算法来解决网络路由、资源分配、拥塞控制等问题。我非常期待书中能够深入讲解诸如最短路径算法(Dijkstra, Bellman-Ford)、最小生成树算法(Prim, Kruskal)在网络中的实际应用,以及更高级的流网络算法在数据传输和带宽分配中的作用。此外,考虑到通信网络的动态性和复杂性,书中是否会涉及动态图算法、随机图模型或者考虑节点故障和链路失效的模型,也是我特别关注的部分。我希望书中不仅会介绍算法的理论基础,更会提供实际的案例分析和可能的伪代码实现,这样我才能更好地将理论知识转化为实践技能。如果书中还能提及一些新兴的通信网络技术,例如5G、物联网、软件定义网络(SDN)等,并结合图论和算法进行分析,那这本书的价值将更上一层楼。我坚信,掌握了图论和算法在通信网络中的应用,就等于掌握了理解和优化现代通信系统的关键钥匙,这本书无疑为我打开了这扇门。

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当我看到《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这个书名时,我的内心立刻涌起一股强烈的求知欲。作为一名致力于深入理解网络通信底层原理的理论研究者,我一直在寻找一本能够将抽象的图论概念与通信网络实际应用完美结合的著作。这本书的标题给我一种“直击要害”的感觉,似乎它能够揭示通信网络运作的内在逻辑。我非常希望书中能够详细阐述图论为何成为分析通信网络的强大工具。例如,我期望书中会深入探讨如何将物理节点(如服务器、路由器)和连接(如网络线缆)映射为图的节点和边,以及如何利用图的结构特性来分析网络的连通性、鲁棒性和可扩展性。更重要的是,我期待书中会详细介绍各种图算法在通信网络中的经典应用,例如如何利用Dijkstra算法来实现最优路由选择,如何通过Prim或Kruskal算法来构建高效的网络拓扑,以及如何应用Max-Flow Min-Cut定理来解决网络带宽分配问题。此外,我尤其关注书中是否会涉及一些更具前瞻性的内容,例如如何利用图算法来分析网络拥塞、进行故障预测与诊断、甚至用于设计自愈合网络。如果书中能够提供一些不同网络场景下的案例分析,并详细介绍算法在这些场景下的实现细节和性能评估,那将极大地提升我的学习效率。我相信,这本书将为我提供一个系统化的框架,让我能够以更深刻的视角去理解和研究通信网络的复杂性。

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光是《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这个书名,就足以让我对它产生浓厚的兴趣。作为一个在通信工程领域有着多年实践经验的工程师,我深知理论基础对于解决实际问题的关键作用。这本书的标题明确地表明了其内容方向——将图论的抽象概念与通信网络这一庞大而复杂的系统相结合,这正是我一直在寻找的学习材料。我非常期待书中能够清晰地阐述图论如何成为理解通信网络结构和功能的基石。例如,我希望书中能详细解释如何将路由器、交换机、服务器等网络设备映射为图中的节点,而物理或逻辑连接则表示为图中的边,并且这些边可以带有不同的权重来表示链路的容量、延迟或成本。更令我兴奋的是,我期望书中会深入讲解各种图算法在通信网络中的实际应用,例如如何利用Dijkstra算法来计算最短的网络路径,如何通过Prim算法或Kruskal算法来构建成本最低的网络骨干,以及如何应用最大流算法来优化数据传输和带宽分配。我希望书中不仅会提供算法的理论细节,更会提供一些实际的案例分析,展示这些算法如何在诸如IP路由、CDN内容分发、网络拓扑设计以及服务质量保证等实际场景中得到应用。如果书中还能探讨一些关于图的度量和指标(如网络直径、聚类系数)在评估网络性能和鲁棒性方面的作用,那将是对我极大的启发。我相信,这本书的阅读将是一次知识上的飞跃,它将为我提供一套强大的工具集,用以分析和优化现代通信网络。

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我一直对通信网络中的复杂性着迷,而《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这本书的出现,让我看到了深入探究这一领域的希望。作为一名对新兴技术充满好奇的学习者,我深信理解通信网络的底层架构是掌握未来技术发展的关键。这本书的名字就传达出一种深邃的学术氛围,它暗示了图论与算法将作为分析工具,去剖析通信网络这座宏伟的建筑。我迫切地想知道,这本书将如何阐述图模型在通信网络中的普适性。例如,节点是否代表路由器、交换机或者终端设备?边又是否代表光纤、电缆或者无线链路?更重要的是,我希望书中能够深入讲解各种经典的图算法,比如如何应用Dijkstra算法来寻找最优路由,又如何利用Kruskal算法来构建容错性高的网络拓扑。此外,考虑到通信网络中数据流量的动态变化,书中是否会涉及一些能够处理动态图的算法,例如在网络出现新增节点或链路故障时,如何快速更新网络状态并重新计算最优路径?我非常期待书中能提供一些实际案例,展示这些算法如何在诸如IP路由、CDN内容分发、以及大规模分布式系统中得到应用。如果书中还能讨论一些与图论相关的网络性能指标,例如网络直径、连通度等,并解释它们对网络性能的影响,那将极大地拓宽我的视野。我相信,通过这本书的学习,我将能够建立起一套分析通信网络问题的系统性思维框架,从而更好地理解和设计更高效、更可靠的网络系统。

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《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这本书的标题,对我而言,就像一个通往更深层次理解的大门。作为一名对通信系统设计有着浓厚兴趣的学生,我一直在寻找能够将理论知识与工程实践紧密结合的资源。这本书的名字恰好满足了我的这一期望,它预示着一种将抽象的数学模型应用于实际工程问题的严谨方法。我非常期待书中能够详细介绍图论在通信网络中的核心作用,例如如何将复杂的网络拓扑表示为图,以及图的各种属性(如节点度、边权重)如何对应到实际的网络参数。更令我兴奋的是,我希望书中会深入讲解各种图算法在解决通信网络核心问题中的应用。例如,我非常想了解如何利用最短路径算法来优化数据传输的延迟,如何通过最小生成树算法来构建高效且成本低下的网络骨干,以及如何在网络流量管理中应用最大流算法。我还对书中是否会涉及一些更高级的算法,例如社群发现算法在分析网络用户行为或识别网络攻击模式中的应用,或者基于图的机器学习算法在网络预测与优化方面的潜力感到好奇。我期望书中不仅会提供算法的理论描述,更会附带实际的应用场景分析,甚至可以是一些伪代码或模拟实验的指导,这样才能更好地将理论知识内化为解决实际问题的能力。我坚信,这本书的阅读体验将是一次宝贵的知识财富积累,它将为我在通信工程领域的发展打下坚实的基础。

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《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这个书名,对我来说,不仅仅是一个书名,更是一扇通往通信网络核心知识的窗户。作为一名刚刚接触通信领域的研究者,我深知扎实的理论基础是探索前沿技术的关键。这本书的标题预示着它将深入探讨图论这一强大的数学工具在通信网络中的应用,这正是我所需要的。我迫切地想知道,这本书将如何系统地介绍图论的基本概念,例如节点、边、路径、连通性等,以及它们如何映射到通信网络的实际组成部分。更重要的是,我期待书中会详细阐述各种图算法是如何被用来解决通信网络中的实际问题的。例如,我非常想了解书中会如何讲解最短路径算法(如Dijkstra算法)在网络路由中的作用,最小生成树算法(如Prim算法)在构建高效网络拓扑中的价值,以及网络流算法(如Ford-Fulkerson算法)在资源分配和拥塞控制中的应用。此外,我尤其关注书中是否会涉及一些更具挑战性的算法,例如用于处理动态变化网络(如新节点加入或链路故障)的算法,或者用于分析网络复杂性和鲁棒性的图的度量(如网络直径、聚类系数)。如果书中能够提供一些实际的网络仿真案例,或者展示如何将这些算法应用于实际的网络编程实践,那将是对我最大的帮助。我坚信,这本书将为我提供一个清晰的路线图,让我能够系统地掌握图论与算法在通信网络领域的知识,为我未来的研究和工作奠定坚实的基础。

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《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这个书名,唤醒了我对通信网络底层运作机制的强烈好奇。作为一名即将步入通信工程领域的学生,我渴望能够深入理解那些支撑起我们日常通信的复杂系统。这本书的标题给我一种严谨而专业的预感,它似乎能够将图论的抽象概念与通信网络这一实际系统紧密地连接起来。我非常期待书中能够清晰地阐述图论在建模通信网络中的重要性。例如,我希望书中能够详细解释如何将分散的网络节点(如服务器、终端设备)和它们之间的连接(如光纤、无线链路)抽象成图的节点和边,以及如何利用图的结构特性来分析网络的连通性、效率和鲁棒性。更令我兴奋的是,我非常希望书中能够深入讲解一系列图算法在解决通信网络核心问题中的应用。例如,我渴望了解如何利用Dijkstra算法来寻找最优的网络路径,如何通过Prim或Kruskal算法来构建成本最低的网络拓扑,以及如何在网络拥塞控制和流量工程中应用最大流算法。我还对书中是否会涉及一些与网络安全相关的图算法应用感到好奇,比如如何利用图分析来检测异常行为或识别潜在的网络攻击。如果书中能够提供一些具体的案例分析,详细展示算法如何应用于实际的通信网络场景,例如路由协议的设计、网络故障的诊断等,那将对我极有帮助。我相信,通过学习这本书,我将能够建立起一套扎实的理论基础,从而更好地理解和设计未来的通信网络。

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《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这本书的名字,犹如一位知识的向导,指引着我想要探索通信网络的奥秘。作为一名在通信技术领域不断学习和进步的研究生,我深知理论知识的重要性,尤其是在应对日益增长的网络复杂性和性能需求时。这本书的标题给我一种扎实的学术感,它暗示了图论和算法将成为解析通信网络运行机制的有力武器。我迫切地希望书中能够详细阐述图论是如何被用来建模通信网络的。例如,我非常想了解如何将网络中的实体(如设备、链路)抽象成图的节点和边,以及如何利用图的各种属性(如节点的度、边的权重)来表征网络的实际特性。更令我期待的是,我希望书中能够深入介绍一系列经典的图算法,并详细说明它们在通信网络中的具体应用。例如,我非常想知道书中会如何讲解最短路径算法在路由选择中的作用,最小生成树算法在网络规划中的价值,以及网络流算法在资源分配和流量工程中的重要性。如果书中还能讨论一些图算法在网络安全方面的应用,例如如何利用图分析来检测异常流量或识别潜在的网络攻击,那将极大地扩展我的知识边界。我希望这本书不仅仅是枯燥的算法讲解,而是能通过丰富的实例分析,展现算法如何解决通信网络中实际面临的挑战。我相信,通过这本书的学习,我将能够构建起一套更加科学、更加系统的网络分析方法论。

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《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这个名字,立刻勾起了我对网络底层原理的探索欲望。我是一名软件开发工程师,最近开始涉足网络通信相关的项目,发现自己在这方面的基础知识还比较薄弱。尤其是在处理大量的网络连接、路由选择以及数据分发时,我常常感到力不从心。这本书的标题给我一种强烈的信号,它似乎能解答我心中关于“如何高效地组织和管理网络结构”的疑问。我期望书中能够清晰地解释,为什么图论是理解通信网络的基石。比如,我希望它能够深入探讨如何将物理网络设备抽象成图中的节点,而物理连接则表示为图中的边。进而,我期待书中会详细介绍一些基础但至关重要的图算法,例如如何利用广度优先搜索(BFS)或深度优先搜索(DFS)来遍历网络,或者如何使用Floyd-Warshall算法来计算所有节点对之间的最短路径。在更实际的应用层面,我希望这本书能阐述图算法如何在网络拥塞控制、数据包路由、网络拓扑发现、以及网络安全(如异常检测)等方面发挥作用。我尤其关注书中是否会涉及一些更复杂的图结构,比如有向图、加权图、多重图等,以及它们在不同通信场景下的具体应用。如果书中能够提供一些实际的网络仿真案例,或者展示如何将这些算法应用到实际的网络编程中,那将是锦上添花。我坚信,通过学习这本书,我能够建立起扎实的图论和算法基础,从而更自信地应对通信网络中的各种挑战。

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对于《Graphs and Algorithms in Communication Networks》这本书,我怀揣着一种既好奇又期待的心情。作为一名在通信领域摸爬滚打多年的工程师,我深知理论知识与实际工程经验相结合的重要性。这本书的标题暗示了一种理论深度与应用广度的结合,这正是我一直在寻求的。我希望它能像一本宝典一样,为我解析通信网络中那些看似复杂却又遵循着清晰逻辑的运行机制。例如,我一直对网络故障的检测和隔离机制感到好奇,这本书是否会通过图论的视角来解释如何有效地识别网络中的“瓶颈”或“孤立节点”?我非常想知道它会如何讲解节点度和、聚类系数等图的度量在评估网络鲁棒性方面的作用。另外,在网络流量预测和负载均衡方面,我迫切需要更深入的理解,这本书能否提供基于图算法的解决方案,例如如何利用最大流最小割定理来优化数据传输路径,或者如何应用动态图算法来适应不断变化的流量模式?我希望书中不仅仅是罗列算法,而是能展示算法在实际通信场景下的应用过程,比如在构建高效的路由表、设计鲁棒的网络架构、或者实现智能的资源调度等方面。能够看到一个完整的从问题提出、模型构建、算法选择到结果分析的闭环过程,将是对我最大的帮助。我相信,这本书的出现,将为我提供一条更清晰、更高效的学习路径,让我能够站在巨人的肩膀上,看得更远。

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