3. Izračunavanje stepena povezanosti mreže · PDF filedirektno povezani čvorovi mreže, pri čemu se sve grane ukrštaju samo u čvorovima. 3. Izračunavanje stepena povezanosti

  • Upload
    lythu

  • View
    248

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Dobro povezan region sa drugim regionima,

    Dobro povezana mrea metro linija,

    Slabo povezana mrea eleznikog saobraaja.

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Planarni graf podrazumeva da se grane grafa ukrtaju, odnosno presecaju samo u vorovima.

    Stepen povezanosti mreeStepen povezanosti mree

    Najvei broj transportnih mrea mogue jepredstaviti odgovarajuim planarnim grafom.

    v - broj vorova u planarnom grafu,

    emax -maksimalni broj grana.

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Pokazuje se da je u sluaju planarnihgrafova ispunjena relacija:

    )2(3 max = ve

    Maksimalni broj grana u planarnom grafu emaxpredstavlja maksimalni broj grana kojima sudirektno povezani vorovi mree, pri emu sesve grane ukrtaju samo u vorovima.

    max

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    v = 3emax = 3

    v = 6emax = 12

    v = 4 v = 7v = 4emax = 6

    v = 7emax = 15

    v = 5emax = 9

    v = 8emax = 18

    Slika 9: Maksimalna povezanost planarnih grafova

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Slika 9: Poreenje stepena povezanosti dveju mrea

  • I mrea Ga i mrea Gb imaju po 11 vorova.

    Maksimalni broj grana u ovim mreama jejednak:

    3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    jednak:

    Za mreu koja sadri v vorova gamaindeks se definie kao odnos broja grana umrei e i maksimalnog broja grana emax.

    e vmax ( )= =3 2 27

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    = =

    e

    e

    e

    vm a x ( )3 2

    Vrednosti indeksa nalaze se u intervalu [0,1].

    U sluaju mrea Ga i Gb, vrednosti indeksa respektivno iznose:

    a = =17

    270 63. b = =

    10

    270 37.

    Vrednosti indeksa nalaze se u intervalu [0,1].

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Slika 10: Mrea G sa 11 vorova i najmanjom moguom vrednocu gama indeksa

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Mrea G prikazana na slici 10 predstavljadrvo.

    Pojedini parovi vorova u mrezi G nee bitipovezani u sluaju da unitimo jednu ili viegrana.povezani u sluaju da unitimo jednu ili viegrana.

    Kada se mrei sa najmanjom vrednouindeksa doda jedna ili vie grana dolazi dostvaranja ciklusa. U ovom sluaju su pojediniparovi vorova meusobno povezani ne samosa jednim putem.

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Jasno je da se sa dodavanjem veeg brojagrana poveava i broj ciklusa, odnosnobroj alternativnih puteva izmeu pojedinihparova vorova.parova vorova.

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Slika 11: Mrea sa jednim (a) i mrea sa dva (b) ciklusa

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Broj grana e u sluaju drveta koje sadri vvorova je jednak:

    1 =veDo stvaranja ciklusa dolazi kada je broj grana u mrei e vei od v - 1.

    1 =ve

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Broj stvorenih fundamentalnih ciklusa umrei dobija se kao razlika broja grana umrei, e, i broja grana minimalnopovezane mree (v - 1).povezane mree (v - 1).

    c - broj stvorenih ciklusa

    cmax- maksimalni broj ciklusa u mrei

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Broj ciklusa u mrei c je jednak:

    Maksimalni broj ciklusa c jednak je

    c e v e v= = +( )1 1

    Maksimalni broj ciklusa cmax jednak jemaksimalnom broju grana koje je moguedodati minimalno povezanoj mrei.

  • 3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    Minimalno povezana mrea sadri emingrana. Dodavanjem cmax grana dobija semrea koja sadri emax grana.

    maxmaxmin ece =+

    52)1()2(3minmaxmax === vvveec

  • Pored indeksa, kao mera povezanostimree koristi se i indeks koji sedefinie kao odnos broja ciklusa c imaksimalnog broja ciklusa c :

    3. Izraunavanje stepena povezanosti mree

    49

    maksimalnog broja ciklusa cmax:

  • 3. Izraunavanje stepena povezanosti mree

    Kada je broj grana u mrei e jednak emin,vrednost indeksa je 0 (minimalnopovezana mrea).

    50

    povezana mrea).

    Maksimalno povezanoj mrei odgovaravrednost = 1 (tada je e = emax).

  • 51Slika 12: Mreze G1, G2 i G3

  • 3. Izraunavanje stepena povezanosti mree

    Broj vorova v u mreama G1, G2 i G3 jejednak 11. Mrea G1 predstavlja drvo. Ovamrea je minimalno povezana. Broj grana

    52

    mrea je minimalno povezana. Broj granau mrei G1 je:

    e e1 1 0= =m in

  • 3. Izraunavanje stepena povezanosti mree

    Maksimalni broj grana mree sa 11vorova je emax = 3(v-2) = 27. Vrednostindeksa u sluaju prve mree je:

    53

    indeksa u sluaju prve mree je:

    11 10 10

    27 100=

    =

    =e e

    e emin

    max min

  • Mrea G2 je nastala iz mree G1, takoto su dodate tri grane (tanje linije).Vrednost indeksa u sluaju mree G

    3. Izraunavanje stepena povezanosti mree

    54

    Vrednost indeksa u sluaju mree G2je:

    22 13 10

    27 100176 17 6%=

    =

    = =e e

    e emin

    max min

    . .

  • Broj grana mree G3 je jednakmaksimalnom broju grana emax. Samimtim je:

    3. Izraunavanje stepenapovezanosti mree

    33 1 100%=

    =

    = =e e

    e e

    e e

    e emin

    max min

    max min

    max min