網(wǎng)絡(luò)科學是本世紀剛剛興起的一個新的交叉學科,。它以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為主要研究對象,通過對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性的提取和刻畫,,探究其所反映的復(fù)雜系統(tǒng)的普遍規(guī)律,。網(wǎng)絡(luò)科學是將運籌學的思想和方法應(yīng)用于生命科學的主要橋梁之一。網(wǎng)絡(luò)科學在過去的十余年間飛速發(fā)展,,在計算機,、社會學、生物學等領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響,,已經(jīng)成為研究復(fù)雜系統(tǒng),、解決復(fù)雜性問題的重要理論和方法。例如,,大量基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團結(jié)構(gòu)的分析方法已經(jīng)成為系統(tǒng)生物學中研究生物功能的基本工具,。運籌學的各個分支,特別是最優(yōu)化方法和圖論已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)科學中發(fā)揮了重要作用,。今后十年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)科學預(yù)期將有重大的突破,,并成為應(yīng)用科學的主流性分支。運籌學同網(wǎng)絡(luò)理論有著天然的聯(lián)系:運籌學有可能給出網(wǎng)絡(luò)的表達方式,、理論刻畫以及分析方法,。未來十年網(wǎng)絡(luò)科學和運籌學的交叉研究可能在以下兩個方面有所突破。隨著各種實際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的大量產(chǎn)生,,人們對實際網(wǎng)絡(luò)基本特征的認識必將深化,,對普適性的網(wǎng)絡(luò)和個性化的網(wǎng)絡(luò)建立合適的網(wǎng)絡(luò)模型的時機將日趨成熟。例如,,生命科學中,,各種生物網(wǎng)絡(luò)迅速積累和擴張,。在過去十余年間伴隨著網(wǎng)絡(luò)科學的發(fā)展,生物網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究已經(jīng)成為系統(tǒng)生物學研究最基本的部分,。但是,,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和實際網(wǎng)絡(luò)的不確定性都使得刻畫網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生機制成為重要且極具挑戰(zhàn)性的問題??梢灶A(yù)見的是,,隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的積累和發(fā)展,人們終將認識其產(chǎn)生機制,。運籌學的最優(yōu)化理論,、圖論與隨機運籌模型和方法等,將會在模型的建立與分析起到無可替代的作用,。現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)是一個不斷更新,、變化著的復(fù)雜系統(tǒng)。揭示和刻畫網(wǎng)絡(luò)演化的特征對理解網(wǎng)絡(luò)的功能和結(jié)構(gòu)具有重要的意義,。隨著生物技術(shù)與計算機的高速發(fā)展,,大規(guī)模時序數(shù)據(jù)的積累將成為可能,如何有效的分析和利用這些數(shù)據(jù),,運籌學,、統(tǒng)計學等應(yīng)用數(shù)學分支將會為徹底的認識、解決這一問題起到無比重要的作用,。此外,,網(wǎng)絡(luò)科學目前尚處于實證研究為主的階段。它要真正成為一門獨立的科學分支,,必須建立其基礎(chǔ)理論,、運算理論,以及從目前的實證地從實際世界中提煉網(wǎng)絡(luò)模型,,發(fā)展到應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)理論去建立自然界的或技術(shù)性的系統(tǒng),,使其具有特定的性質(zhì)。在這一過程中,,運籌學可以成為一個主要的工具,。在這一方面,運籌學的發(fā)展歷史可以借鑒,。在線性規(guī)劃的算法背后,,是強有力的對偶理論;在非線性規(guī)劃算法的后面,,是收斂性理論和凸分析理論,;在圖論和組合方面,,是計算復(fù)雜性理論,。由此構(gòu)成運籌學這門學科,。而網(wǎng)絡(luò)理論勢必在以后的十年中完成這一過程。
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