網絡科學基礎教程 菲利波.門采爾 9787563836727 【台灣高等教育出版社】

作者簡介
菲利波 門采爾（Filippo Menczer），印第安納大學布魯明頓分校信息科學和計算科學Luddy傑出教授，社交媒體觀察站（OSoMe）主任，美國計算機協會會士（ACM Fellow），並在Network Science、EPJ Data Science、PeerJ Computer Science等頂尖期刊擔任編輯。研究領域包括網絡科學、計算社會科學和萬維網科學，重點關注對抗社交媒體操縱。他在誤導信息傳播方面的工作得到了全球範圍內的報道。
桑托 福爾圖納托（Santo Fortunato），印第安納大學布魯明頓分校網絡科學研究所（IUNI）所長、美國物理學會會士（APS Fellow）、網絡科學學會會士（NSS Fellow）、國際計算社會科學會議（IC2S2）創始主席。研究重點為網絡科學，特別是網絡社區檢測、計算社會科學和科學學。2011年，由於在社會系統物理學方面做出的卓越貢獻，獲得德國物理學會頒發的社會物理學和經濟物理學青年科學家獎。
克萊頓 A 戴維斯（Clayton A Davis），擁有印第安納大學布魯明頓分校信息科學的博士學位以及數學理學學士和碩士學位。研究涉及社交媒體分析、大數據平臺的開發、打擊網絡暴力的機器學習算法、眾包平臺的設計以及社交媒體在社會運動中的角色；在社交機器人檢測方面的工作，在全球主要新聞媒體上均有報道。他開發的Botometer、Kinsey Reporter和社交媒體觀察站（OSoMe）等萬維網工具，每週回答數千名用戶的數百萬次查詢。他因在網絡科學課程高質量教材發展中所做的貢獻，獲得2017年信息科學助理講師獎。

精彩書評
這是一本在網絡科學教學方面處於領先地位的教材！作者以卓越的清晰度和洞察力，通過體驗式學習使概念生動化，吸引並為學生提供分析和模擬網絡數據的技能。對於他/她們來說，這本書不僅在”授人以魚”，而且在”授人以漁”！
——布賴恩 烏奇（Brian Uzzi），美國西北大學管理學托馬斯教授
身處現在這個時代，不瞭解網絡科學，我們就無法理解這個世界。本書對於本科生和研究生的教育必不可少，對從事網絡相關學科的科研人員來說也難能可貴，是一本社會急需的入門教材。
——奧拉夫 斯波恩（Olaf Sporns），印第安納大學心理學和腦科學傑出教授
這是一本能真正幫助各種背景的學生發現網絡科學力量的教材。它嚴謹且易懂，是任何剛踏入網絡科學領域求學者的理想起點。
——亞曆山德羅 韋斯皮尼亞尼（Alessandro Vespignani），美國東北大學物理學、健康和計算機科學斯滕伯格傑出教授
這是一本簡單易懂的網絡科學入門之作，它由領域內一些最知名的實踐者撰寫，為開始或準備進入這個迷人領域的讀者提供了一個絕佳的起點。
——艾伯特 L 巴拉巴西，美國東北大學網絡科學道奇特聘教授

目錄

0 引 言 1
0 1
社會網絡 2
0 2
通信網絡 5
0 3
萬維網與維基百科 7
0 4
互聯網 9
0 5
交通運輸網絡 10
0 6
生物網絡 11
0 7
本章 小節 13
0 8
擴展閱讀 13
課後練習 14
1 網絡元素 16
1 1
基本定義 16
1 2
用代碼處理網絡 18
1 3
密度和稀疏性 21
1 4
子網 23
1 5
度 24
1 6
有向網絡 26
1 7
加權網絡 27
1 8
多層網絡和時序網絡 28
1 9
網絡表示 31
1 1
繪製網絡 33
1 11
本章 小結 34
1 12
擴展閱讀 34課後練習 35
1
2 小世界網絡 40
2 1 物以類聚，人以群分 40
2 2 路徑和距離 43
2 3 連通性和連通分支 49
2 4 樹 52
2 5 尋找最短路徑 53
2 6 社交距離 58
2 7 六度分隔 61
2 8 朋友的朋友 63
2 9 本章 小結 67
2 10 擴展閱讀 68
課後練習 69
3 中樞節 點 76
3 1 中心性指標 76
3 2 中心性分佈 80
3 3 友誼悖論 87
3 4 超小世界 90
3 5 魯棒性 91
3 6 核分解 93
3 7 本章 小結 95
3 8 擴展閱讀 96
課後練習 97
4 方向和權重 102
4 1 有向網絡 102
4 2 萬維網 104
4 3 PageRank 114
4 4 加權網絡 119
4 5 信息和誤導信息 120

目錄

4 6 共現網絡 125
4 7 權重異質性 128
4 8 本章 小結 132
4 9 擴展閱讀 134
課後練習 137
5 網絡模型 140
5 1 隨機網絡 140
5 2 小世界模型 148
5 3 配置模型 152
5 4 擇優連接 155
5 5 其他擇優模型 161
5 6 本章 小結 170
5 7 擴展閱讀 171
課後練習 172
6 社團 178
6 1 基本定義 181
6 2 相關問題 188
6 3 社團檢測 193
6 4 方法評估 207
6 5 本章 小結 213
6 6 擴展閱讀 214課後練習 216
7 動力學 221
7 1 觀點、信息與影響 222
7 2 傳染病傳播 229
7 3 意見動力學 237
7 4 搜索 246 7 5
本章 小結 254
7 6 擴展閱讀 256
課後練習 257
附錄A Python教程 263
A 1 Jupyter Notebook 263
A 2 條件 264
A 3 列表 265
A 4 循環 267
A 5 元組 271
A 6 字典 273
A 7 組合數據類型 277
附錄B Netlogo模型 283
B 1 PageRank 284
B 2 巨分支 285
B 3 小世界 286
B 4 擇優連接 287
B 5 網絡上的病毒 288
B 6 語言變化 290
參考文獻 292
詞匯中英對照 310

前言/序言
1736年，萊昂哈德 歐拉（LeonhardEuler）在研究哥尼斯堡七橋問題時，發表了論文《哥尼斯堡七橋》（ Seven Bridges of K nigsberg），成為圖論的起源。自此以後，採用頂點和邊對現實世界進行數學描述和分析的技術不斷開拓發展，並逐步形成了網絡科學的完整理論和方法體系。
日常生活中，現實系統是由形形色色的要素和相互作用關係組成的具有特定功能的有機整體。網絡科學剛好可以由頂點和邊分別對這些要素和關係進行建模和表示，從而成為跨越各個不同領域研究發展的一門交叉性科學。在物理系統中，網絡科學被用於描述水電管網、道路航線、計算機連接等複雜系統，以分析樞紐節 點和提升系統韌性；在信息系統中，網絡科學被用於表達萬維網、移動通信、指揮控制等信息連接，以研究效率提升、運營優化；在社會系統中，網絡科學被用於對社交活動、物流運輸、經濟貿易等活動形成的結構進行建模，並被用於挖掘其中的統計規律和行為模式；此外，網絡科學在生物、醫藥、技術、軍事等領域廣泛應用並取得了顯著進步。
21世紀以來，隨著物聯網、大數據、人工智能等信息技術的不斷發展，人們能夠以前所未有的粒度和精度來觀測和描述各類現實系統的成分及其相互作用，極大地促進了網絡科學在不同領域的應用和發展，冪律、傳播閾值消失、度相關性、同質性、同伴效應等現象不斷被揭示或驗證。與此同時，網絡科學形成了關鍵節 點辨識、社團檢測、傳播控制、博弈演化、鏈路預測、圖表示學習等一批新的研究方向，展現出強大的生命力。
毋庸置疑，網絡科學已然成為大數據和人工智能時代下不可或缺的一門交叉學科，掌握網絡建模技術和分析方法，對於深入研究物理、信息、社會系統，準確把握系統結構和動力學特性，揭示系統演化規律，
1
提高系統調控能力具有重要的理論和應用價值。
本書譯自菲利波 門采爾（FilippoMenczer）、桑托 福爾圖納托（SantoFortunato）和克萊頓 A 戴維斯（Clayton A Davis）的英文著作 A First Course in NETWORK SCIENCE，三位作者均長期從事網絡科學和數據科學研究，在社交媒體分析、網絡社區挖掘、科學學等領域取得了卓越成果。本書的內容涵蓋了網絡指標、網絡模型、網絡社團和動力學等網絡科學最重要的研究內容。與已有教材和專著不同的是，本書摒棄了”全而多”的內容模式，著重強調對網絡基礎理論的理解和實戰應用，作者將生動的網絡可視化結果及相關公式、概述放到一起，結合 Python、Netlogo等工具展示了大量的實踐案例，尤其適用於信息、管理、數據和社會等學科專業的讀者作為一本網絡科學入門教材或讀物。
國防科技大學 呂欣
當人們通過 Twitter和 Facebook進行交流、在亞馬遜網站上購物、在 Google上搜索或購買機票乘機探親時都在不知不覺中使用網絡。從技術到營銷，從管理到設計，從生物學到藝術和人文學科，各行各業都需要對網絡有一定程度的瞭解。本書探討了網絡的相關研究，以及如何應用網絡來理解人們當今生活中的複雜關係模式。
本書也如同一個網絡，章 節 之間的關係如下圖所示：鏈接既代表了本書的層次結構（如
目錄所示），也代表了章 、節 、圖表、公式和小貼士之間的交叉引用；節 點顏色表示章，節 點大小與其鄰居節 點數量成比例。

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