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复杂网络研究中的数学问题

已有 5766 次阅读 2011-11-1 12:39 |个人分类:见闻杂谈|系统分类:观点评述| 数学, 复杂网络, 物理, 理论, 应用

复杂网络研究中的数学问题——第七届复杂网络会议小感
 
从成都回来后就继续着无休止的备课上课等日常工作,昨天才抽空翻了翻会务组赠送的成电学报的复杂性科学专科合订本,读了第一篇文章——史定华老师的《无标度网络:基础理论和应用研究》后有点小感慨,略表一二。
这次参加成都的复杂网络会议属打酱油,没有投稿,纯粹是去学习先进的思想和方法。复杂网络会议上的报告显然已经大大超越了这个名称,看看报告人的单位,物理系、数学系、计算机学院、软件学院、自动化系、电子系、管理学院……充分展现了复杂网络研究领域综合性、交叉性的新兴前沿的特点。另一方面,从报告内容上看,两年前的青岛会议上理论研究的比重相对较大,实际应用即便有也略显牵强;但这次的会议报告中复杂网络在生物网、社会网和互联网上的应用研究分量加重,研究方法和结论也越来越成熟。能应用于实际,那么网络的研究也就愈发有趣了。
复杂网络的兴起源于数学中的图论,但是随着研究的发展,数学家在整个研究中的分量却显得不那么重了。本身,复杂网络这个命题就是由Barabasi等物理人提出来的,在其发展过程中,理论物理也起到了主导作用,辅之以一些工程科学、系统科学、管理科学方面的理论和实际研究,这些方向上的研究相对数学来说更容易创新,结论易于应用,因而也就更吸引人的眼球。但欣欣向荣的同时也难免造成学术研究的浮躁,即忽视一些基本数学问题的证明,两个简单的例子就是,无标度网络发现后似乎一下全世界的网络都是幂律度分布了;而爱因斯坦和达尔文的通信行为中发现重尾现象后一下子所有的人类行为的时间间隔分布也一下子都成了幂律了,不是幂律也得说成幂律。而幂律分布如何鉴别、如何检验、如何计算幂指数都还有很大分歧,做过实证的人也都知道,幂指数是有不少水分的。我导师的文章就因为里面数学推导证明过多,常常被审稿人认为过于“数学”而不够“物理”被要求修改甚至拒绝接收,而物理类杂志是复杂网络研究成果的主要阵地。
解决这类问题需要数学家出来规范理论研究中的很多细节技术问题。史老师做的正是这样的工作。论辈分,史老师是我导师的导师,应该称呼“师爷”了。近几年,很荣幸多次有机会听到史老师的报告,不过大多是在非数学专业的会议上,因此报告后听众的反应远远没有对生物网或者社会网等人们比较熟悉的研究对象的分析更吸引人。就我这样的非数学专业的听众来说也是这样的感觉,很努力的听,但真的听不懂。做研究的时候呢,有明确共识的就按公认的说法做,还有争议的往往就稀里糊涂过去了,这是很不好的习惯。自己知道,却也睁一只眼闭一只眼。
复杂网络研究向着尖端、应用发展的同时也不应该忽视基础的理论研究,只有根基扎实,才能长成参天大树。
已经很罗嗦了,就此打住。仅以此文自勉。


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