เหตุใดกราฟที่กำกับจึงมีความสำคัญ

18

ต้องการปรับปรุงโพสต์นี้หรือไม่? ให้คำตอบโดยละเอียดสำหรับคำถามนี้รวมถึงการอ้างอิงและคำอธิบายว่าทำไมคำตอบของคุณถึงถูกต้อง คำตอบที่ไม่มีรายละเอียดเพียงพออาจแก้ไขหรือลบออกได้

เราได้อ่านเกี่ยวกับอัลกอริทึมสำหรับ MST การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งการกำหนดเส้นทางและอื่น ๆ ในกราฟกำกับ

นอกจากนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้คนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับอัลกอริธึมแบบไดนามิกและความทนทานต่อข้อบกพร่องสำหรับกราฟกำกับ

แต่ฉันสงสัยว่ามีแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงหรือไม่ซึ่งเครือข่ายกราฟที่ขีดเส้นใต้นั้นเป็น "กำกับ" นอกเหนือจากเครือข่ายทางสังคมปัญหาทั้งหมดที่ฉันคิดได้เช่นเครือข่ายรถไฟ / ถนนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ฯลฯ จัดการกับกราฟที่ไม่ได้ถูกบอกทิศทางเท่านั้น

แก้ไข 1: ฉันเข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้สามารถใช้ในการสร้างแบบจำลองบางสถานการณ์ที่มีการนำทางเชื่อมโยง แต่ฉันสงสัยว่าสถานการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยแค่ไหนในโลกแห่งความเป็นจริงและการศึกษาความทนทานต่อความผิดปกติของกราฟ

graphs graph-theory fault-tolerance

— chyle
แหล่งที่มา

6

กราฟที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสองประเภทในวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดคือ tree และ DAG (Directed Acyclic Graph) ต้นไม้ถูกใช้ในหลายสิ่ง (เช่นต้นไม้ครอบครัวลำดับชั้น) DAG สามารถทำเวอร์ชั่นที่ซับซ้อนกว่านี้ได้ DAG นั้นใช้เป็นหลักเมื่อใดก็ตามที่คุณมีชุดเอนทิตีที่มีการพึ่งพาซึ่งกันและกัน เมื่อปัญหาของคุณมีองค์ประกอบ "เวลา" หรือ "ทีละขั้นตอน" ผู้กำกับจะแสดงถึงความก้าวหน้าที่ไม่สิ้นสุด คุณเห็น DAG ในสิ่งต่าง ๆ เช่นแผนผังลำดับงานซอฟต์แวร์การจัดการบรรจุภัณฑ์และแบบฟอร์ม SSA ที่เป็นตัวแทนระดับกลางของคอมไพเลอร์

— Iwillnotexist Idonotexist

2

ตกลงคำถามจริงของคุณคืออะไร คุณต้องการที่จะรู้ว่าทำไมกราฟที่กำกับนั้นมีความสำคัญหรือเหตุใดการยอมรับข้อบกพร่องของกราฟที่นำเสนอจึงมีความสำคัญ นั่นเป็นคำถามสองข้อที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง

— David Richerby

2

ตัวอย่างของคุณในขณะที่ "ไม่มีการกำหนดทิศทาง" ทางกายภาพในการใช้งานยังคงมีกราฟกำกับการใช้งานอยู่เหนือพวกเขาอย่างมีเหตุผล ตัวอย่างเช่นรถไฟไม่เดินทางแบบสองทิศทาง - พวกเขาไปทางเดียวหรืออื่น ๆ ตามกำหนดเวลา สมมติว่าไม่มีการจัดตารางรถไฟ แต่ให้ตารางผู้โดยสารเท่านั้น จากนั้นบุคคลนั้นมีความสนใจในกราฟกำกับแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ารถไฟสามารถเดินทางได้ทั้งทางรถไฟ

— Darren Ringer

5

chyle: เครือข่ายสามารถได้รับประโยชน์โดยตรงจากการแสดงกราฟโดยตรง การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในครัวเรือนส่วนใหญ่ไม่สมมาตร ลิงก์อัพสตรีมและดาวน์สตรีมสามารถมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง (แบนด์วิดท์ความหน่วงการสูญหายของแพ็กเก็ตและอื่น ๆ )

— Alexander - Reinstate Monica

1

ฉันไม่รู้เกี่ยวกับคนอื่น แต่ต้นไม้ครอบครัวของฉันเป็นกราฟิค ฉันไม่ใช่พ่อแม่ของฉัน

36

นึกว่ากราฟกำกับเป็นกราฟที่ขอบมีทิศทางที่เกี่ยวข้องกับพวกเขา

การใช้กราฟกำกับคุณสามารถแสดงความสัมพันธ์แบบไม่สมมาตรระหว่างโหนดในขณะที่ในกราฟที่ไม่ได้บอกทิศทางเราสามารถแสดงความสัมพันธ์แบบสมมาตรเท่านั้น

ในทางปฏิบัติการใช้กราฟกำกับคุณสามารถแสดง:

เครือข่ายถนน (ใช้กราฟกำกับคุณสามารถแสดงทิศทางของถนน);
เชื่อมโยงหลายมิติเชื่อมต่อหน้าเว็บ ;
การอ้างอิงในโมดูลซอฟต์แวร์ ;
ความสัมพันธ์เหยื่อล่า ;
กำหนดแน่นอนหุ่นยนต์

นอกจากนี้ตัวอย่างคลาสสิกเหล่านี้คุณสามารถเห็นภาพอื่น ๆ สถานการณ์ที่แท้จริงของโลกจำนวนมาก (การค้าการเงินการตั้งเวลา, โรคติดเชื้อ, การอ้างอิงการควบคุมการไหล ฯลฯ ) ที่ต้องการความสัมพันธ์ที่สั่งซื้อ[1]

— darioSka
แหล่งที่มา

4

คำตอบที่ดี ฉันคิดว่า OP ลืมไปว่าเมื่อคุณมีถนนจริง ๆ แล้วคุณมีถนนสองสาย (หนึ่งเส้นทางสำหรับแต่ละทิศทางมักขนานกันอย่างสมบูรณ์) พวกเขาสามารถแสดงเป็นกราฟที่เรียบง่าย แต่กราฟกำกับการเพิ่มข้อมูลที่จำเป็นไปยังรูปแบบ

— ecc

ฉันชอบสิ่งนี้และฉันสังเกตว่าคำตอบนี้ระมัดระวังในการพูดถึงการเชื่อมโยงหลายมิติของเว็บเพจที่เชื่อมโยงซึ่งไม่รวมการใช้ฟังก์ชั่นย้อนกลับ ;-)

— SDsolar

หากต้องการใส่ความคิดเห็นของ @ ecc ในภาษาท้องถิ่นคุณมีสองโหนดที่เชื่อมต่อกันด้วยสองขอบ ขอบแต่ละอันจะตรงข้ามกับอีกด้าน มันมักจะเห็นในรัฐกำหนดแผนภาพ สำหรับถนนมันจะลดลงเหลือเพียงเส้นเดียวไม่ว่าจะเป็นทางเดียวหรือทางอ้อม

— SDsolar

4

@ecc เช่นกันที่ฉันมาจาก (แคลิฟอร์เนีย) เรามีถนนเดินรถทางเดียว

— k_g

5

มีกราฟกำกับอยู่ ดังที่ได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Acyclic กราฟ (DAGs) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นอย่างมากมีประโยชน์ในงานการคำนวณจำนวนมากเช่นการรวบรวมรหัส

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าอัลกอริทึมกราฟกำกับมากที่สุดสามารถใช้ในกรณีที่ไม่ได้กำหนดทิศทางโดยแทนที่ขอบที่ไม่ได้เปลี่ยนทิศทางด้วยขอบที่กำกับสองด้าน การทำสองสิ่งนี้ซึ่งพยายามสร้างกราฟกำกับจากกราฟที่ไม่ได้บอกทิศทางนั้นไม่สามารถทำได้สำหรับอัลกอริธึมส่วนใหญ่

— Cort Ammon - Reinstate Monica
แหล่งที่มา

3

จุดเริ่มต้นของการจัดเรียงทอพอโลยี (การดำเนินการพื้นฐานในกราฟ acyclic กำกับ) อยู่ในเครือข่ายของการพึ่งพาในการจัดการโครงการโดยเฉพาะวิธี PERT Kahnและ Lasser อ้างถึง PERT ในเอกสารของพวกเขาและวางตัวอย่างไว้บนมันเช่น

เครือข่าย PERT 30,000 กิจกรรมสามารถสั่งซื้อในเวลาที่น้อยกว่าหนึ่งชั่วโมงของเวลาเครื่อง

การจัดตารางเวลางานออนไลน์ยังคงดำเนินการกับเครือข่ายประเภทนี้ เช่นระบบ ETL จัดตารางเวลางานให้รันหลังจากงานที่จัดเตรียมข้อมูลอินพุตแล้วเท่านั้น

— KWillets
แหล่งที่มา

2

คำตอบ: จาก OP ฉันอนุมานได้ว่าคำถามนั้นเกี่ยวข้องกับ SDG จริง ๆ (กราฟที่มีการลงชื่อกำกับโดยตรง) ดังนั้นนี่คือคำตอบของฉันซึ่งระบุกราฟพื้นฐานที่นำไปสู่ SDG

กราฟกำกับถูกใช้อย่างกว้างขวางในการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดทรีในระบบอุตสาหกรรม เมื่อคุณกำจัดสาเหตุของความผิดปกติคุณจะต้องติดตามกราฟเพื่อค้นหาความเป็นไปได้อื่น ๆ

กราฟกำกับถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการกลับมาของโหนดซึ่งถูกกำจัดอย่างมีประสิทธิภาพ ในการวินิจฉัยความผิดมักใช้เวลาในการฟื้นฟูบริการเป็นสิ่งสำคัญ ในระบบอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนจะมีต้นไม้คู่ขนานเสมอตามเวลาซึ่งอาจนำไปสู่การปิดระบบทั้งหมดหากความผิดไม่ได้รับการแก้ไขภายในข้อ จำกัด เวลาต่างๆ การกลับไปกลับมามีแนวโน้มที่จะนำไปสู่ความล้มเหลวทั้งหมดซึ่งอาจทำให้การดำเนินการฟื้นฟูซึ่งใช้เวลานานกว่ามาก (เช่นถังระบายน้ำและท่อส่งเพื่อเริ่มต้นโรงกลั่นใหม่)

มันเหมือนกับการตัดกิ่งไม้ - ไม่จำเป็นต้องกลับไปที่ลำต้นเมื่อคุณพยายามหากิ่งไม้เดียว

SDGs มีคุณสมบัติเพิ่มเติมของการให้คำแนะนำตามความน่าจะเป็นหรือเกณฑ์เพื่อช่วยในการตัดสินใจเมื่อมีการสำรวจต้นไม้

นี่คือลิงค์ไปยังหนังสือที่ดีเกี่ยวกับหัวเรื่องที่เรียกว่าการตรวจจับความผิดพลาดและการวินิจฉัยในระบบอุตสาหกรรม (หน้า 224) ซึ่งอธิบายถึงประโยชน์ของการวินิจฉัยตาม SDG:

https://books.google.com/books?id=KFLlBwAAQBAJ&pg=PA224

— SDsolar
แหล่งที่มา