close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

отчет по практике(10)

код для вставкиСкачать
 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Харьковский национальный университет имени В.Н.Каразина
Факультет компьютерных наук
Отчет по производственной практике
Выполнила: студентка группы КС-31
Рудычева В.А.
Харьков
2012
Введение
Я проходила производственную практику в Институте монокристаллов НАН Украины. Этот институт занимается такими научными исследованиями, как фундаментальные и прикладные исследования процессов выращивания кристаллов, поиск новых кристаллических и наноструктурных сред с функционально важными свойствами, фундаментальные основы нанотехнологий, комплексные исследования физико-химических свойств и физических явлений в кристаллах, тонких пленках, наноматериалах, теория нелинейных явлений, транспорта и структурообразования в конденсированном состоянии вещества.
Моим руководителем на практику был Яновский В.В.. Он заведует отделом теории конденсированного состояния материи. Этот отдел занимается изучением свойств сильно неравновесных систем, поиском новых подходов и эффектов, связанных с нелинейностью и открытостью таких систем, исследованием квантовых структурно-сложных систем.
В первую неделю моей практики, я ознакомилась с общей работой Института монокриссталов и их отделами. В составе Института 7 научно-исследовательских отделов. Каждый отдел направлен на определенный вид деятельности и перед каждом отделом стоят разные цели и задачи.
Затем мне дали литературу по изучению сложных сетей. Из нее я узнала что же такое на самом деле сложная сеть, познакомилась с основными понятиями и характеристиками сложных сетей. Так же я узнала, что в последние годы сетевая парадигма, использующая физические понятия и методы, стала основным и очень эффективным инструментом изучения реальных сложных систем. Наиболее значительные результаты последних лет в изучении сетевых структур были получены физиками. Оказалось, что методы физики, прежде всего статистической механики, хорошо подходят для изучения проблем в этой области .В отличие от математиков, физики в своих исследованиях опираются на эмпирические данные о реальных сетях, таких как Интернет, сети друзей и знакомых, или биологические метаболические сети. Во вторую неделю я с руководителем обсуждала прочитанную статью, разбирала моменты, которые мне были непонятны, и в итоге я получила задание найти реальную сеть и практически рассчитать все ее характеристики.
В третью неделю я выполнила задание, затем руководитель проверил его, и мы обсуждали результаты, которые вышли в расчетах и подводили итоги проведенной работы.
Основная часть
Весь теоретический материал, касающийся моей темы исследований во время практики, я нашла в статье "Сложные сети" журнала Физические исследования, который посоветовал мне мой руководитель. В этой статье было коротко описано развитие науки о сетях и охарактеризовано свойства некоторых природных сетей и сетей, которые возникли в результате жизнедеятельности человека. Приведены примеры трех основных моделей сетей: классического случайного графа Эрдоша - Рении, тесного света Ваттса - Строгаца и безмасштабной сети Барабаши - Альберта. Что же такое сеть? Сетью называют совокупность узлов, которые связанные связями. Понятие сети стало одним из центральным понятием нашего времени. Взрыв заинтересованный им - это культурное и социальное явление, которое произошло в конце прошлого столетия.
Существует много систем, которые имеют форму сети: это интернет, www, нейронные сети, сети метаболизма, транспортные, распределительные (например, кровеносные артерии или почтовая служба), социальные сети и много других.
Теперь рассмотрим характеристики сетей. Употребляют параллельно термин узел и вершина (соответственно, связь и ребро). Степень узла k - это количество связей, присоединенные к этому узлу. Связи могут быть ненаправленные и направленные ( входить в узел или выходить с него, тогда говорят про входную и выходную степень соответственно). Полная информация о системе содержится в ее матрице смежности Â. Для сети с N узлами Â является квадратной матрицей M×N. Ее элементы aij равняются 1, если узлы i и j соединены между собой, и 0, если эти узлы не соединены. Для ненаправленных сетей aij = aji и aii = 0. Тогда для степени ki узла i получаем:
Чтобы охарактеризовать "линейный размер" сети, полезны понятия среднего <l> и максимального lmax кратчайшего пути. Для связной сети с N узлами средний кратчайший путь определяется как где lij - длина кратчайшего пути между узлами i и j.
Для заданного узла m коэффициент кластерности Cm определяем как отношение явного количества связей Em между его ближайшими соседями к максимально возможному количеству таких связей:
Заметим, что для узла степени km максимальное количество связей между ближайшими соседями равно km (km - 1)/2.
Коэффициент кластерности показывает, сколько ближайших соседей заданного узла являются также ближайшими соседями друг к другу. Коэффициент кластерности любого узла графа, который не содержит ни одного цикла, равен нулю. А коэффициент кластерности любого узла полностью соединенной сети равен 1.
Другой характеристикой узла есть посредничество. Она отображает роль узла в установленные связи в сети и показывает, сколько кратчайших путей проходит через этот узел. Посредничество σm узла m определяем как где B(i,j) - общее количество кратчайших путей между узлами i и j, B(i,m,j) - количество кратчайших путей между i и j, такие, которые проходят через узел m. Величину σm также называют нагрузкой.
Одной из главных характеристик сети есть распределение степеней узлов P(k), которая определяется как вероятность того, что узел i имеет степень ki = k. Во время исследований выяснилось, что сети, которые характеризуются разными P(k) , демонстрируют очень разнообразное поведение. А именно, распределение Пуассона:
экспоненциальное распределение:
степенное распределение:
Соответственно показано на рисунке ниже:
После ознакомления с теорией я нашла реальную сеть - транспортную.
Рис. 1. Транспортная сеть Украины.
Затем в MS Excel я построила матрицу смежности и рассчитала нужные характеристики:
Рис. 2. Матрица смежности.
Рис.3. Дополнительная матрица для вычисления среднего <l> и максимального lmax кратчайшего пути.
Затем я вычислила распределение степеней узлов P(k):
k N(k) P(k) 2 12 0,32 3 8 0,21 4 7 0,18 6 1 0,03 и построила по этим данным гистограмму:
По ней видно, что наша сеть имеет степенное распределение.
Вывод Таким образом в ходе производственной практики я побывала в Институте монокристаллов НАН Украины ,узнала чем он занимается и на какие отделы подразделяется. Мне понравилось, как со мной работал персонал этого института, всегда вежливо относились ко мне и помогали в работе. Так же я более углубила знания о сетях, узнала, чем они полезны и как важны и нужны в нашем современном мире, немного узнала о истории развития сетей. Рассмотрела реальную сеть и на практике высчитала ее параметры и характеристики. И еще раз вспомнила как работать в MS Excel.
По окончанию практики мой руководитель мне дал тему дипломной работы. Она звучит как: топологические свойства транспортных сложных сетей.
Литература
1.Журнал физических исследований, №4 (2006 г.), статья "Сложные сети" с.247-289 .
2. www.lanl.gov
Документ
Категория
Разное
Просмотров
54
Размер файла
676 Кб
Теги
преддипломная практика, практике, производственная практика, отчет, практика
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа