600 likes | 702 Views
Τζόγος, Κυκλωματα και Facebook 2 η Διάλεξη Α. Γελαστόπουλος Ρ. Γρηγορίου Θ. Κεχαγιάς Μάρτης 2009. Facebook by Touchgraph. Περίπατος στο Facebook Ερώτημα: Ποιος είναι ο Βασικός Facebooker?. Παράδειγμα: Που βαδίζουμε κύριοι. Παράδειγμα: Web Surfing.
E N D
Τζόγος, Κυκλωματα και Facebook 2η Διάλεξη Α. Γελαστόπουλος Ρ. Γρηγορίου Θ. Κεχαγιάς Μάρτης 2009
Περίπατος στο Facebook Ερώτημα: Ποιος είναι ο Βασικός Facebooker?
Παράδειγμα: Αναφορές σε μια Εργασία
Πως να το μοντελοποιήσουμε? Τυχαίοι περίπατοι Γράφοι Αλυσίδες Markov
Γράφοι Π.χ. V={Θανάσης, Ορέστης, Χριστίνα, ...}, Ε={ΘανΟρε, ΘανΧρι, ΟρεΧρι,...} • Με γράφους μπορούμε να μοντελοποιήσουμε: • Ηλ. Κυκλώματα • Το Facebook • Το Internet / Web • Το …
Αλυσίδες Markov Ενας τυχαίος περίπατος πάνω σε γράφο Μαρκοβιανή ιδιότητα: το παρελθόν δεν μετράει:
Τυχαίος Περίπατος στο Facebook(Touchgraph)
0 1 2 3 4 5 Παράδειγμα 2
Παράδειγμα 6 3 4 0 1 2
Θεώρημα: Αν υπάρχει s >0 τέτοιο ώστε Ps > 0, τότε υπάρχουν pn(n=1,2,…,N) τέτοια ώστεγια m, n = 1, …, N: limt∞[Pt]mn= pn
Ερώτημα:Ποιος είναι ο βασικόςFacebooker? 1η Απάντηση:Αυτός που έχει περισσότερη πιθανότητα (αυτός που έχει μέγιστη πιθανότητα ισορροπίας) Matlab Code
Παράδειγμα 7 Facebook
Ερώτημα:Ποιος είναι ο βασικόςFacebooker? 2η Απάντηση:Αυτός που είναι το κέντρο του γράφου ???
Ευκλείδεια Γεωμετρία: Το κέντρο ενός κύκλου? Το κέντρο ενός παραλληλογράμμου? Το κέντρο ενός τυχόντος σχήματος?
Κέντρο – Ορισμός 1: Δίνεται σχήμα S (ένα σύνολο σημείων) Το κέντροτου S είναι το σημείο M το οποίο ελαχιστοποιεί την ποσότητα δηλαδή
Κέντρο – Ορισμός 2 (Βαρύκεντρο): Δίνεται σχήμα S (ένα σύνολο σημείων) Το κέντροτου S είναι το σημείο M το οποίο ελαχιστοποιεί την ποσότητα δηλαδή
u v Γεωμετρία των Γράφων: Η απόσταση δύο κόμβων u,v ενός γράφου είναι το μήκοςτου μικρότερου μονοπατιού από το u,v d(u,v)=3
u v
Αλγόριθμος Floyd Υπολογισμός των αποστάσεων σε ένα Γράφο: Αρχικοποίηση: dist = … for (k=1:n) for (i=1:n) for (j=1:n) through_k = dist(i,k)+dist(k,j); if (through_k < dist(i,j)) dist(i,j) = through_k; end end end end
Γεωμετρία των Γράφων: Δίνεται γράφος G (V,E). Το κέντροτου G είναι ο κόμβος u ο οποίος ελαχιστοποιεί την ποσότητα δηλαδή
1 2 3 4 8 6 5 7 9 Παράδειγμα 1
3 4 Παράδειγμα 2 0 1 2
Παράδειγμα 3 (Facebook)
Ερώτηση Ποια είναι η σχέση των δύο λύσεων του βασικού Facebooker?
Εκμεταλλευόμαστε τη συμμετρία.Οι 3 πρώτες εξισώσεις είναι γραμμικώς εξαρτημένες. Η τέταρτη λέει ότι το άθροισμα των πιθανοτήτων είναι 1 α α α α α α α α α α β β β β γ β Λύση: β α α α α α α Αλλά το γ είναι το κέντρο, είτε με min(max(dist)) είτε με min(sum(dist)). Άρα «κέντρο != μέγιστη πιθανότητα»
Ερώτηση ? Το θεώρημα δεν απαντάει στη σχέση μεταξύ των 2 λύσεων
Six Degrees of Separation The planet is very large: 6.5b! Yet the world is small: 6˚
Α Β 1 2 3 4 5 Six degrees of separation Ο συντομότερος δρόμος για να συνδεθούν μεταξύ τους δύο τυχαίοι άνθρωποι στην γη αποτελείται το πολύ από 6 ακμές.
Έρευνα:Milgram(1967)300 γράμματα από Δυτική Αμερική με τον ίδιο προορισμό που βρισκόταν στην Μασαχουσέτη.
Συμπεράσματα: Έφτασαν μόνο τα 64, με μέσω αριθμό ενδιάμεσων αλλαγών 5,5. Έλλειψη αξιοπιστίας λόγω μικρού αριθμού δείγματος.
Έρευνα:Watts(2001) Αποστολή 28.000 e-mails σε 157 χώρες απ’ όλο τον κόσμο με τελικό στόχο 19 παραλήπτες. Συμπεράσματα: Ο μέσος όρος των ενδιάμεσων αποστολών ίσος με 6. Αξιόπιστο πείραμα, η θεωρία δείχνει να επαληθεύεται.
Έρευνες σε social networks FACEBOOK • 14.562 χρήστες (κόμβοι) • 601.735 ακμές • Διάμετρος 8 Συμπεράσματα: • Για δύο τυχαίους χρήστες μέσος όρος της απόστασης 2,85. Το 0,69% των χρηστών αποτελούν αποκομμένα ζεύγη, για τα οποία δεν ισχύει η θεωρία.
MSN • 240 εκατ. χρήστες (κόμβοι) • 30 δισ. συζητήσεις (ακμές) σε έναν μήνα • Υπολογισμός αποστάσεων χρηστών με τον αλγόριθμο Floyd Συμπεράσματα: Για δύο τυχαίους χρήστες μέσος όρος της απόστασης 6,6. Ωστόσο για το 22% των χρηστών η θεωρία καταρρίπτεται.
Είναι τα αποτελέσματα αξιόπιστα..? Όχι γιατί…
Διάγραμμα κατανομής ΜΣΝ χρηστών / απόλυτες τιμές Διάγραμμα κατανομής ΜΣΝ χρηστών / ανηγμένο κατά κεφαλή
Α Β 1 2 3 4 5 Μαθηματική προσέγγιση: kΟ μέσος αριθμός γνωστών NΟ πληθυσμός της γης Για να αποδειχθεί η θεωρία αρκεί να δείξουμε ότι: k*k*k*k*k*k = N k6 = N