Statistical Analysis of Network Data

Statistical Analysis of Network Data pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:Springer
作者:Eric D. Kolaczyk
出品人:
頁數:398
译者:
出版時間:2009-03-19
價格:USD 89.95
裝幀:Hardcover
isbn號碼:9780387881454
叢書系列:
圖書標籤:
  • 數據挖掘
  • 統計學
  • SNA
  • 統計
  • 網絡
  • 社交網絡
  • 計算機科學
  • Networks
  • 統計分析
  • 網絡數據
  • 圖論
  • 數據挖掘
  • 復雜網絡
  • 社交網絡
  • 網絡模型
  • 圖數據分析
  • 網絡科學
  • 統計建模
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具體描述

In the past decade, the study of networks has increased dramatically. Researchers from across the sciences—including biology and bioinformatics, computer science, economics, engineering, mathematics, physics, sociology, and statistics—are more and more involved with the collection and statistical analysis of network-indexed data. As a result, statistical methods and models are being developed in this area at a furious pace, with contributions coming from a wide spectrum of disciplines.

This book provides an up-to-date treatment of the foundations common to the statistical analysis of network data across the disciplines. The material is organized according to a statistical taxonomy, although the presentation entails a conscious balance of concepts versus mathematics. In addition, the examples—including extended cases studies—are drawn widely from the literature. This book should be of substantial interest both to statisticians and to anyone else working in the area of ‘network science.’

The coverage of topics in this book is broad, but unfolds in a systematic manner, moving from descriptive (or exploratory) methods, to sampling, to modeling and inference. Specific topics include network mapping, characterization of network structure, network sampling, and the modeling, inference, and prediction of networks, network processes, and network flows. This book is the first such resource to present material on all of these core topics in one place.

《網絡數據統計分析》 一本探索網絡數據奧秘、揭示其背後結構與規律的深度指南。 隨著信息時代的爆炸式發展,我們置身於一個日益互聯的世界,從社交媒體上的龐大人際關係網,到生物體內的復雜基因相互作用,再到全球經濟的金融市場聯動,網絡無處不在,並且承載著海量的數據。理解這些網絡數據的本質、挖掘其潛在模式,並從中提煉有價值的見解,已成為科學研究、商業決策乃至社會治理的關鍵。本書正是為瞭滿足這一迫切需求而生,它將帶領讀者深入網絡科學的核心,係統地學習如何運用統計學的強大工具來分析這些復雜而迷人的網絡結構。 本書聚焦於統計分析在網絡數據領域的應用。我們認識到,簡單地可視化或描述網絡結構遠遠不夠,真正重要的是能夠通過嚴謹的統計方法來檢驗假設、建立模型、預測趨勢,並理解網絡演化的驅動因素。因此,本書並非一本純粹的網絡可視化工具手冊,也不是一份關於網絡基本拓撲性質的羅列。相反,它將 從統計學的視角齣發,深入剖析網絡數據所蘊含的信息,教會讀者如何識彆數據中的統計規律,如何量化網絡特徵,以及如何進行推斷和建模。 本書的核心內容涵蓋瞭以下幾個關鍵領域,但絕不局限於此: 網絡數據預處理與描述性統計: 在開始深入分析之前,掌握如何有效地獲取、清洗和準備網絡數據至關重要。本書將詳細介紹各種常見網絡數據格式的處理技術,並指導讀者計算和理解描述性統計量,例如節點的度分布、邊的密度、聚類係數、路徑長度等,以及如何利用統計學原理來理解這些指標的含義及其在不同網絡類型中的錶現。我們將探討如何有效地描述大規模網絡數據的基本特徵,以便為後續的統計建模奠定基礎。 基於統計的網絡模型: 識彆和理解網絡結構的最佳途徑之一是構建能夠模擬其生成過程的模型。本書將介紹多種具有統計學基礎的網絡生成模型,如Erdos-Renyi模型、Watts-Strogatz小世界模型、Barabasi-Albert無標度模型等,並重點講解如何利用最大似然估計、貝葉斯推斷等統計方法來擬閤這些模型到實際網絡數據,以及如何評估模型的優劣。我們將深入探討泊鬆模型、指數族模型等在網絡鏈接預測和節點屬性建模中的應用。 統計推斷在網絡分析中的應用: 在從樣本網絡數據推斷整體網絡性質時,統計推斷的原理是不可或缺的。本書將詳細闡述如何運用統計抽樣技術來處理大規模網絡,如何進行假設檢驗來驗證網絡結構或演化過程中某個特定屬性的存在性,以及如何構建置信區間來量化我們對網絡參數的估計精度。我們將特彆關注在節點、邊或網絡整體層麵進行的統計推斷,例如檢驗節點是否屬於某個社區,或者評估某個乾預措施對網絡結構的影響。 網絡中的鏈接預測與社區發現的統計方法: 鏈接預測和社區發現是網絡分析中最具挑戰性和實用性的任務之一。本書將深入探討基於統計學原理的鏈接預測方法,例如利用節點特徵、相似度度量以及概率圖模型來預測未來鏈接的形成。同時,我們將介紹各種統計驅動的社區發現算法,如基於統計模型(如Stochastic Block Models)的社區劃分,以及如何使用統計學方法來評估社區結構的質量和穩定性。 網絡的時間序列分析與動態網絡建模: 許多網絡並非靜態不變,而是隨著時間演化的。本書將介紹如何運用統計學的時間序列分析技術來捕捉和理解網絡動態,包括如何分析節點和邊的隨時間變化,如何構建描述網絡演化模式的動態模型,以及如何利用統計方法來預測未來的網絡狀態。我們將探討馬爾可夫模型、隱馬爾可夫模型以及其他動態圖模型在分析真實世界動態網絡中的應用。 網絡數據中的異常檢測與魯棒性分析: 在海量網絡數據中識彆異常行為(如欺詐、攻擊或關鍵節點)是重要的應用。本書將介紹如何應用統計學方法來檢測網絡中的異常節點、異常邊或異常模式,並探討如何評估網絡在麵對噪聲或部分缺失數據時的魯棒性。我們將涵蓋統計學在識彆“黑天鵝”事件和評估網絡韌性方麵的最新進展。 本書的特色與價值: 統計理論與實踐並重: 本書不僅會深入講解各種統計分析方法的理論基礎,還會提供豐富的案例研究和代碼示例,幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。 覆蓋廣泛的應用領域: 本書的內容將跨越多個學科,包括社會科學、生物學、計算機科學、工程學和經濟學等,展示統計網絡分析在不同領域的強大應用潛力。 循序漸進的教學方法: 本書從基礎概念齣發,逐步深入到更復雜的統計模型和分析技術,適閤有一定統計學基礎但希望將其應用於網絡數據分析的讀者,也適閤對網絡科學感興趣並希望掌握嚴謹分析工具的初學者。 強調統計學在理解網絡因果關係中的作用: 我們將不僅僅關注相關性,更將探討如何利用統計推斷和因果推斷的方法來理解網絡中變量之間的因果關係,從而做齣更具洞察力的決策。 鼓勵批判性思維: 本書將引導讀者批判性地思考網絡數據的局限性、模型選擇的權衡以及分析結果的解釋,培養讀者獨立解決實際問題的能力。 通過閱讀《網絡數據統計分析》,您將能夠: 掌握一套係統的方法論 來處理和分析各種復雜網絡數據。 深入理解網絡結構的統計學原理,識彆隱藏的模式和規律。 運用先進的統計模型 來解釋、預測和操控網絡行為。 自信地進行統計推斷,並量化分析結果的不確定性。 發現並解決實際問題,從海量網絡數據中提取有價值的商業或科學洞察。 無論您是希望在您的研究領域內更深入地理解網絡現象的學者,還是希望利用網絡分析來提升業務效率和做齣更明智決策的行業專傢,本書都將是您不可或缺的指南。現在,讓我們一同踏上這場探索網絡數據統計奧秘的旅程。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

評分

有限的存在如井底之蛙,因而,人生若充满好奇,所见之世界必然充满了惊喜。写这么少显然不能作为评论的,但我强烈推荐任何自认为对于网络研究入门的人用来鉴别自己的等级。这本书中有很多惊喜。我会以之作为这半年主要的研究方向。

評分

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評分

有限的存在如井底之蛙,因而,人生若充满好奇,所见之世界必然充满了惊喜。写这么少显然不能作为评论的,但我强烈推荐任何自认为对于网络研究入门的人用来鉴别自己的等级。这本书中有很多惊喜。我会以之作为这半年主要的研究方向。

評分

有限的存在如井底之蛙,因而,人生若充满好奇,所见之世界必然充满了惊喜。写这么少显然不能作为评论的,但我强烈推荐任何自认为对于网络研究入门的人用来鉴别自己的等级。这本书中有很多惊喜。我会以之作为这半年主要的研究方向。

評分

有限的存在如井底之蛙,因而,人生若充满好奇,所见之世界必然充满了惊喜。写这么少显然不能作为评论的,但我强烈推荐任何自认为对于网络研究入门的人用来鉴别自己的等级。这本书中有很多惊喜。我会以之作为这半年主要的研究方向。

用戶評價

评分

對於希望在網絡科學領域進行嚴謹學術研究的讀者來說,這本書無疑提供瞭一套非常係統和完善的統計分析方法論。它不僅僅是介紹各種網絡分析的工具,更重要的是,它從統計學的基礎齣發,解釋瞭這些工具的數學原理、統計假設以及適用範圍。書中對“概率圖模型”和“貝葉斯網絡”在網絡分析中的應用進行瞭深入的探討,這對於理解復雜係統的因果關係和概率性結構非常有幫助。作者在講解過程中,非常注重統計推斷的嚴謹性,並詳細介紹瞭如何進行假設檢驗、置信區間估計以及模型擬閤優度檢驗等統計過程。我之前在研究一個社交媒體上的信息傳播網絡時,曾遇到如何區分“真實”傳播路徑和“僞跡”的問題,在閱讀瞭書中關於統計模型診斷和異常值檢測的章節後,我找到瞭解決思路,並能夠更有效地識彆齣關鍵的信息傳播節點。這本書的價值在於,它能夠幫助讀者建立起一套從數據收集、預處理、模型選擇、參數估計到結果解釋和報告的完整統計分析流程,確保分析的科學性和可信度。

评分

在我看來,這本書最令人印象深刻的一點,是它對“如何從數據中講故事”這一核心能力的培養。網絡數據往往龐大而復雜,如何從中提取齣有意義的洞察,並將其轉化為清晰、可信的敘述,是許多研究者麵臨的挑戰。作者通過對不同網絡指標的細緻解讀,以及如何利用統計推斷來驗證假設,為讀者提供瞭一個堅實的框架。書中對諸如中心性度量、社群發現算法、鏈接預測模型等經典網絡分析工具的應用,都進行瞭深入的統計學解釋,並討論瞭它們在不同應用場景下的有效性。例如,在講解 PageRank 算法時,作者不僅解釋瞭其計算原理,更深入探討瞭其背後的隨機遊走模型和統計學假設,以及如何在實際應用中評估其穩定性和魯棒性。此外,書中還涉及瞭如何處理網絡數據中的噪聲和缺失值,以及如何進行網絡結構的可視化和解釋,這些都是在實際研究中不可或缺的技能。我發現,許多其他的網絡分析書籍往往側重於算法的實現,而忽略瞭對統計學原理的深入剖析,這導緻讀者即使能夠運行代碼,也難以真正理解結果的含義和局限性。而這本書恰恰彌補瞭這一不足,它鼓勵讀者不僅要知道“是什麼”,更要明白“為什麼”以及“在什麼條件下有效”。通過大量圖錶和數學推導,作者將抽象的統計概念具象化,使得復雜的問題變得易於理解。

评分

這本書最吸引我的地方在於,它並沒有將統計學和網絡分析割裂開來,而是將兩者緊密地結閤在一起,展現瞭統計學在揭示網絡數據深層結構和動態演化規律方麵的強大作用。書中對“生存分析”和“時間序列分析”在網絡動態演化中的應用進行瞭非常細緻的介紹,這對於理解網絡隨時間發生的變化,如鏈接的産生和消失、節點的加入和退齣等,非常有幫助。作者在講解過程中,始終堅持以清晰的邏輯和嚴謹的數學推導來支撐其論點,但同時又通過大量的案例分析,將抽象的統計概念具象化,使得讀者更容易理解和掌握。我特彆喜歡書中關於“統計建模中的模型選擇與評估”的章節,它詳細介紹瞭各種模型選擇標準(如 AIC、BIC)和模型評估技術,並討論瞭如何在實際應用中根據研究目標選擇最閤適的模型。我之前在分析一個蛋白質相互作用網絡時,曾遇到如何識彆具有關鍵調控作用的蛋白質節點的問題,在閱讀瞭書中關於不同中心性度量及其統計學解釋的章節後,我找到瞭更科學、更具說服力的解決方案。

评分

這本書的寫作風格非常獨特,它既有嚴謹的學術深度,又不失啓發性的思想性。作者在介紹復雜的統計模型時,總是能夠從一個直觀的例子入手,逐步引導讀者理解其數學原理和統計假設。我尤其欣賞書中對“因果推斷”在網絡分析中的應用所做的探討,這在許多強調相關性的網絡分析文獻中是難得一見的。例如,在分析社交網絡中的信息傳播時,作者不僅僅關注哪些節點是影響者,更深入地探討瞭如何利用統計方法來量化這些節點的影響力,以及如何區分相關性和因果性。書中對時間序列網絡、有嚮網絡、多層網絡等不同類型網絡數據的統計分析方法都進行瞭係統性的介紹,並提供瞭相應的案例研究,這使得這本書的適用範圍非常廣泛。我之前在研究一個大規模的交通網絡時,曾遇到瞭數據稀疏和節點連接性不穩定的問題,在閱讀瞭這本書中關於魯棒性分析和正則化技術的章節後,我找到瞭解決問題的思路,並成功地改進瞭我的分析模型。作者的講解清晰而有條理,即使麵對一些高階的統計概念,也能通過恰當的比喻和類比,讓讀者更容易接受。它不僅僅是一本“怎麼做”的書,更是一本“為什麼這樣做”的書,幫助讀者建立起對網絡數據統計分析的深刻認知。

评分

這本書為我提供瞭一種全新的視角來理解和處理網絡數據。它不僅僅是羅列瞭各種網絡分析的算法和指標,更重要的是,它從統計學的角度,係統地解釋瞭這些算法和指標背後的原理、假設和局限性。書中對諸如“因子分析”、“主成分分析”等降維技術在網絡特徵提取中的應用也進行瞭深入的介紹,這對於處理高維、稀疏的網絡數據非常有幫助。作者在講解過程中,並沒有迴避數學公式,但同時又通過大量的圖示和直觀的解釋,使得這些公式不再是難以逾越的障礙。我特彆喜歡書中關於“統計顯著性”和“效應量”的討論,它提醒我們,在網絡分析中,不僅要關注是否存在某種模式,更要關注這種模式的強度和普遍性。它鼓勵讀者超越簡單的“有”或“沒有”的判斷,進行更深入的量化分析。這本書為我提供瞭一個清晰的框架,用於評估和比較不同的網絡分析模型,並理解它們在實際應用中的優劣勢。我之前在分析一個企業間的閤作網絡時,曾麵臨如何衡量企業間的“影響力”問題,在閱讀瞭書中關於基於統計模型的節點影響力評估的章節後,我找到瞭更科學、更具說服力的解決方案。

评分

這本書為我提供瞭一種全新的視角來理解和處理網絡數據。它不僅僅是羅列瞭各種網絡分析的算法和指標,更重要的是,它從統計學的角度,係統地解釋瞭這些算法和指標背後的原理、假設和局限性。我在閱讀瞭關於圖嵌入(graph embedding)技術的章節後,纔真正理解瞭如何將高維的網絡結構信息映射到低維的嚮量空間,以及如何利用統計模型來評估這些嵌入的質量。書中對諸如貝葉斯統計、馬爾可夫鏈濛特卡洛(MCMC)方法等在網絡分析中的應用也進行瞭深入的介紹,這些方法在處理復雜、非綫性的網絡關係時展現齣瞭強大的威力。作者在講解過程中,並沒有迴避數學公式,但同時又通過大量的圖示和直觀的解釋,使得這些公式不再是難以逾越的障礙。我特彆喜歡書中關於“模型選擇”和“模型評估”的章節,它教導讀者如何在眾多可能的統計模型中選擇最適閤自己研究問題的那一個,並如何科學地評估模型的性能。這本書的價值在於,它不僅僅教會你工具,更教會你如何思考,如何用統計學的方法論來指導你的網絡數據分析工作。它為那些希望在網絡科學領域做齣有意義貢獻的研究者提供瞭堅實的基礎和創新的方法。

评分

這本書不僅僅是一本“技術手冊”,更是一本“思想啓濛書”。它讓我認識到,網絡數據分析並非僅僅是應用現有的算法,而是需要深刻理解算法背後的統計學原理,並能夠根據具體問題靈活地選擇和調整方法。書中對“結構方程模型”和“多層網絡分析”的介紹,為我理解復雜係統中的多尺度和多層次相互作用提供瞭重要的理論工具。作者在解釋統計概念時,往往會引用曆史上的經典案例,並追溯其統計學思想的演變,這使得學習過程更加生動有趣。我特彆喜歡書中關於“統計顯著性”和“效應量”的討論,它提醒我們,在網絡分析中,不僅要關注是否存在某種模式,更要關注這種模式的強度和普遍性。它鼓勵讀者超越簡單的“有”或“沒有”的判斷,進行更深入的量化分析。這本書為我提供瞭一個清晰的框架,用於評估和比較不同的網絡分析模型,並理解它們在實際應用中的優劣勢。我之前在分析一個企業間的閤作網絡時,曾麵臨如何衡量企業間的“影響力”問題,在閱讀瞭書中關於基於統計模型的節點影響力評估的章節後,我找到瞭更科學、更具說服力的解決方案。

评分

對於那些希望深入理解網絡數據背後統計規律的讀者來說,這本書絕對是不可錯過的。它以一種非常係統和全麵的方式,介紹瞭統計分析在網絡數據分析中的核心地位和關鍵作用。我印象最深刻的是關於“網絡可視化與統計推斷”的章節,作者強調瞭可視化不僅僅是展示網絡結構,更應該是統計推斷過程的一部分,如何通過可視化來發現潛在的模式,以及如何用統計檢驗來驗證這些模式。書中對不同類型的網絡度量,如節點度分布、路徑長度、聚類係數等,都進行瞭詳細的統計學解釋,並探討瞭它們在不同網絡模型中的行為。作者還討論瞭如何進行網絡數據的采樣和重采樣,以及如何處理大規模網絡數據時的計算挑戰,這些都是在實際研究中經常遇到的實際問題。我之前在分析一個復雜的基因調控網絡時,曾遇到如何識彆關鍵調控因子的問題,在閱讀瞭書中關於中心性度量及其統計學解釋的章節後,我找到瞭新的分析思路,並成功地識彆齣瞭一些重要的基因。這本書的深度和廣度都令人贊嘆,它能夠滿足從初學者到資深研究者的不同需求,並幫助讀者建立起一套嚴謹、科學的網絡數據分析體係。

评分

這本書的寫作風格非常獨特,它既有嚴謹的學術深度,又不失啓發性的思想性。作者在介紹復雜的統計模型時,總是能夠從一個直觀的例子入手,逐步引導讀者理解其數學原理和統計假設。我尤其欣賞書中對“因果推斷”在網絡分析中的應用所做的探討,這在許多強調相關性的網絡分析文獻中是難得一見的。例如,在分析社交網絡中的信息傳播時,作者不僅僅關注哪些節點是影響者,更深入地探討瞭如何利用統計方法來量化這些節點的影響力,以及如何區分相關性和因果性。書中對時間序列網絡、有嚮網絡、多層網絡等不同類型網絡數據的統計分析方法都進行瞭係統性的介紹,並提供瞭相應的案例研究,這使得這本書的適用範圍非常廣泛。我之前在研究一個大規模的交通網絡時,曾遇到瞭數據稀疏和節點連接性不穩定的問題,在閱讀瞭這本書中關於魯棒性分析和正則化技術的章節後,我找到瞭解決問題的思路,並成功地改進瞭我的分析模型。作者的講解清晰而有條理,即使麵對一些高階的統計概念,也能通過恰當的比喻和類比,讓讀者更容易接受。它不僅僅是一本“怎麼做”的書,更是一本“為什麼這樣做”的書,幫助讀者建立起對網絡數據統計分析的深刻認知。

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這是一本真正能夠將枯燥的統計學理論與網絡分析實踐完美結閤的著作。在閱讀的過程中,我深刻體會到作者並非隻是簡單羅列公式或概念,而是通過大量精心挑選的網絡數據案例,層層剝繭地揭示瞭統計分析在理解復雜網絡結構、揭示隱藏模式、預測行為趨勢等方麵的強大力量。書中對於各種網絡模型的選擇和評估,以及如何根據具體研究問題調整統計方法,都進行瞭詳盡的闡述,這對於那些希望在網絡科學領域深入研究的讀者來說,無疑是一份寶貴的財富。作者的敘述邏輯清晰,循序漸進,即使是對統計學基礎相對薄弱的讀者,也能在跟隨作者的步伐中逐漸建立起對網絡數據統計分析的深刻理解。尤其值得稱贊的是,書中對“為什麼”的解釋,而非僅僅“如何做”,這使得讀者不僅能夠掌握具體的技術,更能理解其背後的原理和適用範圍。它不像某些教材那樣,隻是機械地堆砌算法,而是鼓勵讀者進行批判性思考,理解不同方法論的優劣勢,並在實際應用中做齣明智的選擇。我特彆喜歡作者在介紹某些高級統計技術時,會首先迴顧相關的基礎統計概念,從而確保瞭知識的連貫性和完整性,避免瞭許多其他書籍中常見的“知識斷層”問題。無論是對社交網絡、生物信息網絡、交通網絡還是其他類型的網絡數據進行分析,這本書都能提供一套係統性的方法論框架,幫助讀者構建有效的分析流程,並解釋分析結果的統計學意義。

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對已有工作的總結非常精當,數學不好者慎重⋯⋯

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