Fractional Graph Theory

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出版者:Wiley-Interscience
作者:Edward R. Scheinerman
出品人:
页数:232
译者:
出版时间:1997-08-25
价格:USD 132.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471178644
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 图论
  • 分数图
  • 组合数学
  • 图算法
  • 网络科学
  • 离散数学
  • 数学建模
  • 优化
  • 图结构
  • 理论计算机科学
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具体描述

"Both authors are excellent expositors-exceptionally so-and this makes for a pleasurable read and allows for clear understanding of the mathematical concepts." -Joel Spencer Fractional Graph Theory explores the various ways in which integer-valued graph theory concepts can be modified to derive nonintegral values. Based on the authors' extensive review of the literature, it provides a unified treatment of the most important results in the study of fractional graph concepts. Professors Scheinerman and Ullman begin by developing a general fractional theory of hypergraphs and move on to provide in-depth coverage of fundamental and advanced topics, including fractional matching, fractional coloring, and fractional edge coloring; fractional arboricity via matroid methods; and fractional isomorphism. The final chapter is devoted to a variety of additional issues, such as fractional topological graph theory, fractional cycle double covers, fractional domination, fractional intersection number, and fractional aspects of partially ordered sets. Supplemented with many challenging exercises in each chapter as well as an abundance of references and bibliographic material, Fractional Graph Theory is a comprehensive reference for researchers and an excellent graduate-level text for students of graph theory and linear programming.

《分数图论》 《分数图论》是一部深入探索图论领域新前沿的学术专著,聚焦于将传统整数阶的图论概念拓展至分数阶的分析框架。本书旨在为研究人员、高年级本科生和研究生提供一个全面、系统且具有高度理论价值的参考。 本书内容围绕分数阶导数、积分等概念在图论模型中的应用展开。传统的图论通常处理离散的节点和边,而分数图论则允许我们描述和分析具有“记忆效应”、“非局部性”以及更精细结构特征的图。这种拓展使得我们能够更有效地建模现实世界中许多复杂系统,例如网络动力学、社会互动、生物网络以及复杂材料的传播过程等。 核心内容概览: 1. 分数阶微分方程与图: 本书详细阐述了如何构建和分析在图结构上定义的が分数阶微分方程。我们将探讨分数阶导数算子(如 Caputo、Riemann-Liouville 等)如何作用于图上的函数,以及由此产生的动力学行为。例如,在网络中,信息的传播或疾病的蔓延可能不再遵循简单的指数衰减或增长,而是表现出更复杂的长程依赖性,分数阶模型能够精确捕捉这种现象。 2. 分数阶图上的动力学系统: 深入研究分数阶动力学系统在图上的演化。这包括分析系统的稳定性和吸引子,探讨分数阶的“记忆”如何影响系统的长期行为。本书将介绍分析这类系统的数值方法和解析工具,例如利用 Laplace 变换、Mittag-Leffler 函数等工具来求解分数阶微分方程。 3. 分数阶图上的网络分析: 探索分数阶概念在网络分析中的应用。我们将讨论如何定义分数阶度、分数阶中心性、分数阶连通性等指标,以揭示网络结构中更深层次的属性。例如,在社交网络中,一个节点的影响力可能不仅仅取决于其直接连接的数量,还可能受到其“历史连接”或“分散性影响”的累积效应,分数阶指标可以量化这种复杂关系。 4. 分数阶图的谱理论: 引入和发展分数阶图的谱理论。类似传统图论中的拉普拉斯算子和邻接算子,本书将定义分数阶版本的算子,并研究其特征值和特征向量的性质。这对于理解图的全局结构、连通性以及信息传播的效率至关重要。本书将展示分数阶谱如何提供关于图结构的独特视角,例如,分数阶特征值可能揭示比整数阶谱更丰富的全局连通性信息。 5. 分数阶图的建模实例: 提供一系列实际应用案例,展示分数图论在各个领域的强大建模能力。这些案例可能涵盖: 传染病传播模型: 描述疾病在人群网络中的传播,考虑个体对疾病的“记忆”或“易感性”随时间的变化。 复杂网络动力学: 分析信息在互联网、传感器网络或电力网络中的传播和同步行为。 生物系统建模: 模拟基因调控网络、神经元活动或细胞信号传导过程中的非局部相互作用。 材料科学: 研究多孔材料中的扩散过程或液晶相变的动力学。 本书的特色与贡献: 系统性与前沿性: 本书结构清晰,从基础概念到前沿应用,为读者提供了一个连贯的学习路径。它汇集了该领域最新的研究成果,是理解和推动分数图论发展的关键著作。 数学严谨性与建模普适性: 内容严谨,数学工具和理论分析扎实,同时注重与实际问题的结合,展示了分数图论在理解和解决复杂系统问题上的巨大潜力。 跨学科视角: 融合了图论、分数阶微积分、动力系统理论和网络科学等多个学科的知识,为跨学科研究者提供了宝贵的参考。 详尽的数学推导与图示: 书中包含大量的数学推导过程,力求清晰易懂,并辅以丰富的图示和例子,帮助读者直观理解抽象概念。 《分数图论》不仅是对图论经典理论的延伸,更是对如何利用更精妙的数学工具来描述和理解我们身边日益复杂的系统的深刻探索。本书的出版将极大地推动分数图论在理论研究和实际应用中的发展,并为相关领域的学者提供坚实的理论基础和创新的研究思路。

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读后感

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我对《离散数学的另一面》这本书的评价可以概括为:深邃而不失严谨,拓展性极强。这本书显然不是一本入门教材,它似乎是为那些已经掌握了基础图论知识,并希望探究更前沿、更细分领域的专业人士准备的。书中对图的嵌入、代数图论以及极图理论的讨论,展现了作者深厚的学术功底和开阔的研究视野。特别是在讨论图的谱理论时,作者引入了非常现代的研究成果,并清晰地勾勒出这些理论对网络科学乃至量子计算可能产生的影响。我尤其欣赏它在论证过程中所展现出的那种“外科手术般”的精确性,每一个定义、每一条引理都经过了最严格的推敲,绝不容许丝毫的模糊。虽然阅读门槛较高,需要读者具备扎实的线性代数基础,但对于那些寻求突破和深入研究的读者来说,这本书无疑是一座宝库,它提供的视角和深度是其他同类书籍难以企及的。它更像是一部研究指南而非普及读物,值得反复研读。

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翻开《算法的诗意:用图形化思维构建世界》,我立刻被其独特的叙事风格所吸引。这本书完全摒弃了传统教科书那种冷冰冰的公式堆砌,转而采用了一种近乎散文诗的笔调来描绘算法的运行和图结构的美感。作者在解释连通性和割集时,所用的比喻和意象极其丰富,仿佛在讲述一则关于网络构建与瓦解的史诗。比如,描述最小生成树时,作者将其比作“在混乱中寻找最优的骨架”,这一描述极大地激发了我对优化问题的直觉理解。书中对NP完全性问题的讨论也十分精彩,不是生硬地抛出复杂证明,而是通过一系列精心设计的“思考实验”,引导读者去体会复杂性背后的哲学意味。这本书的节奏把握得非常好,在关键的算法步骤处会放慢脚步,用详尽的图示进行剖析,而在理论的宏观概览处则展现出一种磅礴的气势。它成功地将枯燥的算法学习过程,转化成了一场充满美学享受的心灵旅程。

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这本《图论的奇妙之旅》简直是为那些渴望深入了解离散数学核心概念的读者量身打造的。作者以一种极其生动且富有洞察力的方式,将原本抽象复杂的图论概念娓娓道来。书中不仅详尽地阐述了经典图论的基础,如欧拉路径、哈密顿回路,更重要的是,它巧妙地将这些理论与现实世界中的诸多应用场景紧密结合。例如,在介绍最短路径算法时,作者并没有仅仅停留在算法描述层面,而是通过一个生动的物流配送案例,让我们直观地理解了Dijkstra算法的精妙之处。读者很容易就能抓住问题的本质,而不是被繁琐的数学符号所困扰。此外,本书的排版设计也颇具匠心,图示清晰、逻辑流畅,即便是初学者也能快速建立起对图论的整体认知框架。阅读过程中,我常常有一种豁然开朗的感觉,仿佛作者就是我的私人导师,耐心地引导我穿越迷雾,直达知识的彼岸。这本书的价值,不仅仅在于传授知识,更在于培养读者用图论的思维去观察和解决问题的能力。强烈推荐给所有对计算机科学、运筹学或纯数学感兴趣的同仁。

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我必须说,这本《图论的实践应用》是一本极具操作性的手册,它完全摆脱了纯理论的束缚,直奔解决实际问题而去。这本书最大的亮点在于其丰富的案例库和代码实现指导。作者非常务实地挑选了几个最具代表性的应用领域——比如资源调度、路线规划和数据聚类——并针对性地展示了如何将图论模型转化为可执行的程序。书中附带的伪代码清晰明了,虽然没有直接提供完整的编程语言实现,但其详尽的步骤分解足以让有一定编程基础的读者快速上手。它不像某些教科书那样把重点放在证明上,而是聚焦于“如何用”以及“在什么情况下用”。例如,在讨论匹配理论时,书中通过一个大型招聘系统的配对问题,清晰地展示了如何利用匈牙利算法来优化资源分配。对于那些急需将理论知识转化为生产力的工程师和数据科学家而言,这本书的价值无可替代,它提供的是一套即插即用的思维工具箱。

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《网络拓扑与信息流动的奥秘》这本书带给我一种前所未有的系统性震撼。它真正做到了将图论置于一个宏大的信息基础设施背景下进行考察。这本书的视角非常独特,它似乎站在一个“上帝视角”,审视着从社交网络到电力传输系统等所有依赖于连接性的复杂系统。书中对网络鲁棒性、层次结构分析的章节尤其精彩,作者不仅罗列了各种防御和攻击策略,还深入探讨了在真实世界中,由于动态变化和不确定性,模型如何不断演进。阅读这本书需要读者对现实世界的系统有一定的认知基础,因为它大量引用了来自实际工程案例的数据和挑战。我对其中关于“小世界网络”的建模部分印象深刻,它解释了为什么看似分散的个体能够迅速实现信息同步。这本书的结构非常严谨,从基础的拓扑度量到高级的动态网络分析,层层递进,逻辑链条密不透风,是进行复杂系统建模的极佳参考资料。

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