[include(틀:이산수학)]
[include(틀:컴퓨터공학)]
[include(틀:이론 컴퓨터 과학)]

[목차]

== 개요 ==
{{{+1 Network theory}}}, {{{+1 Network science}}}

네트워크 이론(Network theory) 또는 네트워크 과학(Network science)은 일반적인 종류의 연결망을 분석하는 [[물리학]], [[수학]], [[컴퓨터과학]] 분야에서 다루는 이론. 어원은 [[네트워크]] 항목과 동일. 노드와 링크로 구성된 모든 종류의 시스템을 대상으로 한다. 예) 도로 네트워크, 철도 네트워크, 전염 네트워크 등

이 이론에서 말하는 [[네트워크]]는 [[그래프(이산수학)|그래프]] 이론의 그래프가 현실의 시스템에서 나타난 것, 혹은 임의의 시스템을 그래프에 mapping시킨 것으로 생각할 수 있다. 그래프와 마찬가지로, 점(노드)들과 그 점들 사이를 잇는 선(링크)의 집합에 의해 정의되며, [[인접행렬]]을 이용하면 네트워크를 수학적으로 표현할 수 있다. 노드와 링크로 구성된 모든 종류의 시스템은 이 네트워크 개념을 활용해 표현할 수 있으며 시스템의 구조만을 따로 떼어 분석할 수 있도록 도와주므로 2000년대 이후의 [[복잡계]]연구에서 네트워크 분석은 필수적이 되었다.

네트워크에 대해 학술적으로 처음 정의하기 시작한 것은 오일러가 제창한 [[그래프(이산수학)|그래프 이론]]에서이며, 1970년대부터는 문화인류학, 사회학 등에서 이 개념을 활용하기 시작하였다. 1900년대 후반부터는 현실의 [[복잡계]]를 분석하는 데에 기존의 비선형동역학에 기초한 [[카오스 이론]]의 방법론만으로는 한계가 있다는 논의에 의해 [[통계역학]] 분야의 학자들에 의해 지금의 네트워크이론이 본격적으로 발전되기 시작하였다. 현재 [[컴퓨터과학]], [[물리학]], [[생물학]], [[경제학]], [[사회학]] 등의 분야에 널리 적용되며, 당연히 [[학제간 연구]]도 상당히 활발한 분야이다. 국내에서는 통계물리학 분과의 교수들과, SERI 산하의 복잡계 센터에서 주로 연구하고 있다. ~~통계물리학 연구실이 없는 대학이 더 많다는 것은 함정~~

A.L. Barabasi나 Mark Newman의 저서를 참고하면 더 많은 정보를 얻을 수 있다. 그 외에도 정하웅, 강병남 교수의 저서와 SERI의 '복잡계 워크샵', '복잡계 개론'이 참고할 만하다. 최근 뜨고 있는 김범준 교수도 이쪽의 전문가이다.

=== 사회 네트워크 이론 ===
초기에는 집단이론의 소시오그램, 영국 [[인류학]]의 친족이론, 혁신확산연구 등의 분야에서 산발적으로 연구되었다. 그러다 1970년대 White를 중심으로 거시 조직이론의 범위 내에 들어오기 시작했다. [[경영전략]]에서도 쓰인다.

사회 네트워크의 개념으로는 centrality, structural hole, embeddedness, strength of weak tie 등이 있다.

== 기본 개념 ==
 * 노드(node): 그래프에서의 꼭짓점에 대응된다. 예시) WWW의 웹페이지, 인터넷에서의 라우터 혹은 PC, 국제관계에서의 국가, 신경망에서의 신경세포, 사회 네트워크에서의 사람 혹은 기관, 물류 네트워크에서의 [[공항]],[[역(교통)|기차역]],[[항만|항구]]
 * 링크(link): 꼭짓점 사이를 잇는 변에 대응된다. 노드와 노드 사이의 연결관계 혹은 상호작용을 가리킨다.
 * 허브(hub): 노드들 중에서 링크가 집중되어 많은 연결선수를 가진 노드를 가리킨다. 예시) 네이버, 다음과 같은 대형포털사이트, 삼성, LG와 같이 수많은 기업들과의 거래관계가 있는 대기업, 물류 네트워크에서의  [[런던 히드로 국제공항|히드로 공항]], [[환승역]], [[부산항]]등 
 * 중심성(centrality): 노드의 중요를 평가하는 여러 지표들을 통틀어 지칭하는 개념. 가장 중요한 중심성지표는 각 노드의 연결선수(=도수)이다. 구글에서 주로 쓰는 Page rank도 여기에 해당한다. [[https://en.wikipedia.org/wiki/Centrality]] 참조
 * [[인접행렬]](adjacency matrix): 모든 노드들에 번호를 매긴 후, i행 j열은 i번째 노드와 j번째 노드가 연결되어 있는지 아닌지를 1 혹은 0으로 표현하는 형태의 정사각행렬. 여기에 가중치를 반영하면 각 성분의 값은 임의의 실수가 될 수 있으며, 방향이 없는 네트워크는 자연스럽게 대칭행렬이 된다. 자세한 내용은 [[http://mathworld.wolfram.com/AdjacencyMatrix.html]] 참조
 * 도수(degree): 네트워크 이론에서의 용법은 노드에 연결된 링크의 수를 가리킬 때 쓴다. 노드의 중요성을 평가할 때에나, 네트워크의 전체 구조를 분석할 때 가장 중요한 지표. 이 도수의 분포함수모양이 어떻냐에 따라 그 네트워크의 이름이 결정될 정도이다. '연결선수'와 혼용되어 사용되는 경향이 있다.
 * 결집계수(clustering coefficient)
 * 견고성(robustness)

== 네트워크의 종류 ==
 * 무작위 네트워크(random network): 도수의 분포함수가 [[푸아송 분포]]일 때. 에르되스-레니 네트워크로도 불린다.
 * 좁은세상 네트워크(small-world network)
 * 척도없는 네트워크(scale-free network)
 * 방사형 네트워크: [[스타 네트워크]] 항목 참조.
 * 계층구조(hierarchical structure)가 있는 네트워크
 * 집단(혹은 module) 네트워크
 * 다층 네트워크(Multiplex network) ~~영화관과는 관계없다~~

== 관련 문서 ==
 * [[복잡계]]
 * [[그래프(이산수학)]]
 * [[카오스 이론]]
 * [[프랙털 이론]]
 * [[통계역학]]
 * [[수리사회학]]
 * [[6단계 법칙]]: 현재는 케빈베이컨 항목으로 리다이렉트 되는데, 3번항목의 케빈베이컨 게임이 바로 위의 좁은세상 네트워크모델이 나온 계기가 된다.
 * [[나무위키 사회학 프로젝트]]
 * [[나무위키 물리학 프로젝트]]
 * [[소셜 네트워크 서비스]]: 가장 만만한(?) 데이터 광산. 네트워크 이론 연구자들에게 데이터 분석이 필요해지면 가장 먼저 떠올리는 것은 SNS 분석이 아닐까한다. [[트위터]]의 경우는 팔로워, RT, 멘션이 상당수 공개되어 있어 크롤링 하여서 데이터를 모으기에 딱 좋다.
 * [[신경계]] - [[신경망]]도 네트워크의 일종이다.
 * [[인공신경망]]
 * [[네트워크]]
 * [[컴퓨터과학]]
 * [[구조적 공백]]
[[분류:물리학]][[분류:수학]][[분류:사회과학]][[분류:컴퓨터 공학]]