Kompyuter ilm-fan Grafika: ta'rifi, turlari, dastur misollar. kompyuter ilm-fan chizma nazariyasi

aniqlash munosabatlar uchun kompyuter usuli soni elementlari birlashtiriladi. Bu ham o'rganishning asosiy ob'ekti bo'lgan grafik nazariyasi.

asosiy ta'riflar

kompyuter ilm-fan grafigi nima? Bu ob'ektlar deb ataladi tugunlari yoki uchlari, m bog'liq bo'lgan ba'zi juft bir qancha o'z ichiga oladi. N. qovurg'a. Misol uchun, shakl (a) bilan grafik to'rt tugunlari iborat, A, B, C, va boshqa uch omillar qovurg'alar har ulangan B qaysi D, va C va D ham bog'liq belgilanadi. Ular bir chetiga tomonidan ulangan bo'lsa, ikki tugun qo'shni bo'ladi. raqam kompyuter ilm-fan grafikalar qurish uchun qanday tipik yo'l ko'rsatadi. Doiralar burchaklar va ularning har biri juft bog'lovchi liniyalari vakili, qovurg'alari bo'ladi.

Nima adressiz grafik kompyuter ilm-fan, deyiladi? qovurg'alar ikki tarafida o'rtasidagi U munosabatlar nosimmetrik. Rib oddiygina bir-biri bilan ularni bog'laydi. A ball emas aksincha B, balki, masalan - ko'p hollarda, ammo, u asimmetrik munosabatlarni ifoda etish zarur. Bu maqsad hali, kompyuterda grafik ta'rifi qaratilgan tomonlarining majmui bilan tugunlari bir qator iborat. Har yo'naltirilgan chet yo'nalishi ma'noga ega uchlari orasidagi bog'liqlik bo'ladi. -Shakl (b) da ko'rsatilganidek, qirrali chiziq, aks, ularning qirralarning strelkalar bilan taqqoslanadi. Siz bu non-yo'nalish, grafik ta'kidlashni istayman, u adressiz deyiladi.

tarmoq modellari

kompyuter ilm-fan grafiklerdir matematik model tarmoq tuzilmalari. Quyidagi rasmda u faqat 13 ball edi Internetda tuzilishi, keyin, dekabr 1970 yilda ARPANET, nomini tug'di ko'rsatadi. tugunlari ishlash markazlari va qovurg'a, ikki vertices feedforward bas ulang. Amerika Qo'shma Shtatlari xarita beriladigan siz e'tibor qilmasangiz, haykalning qolgan oldingi biriga o'xshash, 13-tugun grafik hisoblanadi. Bu holda, uchidan haqiqiy ahvol muhim emas. Bu qaysi tugunlari bir-biriga ulangan muhim ahamiyatga ega.

Kompyuterda grafikalar Application narsalar ham jismonan yoki mantiqiy tarmoq tarkibida bir-biriga qanchalik ko'rish imkonini beradi. 13-tugun ARPANET Top kompyuterlar yoki boshqa qurilmalarda xabarlarni uzatish mumkin bo'lgan aloqa tarmog'ining bir misol, va qirralarning axborot berilishi mumkin bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri link vakili.

yo'nalishlar

grafiklari ko'p turli sohalarda ishlatiladi bo'lsa-da, ular umumiy xususiyatlarga ega. narsalar ko'pincha bir necha reyslar yoki axborot ijtimoiy tarmog'ida kishidan kishiga uzatiladi yoki foydalanuvchi yo'lovchi bo'lishi, izchil tuguniga tuguniga harakat, chekka harakat, deb fikr - chizma nazariyasi (informatika), ehtimol ular eng muhim o'z ichiga oladi kompyuter, izchil quydagi web-sahifalar bir qator tashrif.

Bu g'oya chekka bog'liq tugunlari bir qator sifatida yo'nalishi aniqlashni undaydi. Ba'zan nafaqat qismlarga o'z ichiga oladi marshrutni, balki ularni bog'lovchi tomonlarining ketma-ketlikni hisobga olish zarur. Misol uchun, uchlari MIT, BBN, RAND tartibi, UCLA ARPANET internet chizma bir yo'l hisoblanadi. tugunlari va tomonlarining o'tish takrorlanadi mumkin. Misol uchun, Shri, STAN, UCLA, Shri, Utah, MIT, shuningdek, bir yo'l hisoblanadi. qovurg'a takrorladilar bo'lgan yo'l, bir zanjir deb ataladi. tugunlari takrorlanadi bo'lmasa, u oddiy zanjir deb ataladi.

ko'chadan

kompyuter grafikalar, ayniqsa, muhim turlari - bir xalqqa tuzilishi vakili bu davr, masalan, tugunlari linch, sumkasi, carn, Harv, BBN, afsona, linch bir ketma-ketlikda sifatida. kamida uch birinchi va oxirgi tugunni bir xil bo'ladi bo'lgan qovurg'alar, va qolganlari bilan istiqomati, har xil kompyuter ilm-fan bir uslub grafikalar vakili.

Misollar: Shri aylanishi, STAN, UCLA, Shri qisqa bo'ladi, va Shri, STAN, UCLA, RAND, BBN, Utah, Shri sezilarli katta.

Deyarli chizma har ARPANET dam tsikli tegishli. Ularning har qanday muvaffaqiyatsiz bo'lsa, bu, ataylab qilingan bo'ladi, bir tugun boshqasiga o'tish ehtimoli. aloqa va transport tizimlari ham ko'chadan artıklık uchun mavjud - ular boshqa davr yo'lini muqobil yo'llari beradi. ijtimoiy tarmoqlar ko'pincha ko'zga ko'chadan bor. Agar topganingizda, masalan, xotini bir amakivachchasi bir yaqin maktab do'st aslida birodaring bilan ishlaydi, u siz, xotining, uning qarindoshi, maktabdan uning do'sti, uning xodimi (ya'ni. E. iborat davr hisoblanadi Sizning akasi), va nihoyat siz yana.

Ulangan grafik: ta'rifi (informatika)

Har bir tugun har qanday boshqa tuguniga olish u iloji bormi, deb hayron tabiiy, albatta. uchlari har juft o'rtasida yo'l bor bo'lsa, grafik bog'liq. Misol uchun, ARPANET tarmog'i - grafik bog'liq. ularning maqsadi bir tugun trafikni yo'naltirish bo'ladi bir xil, aloqa va transport tarmoqlarini ko'pchilik haqida aytish mumkin.

Boshqa tomondan, kompyuter ilm-fan grafikalar bu turlari keng tarqalgan, deb kutish uchun apriori sabab yo'q. Masalan, ijtimoiy tarmog'ida bir-biriga bog'liq bo'lmagan ikki kishini tasavvur qilish qiyin emas.

komponentlar

ustun kompyuterga ulangan bo'lsa, ular tabiiy ravishda tegishli parchalar, izolyatsiya qilingan va kesishmaydi tugunlarida guruhlari majmui tushib. Misol uchun, shakl uch bunday qismlar ko'rsatadi: - A va B, ikkinchi - birinchi C, D va E, va uchinchi qolgan uchlari iborat.

chizma komponentlari bir tugun kœpligini, ham ifodalaydi:

• Har bir uch kichik guruh har qanday boshqa bir yo'nalish bor;
• kœpligi har bir tugun har qanday boshqa bir yo'nalish mavjud bo'lgan katta to'plamidir qismi emas.

Kompyuterda grafiklari ularning komponentlarini bo'linadi, u o'z tarkibida usuli faqat boshlang'ich bayoni. Ushbu komponent ichki tuzilishi boy bo'lishi mumkin, u tarmoq talqini uchun muhim ahamiyatga ega. Misol uchun, bir tugunni ahamiyatini aniqlash rasmiy usuli o'simta olib tashlangan bo'lsa, sonini bo'linadi qancha qismlari aniqlash hisoblanadi.

maksimal komponent

Ulanish komponentlarini sifatli baholash uchun bir usuli mavjud. Ular do'st bo'lsa, masalan, ikki xalq o'rtasidagi aloqasi bilan dunyo bo'ylab ijtimoiy tarmoq bor.

Bu bog'liq? Ehtimol emas. Ulanish - asosan nozik mulk, va bir tugunni (yoki ularning kichik majmui) xatti-hech narsa uni kamaytirish mumkin. Misol uchun, hech yashayotgan do'stlar bilan bitta odam bitta uchidan iborat tarkibiy qismi hisoblanadi, va shuning uchun, soni bog'liq bo'lmaydi. Yoki uzoqdan bir joyiga orollari, tashqi dunyo bilan hech qanday aloqa kishidan iborat, shuningdek, uning mantiqsizlik tasdiqlaydi tarmog'i, bir kichik qismi bo'ladi.

do'stlari Global tarmoq

Lekin yana bir narsa bor. Misol uchun, mashhur kitobning bir o'quvchi boshqa mamlakatlarda o'sgan do'stlarini ega, va ularga, bir komponentining qiladi. Biz hisobga ushbu do'stlari va ularning ota-onasi olib bo'lsa, bu barcha odamlar o'quvchi haqida eshitmagan bo'lsa-da, bir xil topgan ham bir xil tilda gapirish va unga keyingi bo'lmagan. do'stlik global tarmoq da Shunday qilib, - bog'liq bo'lmagan, o'quvchi komponent kiritilgan bo'ladi aslida, dunyo aholisining muhim qismini o'z ichiga olgan, juda katta, juda ko'p turli tumanlarga kelgan odamlar o'z ichiga oladi dunyo, barcha qismlari uchun kuchli va.

Shu tarmoq ma'lumotlar fotoalbomlarda sodir - katta, murakkab tarmoqlar ko'pincha barcha tugunlari bir muhim qismini o'z ichiga olgan maksimal komponentining bor. tarmoq maksimal komponentining o'z ichiga oladi Bundan tashqari, u deyarli har doim faqat biri hisoblanadi. u qaytib do'stlik global tarmog'ining Masalan borib, millionlab odamlar o'z ichiga oladi, har bir, ikki maksimal komponentlari, mavjudligini tasavvur qilishga harakat qilish kerak, nima uchun, tushunish uchun. Bu biriga birlashtirilib maksimal ikki buzilishiga ikkinchi birinchi komponent ayrim bitta qovurg'a kerak. faqat bitta chekka boshlab, ko'p hollarda u hosil emas edi, va shuning uchun real tarmoqlarda eng ko'p ikki komponentlar kuzatiladi hech qachon, deb aqlga sig'maydigan hisoblanadi.

Ba'zi kam hollarda, qachon ikki komponentlari CO-mavjud bo'lgan real tarmog'ida uzoq vaqt davomida, ularning uyushmalari, oxir-oqibatda, halokatli oqibatlarga olib kelishi, dramatik, kutilmagan edi va maksimal.

Voqea sodir bo'lgan komponent birlashtirish

Misol uchun, taxminan bir yarim ming yillik oldin G'arb Yarımküre sivilizatsiyasi Evropa tadqiqotchilar kelishi so'ng, global kataklizm bor edi. Shimoliy va Janubiy Amerikada biri, va boshqa - - Yevrosiyoda ehtimol ikki gigant komponent iborat, global ijtimoiy tarmog'ining besh ming yil: tarmog'ining nuqtai nazaridan, bu kabi qaradi. shunday qilib, ishlab chiqilgan va inson kasallik, va bu Shuning uchun, texnologiya, hatto yomon, ikki qismlariga mustaqil rivojlandi, va qilgan. D ikki komponentlar nihoyat tez sensorli texnologiya va kasallik bor va og'ir musibatlar ikkinchi tug'yonga kelgan paytda.

Amerika High School

maksimal komponent tushunchasi juda ham kichik ko'lamda tarmoqlari haqida fikr yuritishga uchun foydalidir. An qiziqarli misol, 18-oy muddatga AQSh yuqori maktabda munosabatlarni ko'rsatib, bir grafiktir. Bu o'rganish maqsadi kasalliklar tarqalishiga, jinsiy yo'l bilan yuqadigan kasalliklar, kelganda u maksimal komponentining o'z ichiga oladi muhimdir. Talabalar, o'zi bilmagan holda, shunga qaramay, o'sha davr mobaynida faqat bitta sherigi bor edi, lekin bo'lishi mumkin, shuning uchun uzatish ko'pgina potentsial yo'nalishlar bir qismi maksimal komponentlarini qismi bo'lgan, va. Ushbu tuzilmalar uzoq yakunlandi bo'lishi mumkin munosabatlarni aks ettiradi, lekin ular kuchli nazorat va g'iybat mavzusi bo'lish uchun juda uzoq zanjirband shaxslarni ulash. ijtimoiy faktlar ko'rinmas qanday, lekin muhim so'l individual vositachilik bir mahsulot sifatida paydo: Shunday bo'lsa-da, ular real mavjud.

Masofa va kenglik-birinchi qidiruv

bir necha cho'qqilari yoki bir nechta orqali ketadi yo'qmi, shuningdek, transport, aloqa yoki yangiliklar va kasalliklar tarqatish - ikki tugunlari marshrutni ulangan yoki yo'qligini haqida ma'lumotlarga qo'shimcha ravishda, kompyuter ilm-fan grafik nazariyasi, uning uzunligi haqida bilib olish uchun imkon beradi.

Buning uchun, u boshidan oxirigacha o'z ichiga olgan qadamlar sonini, ya'ni teng yo'l uzunligi aniqlash. E. hisoblanadi ketma-ketlikda qirralarning soni. Misol uchun, sanoat va tijorat vazirligi, BBN, RAND, UCLA yo'l 3 uzunligi va afsona, Utah - yo'lning uzunligi yordamida 1. biz ikki tugunlari ikki tepalik o'rtasida bir-biriga yoki uzoq masofaga yaqin ustun ajratilgan bo'lsa uzunligi sifatida belgilangan, deb aytish mumkin ularning orasidagi eng qisqa yo'l. Misol uchun, linch va Shri orasidagi masofa bo'lsa-da, bu ta'minlash uchun, 1 yoki 2-, bas teng uzunligi yo'qligini tekshirish uchun zarur bo'lgan, 3.

Kenglik-birinchi qidiruv algoritmi

kichik grafik masofaga ikki tugunlari osonlik hisoblash. Lekin murakkab uchun masofalarni aniqlash tizimli usuli uchun bir ehtiyoj bor.

eng tabiiy yo'l, shuning uchun eng samarali quyidagi (do'stlari masalan, global tarmoq) bo'lib, buni va:

• Barcha foydalanuvchilar bilan do'st 1 masofada joylashgan e'lon qilinadi.
• do'stlari Barcha do'stlar (allaqachon o'tilgan sanab emas) masofa 2 e'lon qilinadi.
• Barcha ularning do'stlari (yana, belgilangan odamlarni sanab emas) uzoq masofaga 3 e'lon qildi.

Shu tarzda davom, qidiruv bo'lgan har bir, keyingi qatlamlari amalga oshiriladi - birlik oldingi birida. Har bir yangi qatlam avvalgilaridan ishtirok yo'q tugunlari iborat, va oldingi qatlami uchidan chekka tushib bormoqda.

u, birinchi navbatda, keyingi o'z ichiga olgan, boshlang'ich tugun olib ustun uchun, qo'ng'iroq qilib, bu texnik, bir kenglik-birinchi qo'ng'iroq deb ataladi. masofalarni aniqlash uchun bir usul berish bilan bir qatorda, u belgilangan boshlang'ich nuqtasi ularning masofaga asosida cho'qqilarini ega, kompyuter grafik qurish uchun qanday shuningdek grafik tuzilishini tashkil qilish foydali kontseptual asos bo'lib xizmat qilishi mumkin.

Kenglik birinchi qidiruv do'stlari tarmog'i, balki har qanday chizma nafaqat qo'llanilishi mumkin.

kichik jahon

Agar do'stlari global tarmog'iga qaytib borish bo'lsangiz, maksimal komponent tegishli bayon argument, albatta, biror narsa ko'proq ma'qul deb ko'rish mumkin: nafaqat o'quvchi dunyo aholisining muhim bir qismi, uni bog'lab, do'stlariga marshrutlarni bor, lekin Ushbu marshrutlarni hayratlanarli qisqa bo'ladi .

Bu g'oya "kichik jahon hodisa" deb ataladi: Agar qisqa yo'l har qanday ikki kishi bilan bog'laydi nima haqida o'ylaysiz, agar dunyo, kichik ko'rinadi.

"Olti al sıkışmalarından" nazariyasi birinchi eksperimental 1960 yilda Stanley Milgram va uning hamkasblari tomonidan tekshirildi. ijtimoiy tarmoq ma'lumotlar har qanday to'siq bo'lgan holda, va $ 680 bir byudjet bilan, u mashhur fikrni nazorat qaror qildi. Shu maqsadda, u 296 tasodifiy tanlangan tashabbuskorlari Boston chekkasidagi yashagan birja dallolim, maktub yuborish harakat so'radi. Tashabbuskorlari (manzili va kasb-hunar, shu jumladan,) maqsad haqida ba'zi shaxsiy ma'lumot berildi va ular u iloji boricha tezroq maqsadga erishilgan, shunday qilib, bir xil ko'rsatmalar bilan, ular nomi bilan bilgan shaxsga maktub yuborish kerak edi. Har bir harf do'stlari bir qator qo'li bilan o'tgan va bir zanjir Boston tashqarisidagi aksiyadorlik brokerlari uchun yopiladi tashkil etdi.

maqsadiga yetib kelgan 64 zanjirlar orasida, o'rtacha uzunligi avvalroq o'yin Dzhona Gera sarlavhasida ismli ikki o'n yilliklar sonini tasdiqlovchi, olti edi.

Bu ishda barcha kamchiliklar qaramay, tajriba, ijtimoiy tarmoqlar, bizning aql eng ahamiyatli jihatlaridan biri namoyish etdi. u kengroq xulosa qilingan ta'qib yillarda: Ijtimoiy tarmoqlar odamlar o'zboshimchalik juftlarni orasidagi juda qisqa yo'llarini ega bo'lishi kuzatiladi. Va biznes rahbarlari va siyosiy rahbarlari bilan bunday bilvosita ulanishlar har kuni o'zlari uchun to'lov yo'q bo'lsa ham, bunday qisqa yo'nalishlar mavjudligi ijtimoiy tarmoq bilan odamlarni beradi axborot tarqatish, kasallik va jamiyatda infektsiya boshqa turdagi tezligi katta rol, shuningdek foydalanish imkoniyatlarini o'ynaydi juda qarama-qarshi fazilatlar.