1.1 상호 연결 때문에 나타나는 취약성
연쇄적 고장은 일부 구간에서 고장이 날 때, 그 부하가 다른 노드로 이동하는 것이다. 해당 부하를 다른 노드가 견딜만 하면, 눈에 띄는 고장 없이 넘어가지만, 과부하가 온다면, 다른 노드는 해당 부하를 또 다른 노드에게 넘기려고 하고자 한다.
연쇄사건의 손상을 피하려면
1. 연쇄가 퍼저나가는 네트워크 구조를 이해
2. 네트워크 위에서 발생하는 동역학 과정을 모형으로 만들 수 있어야 한다.
3. 네트워크 구조와 동역학의 상호작용이 전체 시스템의 견고함에 어떤 영향을 미치는지 밝혀내야 한다.
상호 네트워크는 Non-locality(비국소성)을 유발한다. 상호 전달하는 비용을 감소시키고 더 단일 지역의 네트워크보다 더 빠르게 전달할 수 있지만, 바이러스 등의 문제 역시 빠르게 퍼저나가는 단점이 존재한다.
1.2 복잡계의 중심에 있는 네트워크
복잡계: 완전한 질서나 완전한 무질서를 보이지 않고, 그 사이에 존재하는 계로써, 수많은 요소들로 구성되어 있으며 그들 사이의 상호작용에 의해 집단성질이 떠오르는 다체 문제이다. - 위키백과-
예를 들어 컴퓨터와 휴대전화를 통과하는 통신기반시설, 사람들간의 협동을 요구하는 사회 등이 있다.
각 복잡계 뒤에는 시스템 구성요소 사이의 상호작용을 표현하는 복잡한 네트워크가 존재한다. 여러 종류의 복잡계가 있음에도 불구하고, 공통된 기본 법칙과 원리가 개별 시스템 뒤에 있는 네트워크의 구조와 시간 변화를 이끌어낸다.
1.3 네트워크 과학을 도운 두 가지 힘
1.3.1 네트워크 지도의 출현
수많은 요소가 상호작용하는 시스템의상세한 행동을 기술하려면, 해당 시스템의 배선 지도가 필요하지만 과거에는 이런 지도를 그리는 도구가 부족하고, 네트워크 뒤에 있는 방대한 양의 데이터를 추적하는 것도 어려웠다. 밀레니엄 이후, 기술적 진보 덕분에 관련 데이터를 수집하고 공유가 가능해짐으로써 네트워크 지도를 만들 수 있게 되었다. ex) 과학적 협업 네트워크, 세포 내 생화학 네트워크
1.3.2 네트워크 특성의 보편성
네트워크 과학의 중요한 발견은 과학, 기술과 같은 다양한 영역에서 출현한 네트워크 구조가 동일한 조직 원리를 따른 결과물로서 서로 유사하다. 그렇기에 이런 시스템을 탐구하고자 공통된 수학 도구를 사용할 수 있다.
결국 다양한 지도 덕분에 다양한 네트워크 성질에서 나타나는 보편적 성질을 확인하고, 보편적 성질을 바탕으로 적용 방안을 탐구할 수 있다.
1.4 네트워크 과학의 특성
1.4.1 학제 간 연구의 특성
네트워크 과학은 다른 분야가 서로 매끄럽게 상호 교류를 할 수 있도록 하는 언어를 제공한다.
1.4.2 실증적, 데이터 기반 특성
네트워크 과학은 수학의 그래프 이론에 뿌리를 두지만 실증적 특성, 즉 데이터, 기능, 유용성에 초점을 두었기에 그래프 이론과이 차이가 존재한다. 이론 이후, 검정과 통찰로 이어진다.
1.4.3 정량적, 수학적 특성
네트워크 과학을 위해서, 통계학과 공학에서 개념을 빌려와 사용하기에 이론적 형식에 숙련되어야 한다.
1.4.4 계산적 특성
많은 네트워크와 엄청난 데이터에 의해, 많은 계산량이 발생하고 데이터마이닝을 적극 활용한다.
