Het netwerk een nieuw universeel paradigma?! - PowerPoint PPT Presentation

1 / 45
About This Presentation
Title:

Het netwerk een nieuw universeel paradigma?!

Description:

Title: community I ComMas Author: Mofers, Frans Last modified by: Mofers, Frans Created Date: 9/5/2005 11:58:06 AM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:38
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 46
Provided by: Mofers8
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Het netwerk een nieuw universeel paradigma?!


1
Het netwerk een nieuw universeel paradigma?!
Presentatie op TouW dag 20 mei 2006 Frans Mofers
2
koppeling naar de ochtend
  • media zijn extensies van onze organen
  • waarvan zijn onze communicatienetwerken
    extensies?
  • mediumruimte
  • wij hebben ons aangepast aan de mediaruimte die
    ons omgeeft, is maar goed ook want wij gaan hier
    niet meer uit
  • en hoe zit dat met de netwerkruimte?

3
wat is een netwerk?
  • een verzameling van objecten die onderling
    gekoppeld zijn
  • de koppeling kan bestaan uit
  • een fysieke verbinding tussen objecten
  • een verbinding tussen webpaginas
  • (chemische) boodschappen die uitgewisseld worden
    tussen de objecten
  • de eigenschap dat objecten (personen) elkaar
    kennen/ooit ontmoet hebben

4
voorbeelden van netwerken?
  • computers in het Internet
  • webpagina's
  • neuronen
  • studenten informatica
  • acteurs die samen in films opgetreden zijn
  • een hoogspanningselektriciteitsnetwerk
  • virussen
  • . . . . .

5
het netwerkparadigma
  • paradigma
  • een samenhangend stelsel van modellen en
    theorieën die een denkkader vormen waarmee de
    'werkelijkheid' geanalyseerd wordt
  • het denken in termen van netwerken is bezig onze
    blik de wereld steeds meer te doordringen
    modellen en theorieën over netwerken worden in
    steeds meer wetenschapsgebieden gebruikt om de
    fenomenen te beschrijven
  • deze lezing
  • modellen en theorieën rond netwerken die een
    zeker universeel karakter hebben
  • toegepast op het verterken van de academische
    community van de Informatcaopleiding

6
wat passeert de revue
7
maar eerst een experiment opstarten
  • inventarisatie netwerk van aanwezigen
  • naam invoeren
  • voorkeuren op drie categorieën scoren
  • resultaten opslaan

8
een technisch netwerkSURFnet 6 backbone
gebaseerd op dark fiber
9
hoe groot zijn netwerken, hoever zijn objecten in
een netwerk van elkaar verwijderd
  • oorspronkelijk werk medio vorige eeuw van
    wiskundige Erdös
  • het netwerk rond Erdös is op zich al interessant
    studieobejct het Erdös nummer
  • centrale vragen rond een specifiek netwerk
  • wat is de structuur?
  • hoe ver zijn objecten gemiddeld van elkaar
    verwijderd?
  • hoe groot is de doorsnede van een netwerk?
  • www 19 stappen - grootste afstand van de
    onderzochte netwerken
  • Internet 10 stappen
  • bewoners van de planeet aarde 6 stappen

Connectivity of the web one can pass from any
node of IN through SCC to any node of OUT. 
Hanging off IN and OUT are TENDRILS containing
nodes that are reachable from portions of IN, or
that can reach portions of OUT, without passage
through SCC.  It is possible for a TENDRIL
hanging off from IN to be hooked into a TENDRIL
leading into OUT, forming a TUBE -- a passage
from a portion of IN to a portion of OUT without
touching SCC.
10
netwerk van wiskundigen het Erdös nummer
  • Erdös was een Hongaars Wiskundige
  • had geen vaste verblijfplaats
  • meldde zich bij collega-wiskundigen met een oude
    koffer met de mededeling My brain is open
  • schreef zon 1.500 artikelen veelal met anderen
  • samen met Erdös gepubliceerd levert Erdös getal 1
    op
  • met iemand gepubliceerd die met Erdös
    gepubliceerd heeft Erdös getal 2
  • Erdös 1 509 personen
  • Erdös 2 6.984 personen

11
netwerk van filmacteurs de Kavin Bacon groep
  • filmdatabase
  • 150.000 films en 300.000 acteurs uit films uit de
    hele wereld vanaf het begin van het filmtijdperk
  • 110.000 films en 225.000 acteurs vormen een
    gekoppeld netwerk
  • gemiddeld spelen in een film 61 acteurs
  • elke acteur vormt een knooppunt in het netwerk en
    een verbinding ontstaat wanneer twee acteurs in
    dezelfde film gespeeld hebben
  • clustercoëfficiënt is 0,79
  • de afstand tussen twee willekeurige acteurs is
    toch maar 3,65
  • Kavan Bacon is een tamelijk willekeurig acteur
    uit deze database (rang rond 600 wat betreft
    aantal koppelingen naar andere acteurs) maar
    staat centraal in onderzoek rond deze database

12
hoogspanningsnetwerk westen VS
  • knooppunten generatoren, transformatoren,
    schakelpunten etc
  • verbindingen hoogspanningsleidingen (345 tot
    1.500 kV) tussen de knooppunten
  • 4.941 knooppunten
  • gemiddeld is elk knooppunt aan 2,67 andere
    knooppunten gekoppeld
  • afstand van knooppunt naar een willekeurig ander
    knooppunten is 18,7
  • clustercoëfficiënt is 0,08

13
0-hypothese
  • netwerken hebben een random karakter
  • knooppunten zijn at random verbonden met andere
    knooppunten
  • de verdeling van de lengte van de verbinding
    tussen twee knooppunten is een Poisson verdeling,
    dus
  • weinig knooppunten met weinig verbindingen
  • weinig knooppunten met veel verbindingen
  • rond het gemiddelde een gebied van knooppunten
    met een gemiddeld aantal verbindingen

14
small world of scale free of six degrees of
separation
  • een aantal eigenschap van veel netwerken
  • small world
  • veel knooppunten met weinig verbindingen
  • weinig knooppunten met veel verbindingen
  • six degrees of separation
  • zelfs bij zeer grote netwerken kun je met een
    beperkt aantal stappen elk ander knooppunt
    bereiken
  • in gemiddeld zes stappen kom ik bij elke andere
    aardbewoner via mensen die elkaar persoonlijk
    kennen
  • scale free
  • rechte lijn bij logaritmische plot
  • lokaal moeilijk te herkennen waar je in de
    verdeling zit
  • hangt samen met preferred attachment (dynamisch
    aspect)

15
synchronisatie dynamiek van netwerken
  • NRC 20 april 2006
  • In een volle tram staan wij naast twee
    jongedames. Tussen de vele mensen vallen zij op,
    omdat zij synchroon kauwgom staan te kauwen,
    zonder elkaar aan te kijken. Ik pieker mij suf om
    een verklaring te vinden voor de simultane
    kaakbewegingen, tot ik word aangestoten 'Kijk
    pap, die meisjes smakken in hetzelfde ritme, want
    zij hebben een dopje in hun oor van dezelfde
    Ipod.

NRC 24 december in een artikel over Michael
Gazzaniga die ons bewustzijn bestudeert Van al je
gedachten gaat 98 over jou in relatie tot
andere personen. De hele dag door vormen we
theorieën over anderen, wie ze zijn, wat ze
zullen doen, met wie ze omgaan. Als je echt wilt
begrijpen wat het brein doet, zou je moeten
bestuderen hoe het met sociale interacties gaat.
16
synchronisatie dynamiek van netwerken
  • NRC 28 januari 2006 in een artikel over Frans de
    Waal die apengedrag bestudeert
  • De aardigste constatering die De Waal doet in
    zijn boek is wel dat mensen tijdens een gesprek
    onbewust de laagste tonen in hun stem (onder de
    500hertz) op elkaar afstemmen. Degene die zijn
    diepe brom het meest aanpast aan die van de ander
    heeft altijd de minste status. Uit analyse van de
    Amerikaans talkshow van Larry King bleek dat
    gastheer King zijn brom wèl aanpaste aan die van
    Elizabeth Taylor, maar dat de stuntelige
    vice-president Dan Quale zich juist helemaal aan
    King aanpaste.
  • Nou, we zijn wel voortdurend bezig met niet
    non-verbale signalen en wij mensen zijn er
    waarschijnlijk ook heel goed in maar het gaat
    grotendeels onbewust. Als je mensen vraagt waarom
    ze iemand aardig of niet aardig vonden, weten ze
    het vaak niet. Er is een mooi onderzoek waarbij
    proefpersonen gesprekspartners wel of niet
    imiteerden in hun beweging. Wie imiteert wordt
    véél aardiger gevonden.

17
synchronisatie dynamiek van netwerken
  • vuurvliegen, synchroon aan en uit
  • geen centrale regie
  • vuurvliegen hebben een beperkt neuraal netwerk
  • synchronisatie op basis van een ingebouwde
    oscillator en een eenvoudig algoritme voor het
    synchronisatieproces
  • andere voorbeelden van synchronisatie in
    netwerken
  • chemische processen die onze biologische klok
    sturen
  • ongesteldheid van vrouwen, bv. in kloosters
  • cellen in het hart
  • bewegingen aardplaten
  • evolutie van een community http//www.commetrix.d
    e/evolution-nov2.html

18
simulatie gedrag netwerk van vuurvliegen
zie http//ccl.northwestern.edu/netlogo/
19
web 2.0 a second generation of services
available on the World Wide Web that lets people
collaborate and share information online
  • social software ? ? social networks
  • Instant Messaging
  • Internet Relay Chat
  • Internet forums
  • Blogs or Weblogs
  • Wikis
  • Social network services
  • Social network search engines
  • Social guides
  • Social bookmarking
  • Social Citations
  • Social Libraries
  • Social Shopping Applications
  • Peer-to-peer social networks
  • Collaborative real-time editing
  • Virtual presence
  • Virtual worlds and Massively-Multiplayer Online
    Games (MMOGs)
  • Other Specialized Social Applications

20
grafen de wiskundige netwerktaal
  • knooppunten (vertices)
  • verbindingen (edges)

21
grafen eigenschappen van netwerken
  • directed (gerichte) en undirected (niet-gerichte)
    grafen
  • is de richting van een verbinding van belang?
  • ADSL verbinding upload en download hebben
    verschillende eigenschappen, dus directed
  • het 220 Volt netwerk bij u thuis, undirected
  • in modellen etc. wordt meestal met undirected
    grafen gewerkt
  • een verbinding heeft iha een waarde/gewicht
  • in modellen etc. wordt vaak aan een verbinding
    waarde 1 toegekend
  • padlengte (path length)
  • de lengte van de kortste verbinding tussen twee
    knooppunten (voorbeeld met waarden)
  • lengte AB15, AC23, AD23, CD16

22
grafen eigenschappen van netwerken
  • clustering (cluster coefficient)
  • de waarschijnlijkheid dat twee knooppunten die
    gekoppeld zijn aan een gemeenschappelijk
    knooppunt ook onderling gekoppeld zijn
  • ofwel de fractie van je vrienden die ook
    vrienden van elkaar zijn
  • connectivity
  • met hoeveel buren ben ik gemiddeld verbonden

23
simulaties
24
model 1 kortste pad en clusters
25
model 2 kortste pad en clusters
26
volledig verbonden graf
27
twee verbonden volledige grafen
28
een geordend netwerk
  • stel 6 miljard personen vormen een volledig
    geordend netwerk
  • elk persoon is verbonden met 500 personen links
    en 500 personen rechts
  • om de verstverwijderde persoon te bereiken zijn 6
    miljoen tussenpersonen nodig
  • gemiddeld dus 3 miljoen stappen nodig in dit
    geordend netwerk
  • de gemiddelde padlengte is 3 miljoen
  • de cluster coëfficiënt is 0,75

voorbeeld 16 knooppunten elk knooppunt verbonden
met 2 buren aan elke zijde 80 verbindingen (niet
allemaal getekend) 8/24 sprongen nodig naar
verstverwijderde persoon gemiddeld 2 sprongen
naar een willekeurig ander persoon
29
grafen en small world
30
random verbindingen - 5 van de mogelijke
verbindingen
31
small world en een random netwerk
  • stel 6 miljard personen vormen een volledig
    random netwerk
  • iedereen kent 1.000 andere personen (het 6
    miljoenste deel van de gehele populatie, de
    clustering coëfficiënt ligt bij 1/(6.106))
  • elk van deze personen kent 1.000 andere personen,
    dus in 2 stappen kunnen 1 miljoen personen
    bereikt worden
  • in de derde stap kunnen 1 miljard mensen bereikt
    worden
  • in een random netwerk zijn dus 4 stappen
    voldoende om 6 miljoen personen te bereiken
  • de kans dat de personen in de eerste stap elkaar
    onderling ook kennen is echter zeer klein en dit
    is niet de realiteit
  • in werkelijkheid is de clustering groot de kans
    dat vrienden elkaar ook kennen is groot

32
small world en een random netwerk
  • algemene formule
  • N kd nodes zijn d sprongen verwijderd in een
    random netwerk met k connecties per node
  • ofwel
  • d log N / log k
  • de langzame toename van de logaritme dwingt de
    langzame toename van d af

33
verbonden met 2 buren links en 2 buren rechts
34
verbonden met 2 buren links en 2 buren rechts5
van verbindingen at random verlegd
35
small world de beste fit
  • het toevoegen van een aantal random verbindingen
    (personen die ook personen buiten de
    vriendenkring kennen) aan een verder geordend
    netwerk (vrienden die elkaar kennen) zorgt voor
    zowel een hoge clustercoëfficiënt als ook een
    kleine padlengte
  • de personen die bruggen slaan naar andere groepen
    zijn de hubs in deze small world
  • de verdeling
  • er zijn een beperkt aantal personen die veel
    connecties hebben
  • er zijn een groot aantal personen die weinig
    connecties hebben
  • de personen met veel connecties vormen de hubs
    tussen de groepen van personen die elkaar kennen
  • dus een scale-free netwerk

36
toepassing in de Master Informatica
37
Master studenten in de portal
  • actieve groep bestaat momenteel uit 44 personen
  • via de portal 2 wordt informatie verzameld over
    twee eigenschappen
  • gezamenlijke cursussen (gewicht 3)
  • interesse in een bepaald domein (gewicht 2)

38
IComMas portal het profiel
39
netwerk Master
40
academische community faculteit Informatica
  • uitbouw academische community één van de
    doelstellingen van het vernieuwingsproject
    faculteit Informatica
  • afstandsonderwijs in deeltijd op academisch
    niveau kent specifieke mogelijkheden, kent
    specifieke problemen en stelt daarom specifieke
    eisen aan de werkomgeving
  • academische benadering (ook open source
    filosofie)
  • halen en brengen
  • voortbouwen op producten van anderen
  • analyse en visualisatie van netwerken tussen
    studenten en staf kan een hulpmiddel zijn om de
    academische community binnen de specifieke
    OUNL-context te realiseren

41
netwerk Master - onderzoek
  • inzicht in de dynamische onderlinge relaties kan
    helpen bij
  • opbouwen gezamenlijk begrippenkader en
    gezamenlijke werkwijzen
  • vinden van gemeenschappelijke thema's
  • vinden van groepen waar relevante dingen gebeuren
  • ijken individuele positie
  • niet alleen statische informatie zichtbaar maken
    maar ook de groepsdynamiek (bv postings,
    bijdragen aan discussies)
  • ook omkering presentatie netwerk
  • personen vormen de knooppunten - eigenschappen,
    bijdragen en ontmoetingsruimten de verbindingen
  • personen vormen de verbindingen knooppunten
    worden gevormd door de gemeenschappelijke
    eigenschappen etc

42
IComMaS project Master community
  • uitbouw portal Master
  • eerste experimenten met Wiki
  • eenduidige definitie van begrippen op het terrein
    van de communicatietechnologie (ontologie)
  • begrippenkader wordt opgebouwd door docenten en
    studenten in het kader van onderwijstaken
  • vooral asynchrone samenwerking wordt hiermee
    ondersteund
  • activiteiten in de Wiki typische
    communityactiviteiten die inzicht bieden in
    interesses, produkten etc
  • inzichtelijk maken activiteiten en producten
    versterken het netwerk

43
IComMas Wiki
44
resultaat experiment tijdens lezing
45
Netwerk van deelnemers TouW-presentatie
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com