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ネットワーク科学の道具箱 第2巻

Pythonと複雑ネットワーク分析関係性データからのアプローチ

著者, 編集 林 幸雄
著者 谷澤 俊弘
著者 鬼頭 朋美
著者 岡本 洋

著者紹介

複雑ネットワークをPythonで分析 !

本書はまずデータ分析に役立つPythonツールを解説し、経済システムの分析、コミュニティの効率的抽出、口コミ影響力の解析といった内容に続く。
複雑ネットワークはAI技術だけで解決できる分野ではなく、研究の重要性は年々上がっている。Web系のマーケターやデータ分析エンジニア、データサイエンティストや同分野を目指す学生に最適の書である。

電子書籍¥2,860 小売希望価格(税込)

紙の書籍¥2,860定価(税込)

基本情報

発売日 2019年11月1日
本体価格 2,600円
ページ数 192 ページ ※印刷物
サイズ A5
ISBN 9784764906020
ジャンル 情報
タグ アルゴリズム, Python
電子書籍形式 固定型

主要目次

第1章 Pythonを用いた複雑ネットワーク分析
1.1 はじめに
1.2 Python および外部モジュールのインストール
1.3 Jupyterノートブック
1.4 基本ツール
1.4.1 NumPy
1.4.2 SciPy
1.4.3 Matplotlib
1.5 統計解析ツール
1.5.1 pandas
1.5.2 StatsModels
1.6 よく知られたネットワーク分析ツール:NetworkX
1.7 最新でより強力な分析ツール:graph-tool
1.7.1 インストール
1.7.2 基本処理
1.7.3 Watts-Strogatz モデル
1.7.4 スケールフリーネットワークの持つアキレスの踵
1.7.5 次数相関を持つネットワークの頑強性
1.7.6 SIR モデル
1.8 計算の高速化
1.8.1 実行時間計測ツール
1.8.2 Cython
1.8.3 Numba
1.9 おわりに
コラム1:より詳しく学ぶための参考図書

第2章 ネットワーク分析指標の経済系への応用
2.1 はじめに
2.1.1 ネットワーク科学の3つのアプローチ
2.1.2 ネットワーク科学と社会科学
2.1.3 本章の構成
2.2 経済システムのシステミック・リスクに関するネットワーク研究
2.2.1 システミック・リスク
2.2.2 社会的情報カスケードモデルの応用
2.2.3 DebtRank
2.3 国の経済発展に関するネットワーク研究
2.3.1 国家経済の複雑性に関する課題
2.3.2 Nestedness(入れ子性)
2.3.3 国の産業の多様度と製品の遍在度
2.3.4 経済の複雑性を測る指標
2.3.5 Relatedness
2.4 企業間サプライチェーンに関するネットワーク研究
2.4.1 サプライチェーン構造に関する課題
2.4.2 サプライヤの依存度と重要度
2.4.3 サプライネットワークとNestedness,Relatedness
2.5 道具箱としての2章のまとめ
コラム2:ネットワークのオープンデータと可視化ツール
参考文献

第3章 ランダムウォーク:コミュニティ抽出のキーツール
3.1 はじめに
3.2 ネットワーク上のランダムウォーク
3.2.1 用語と記法
3.2.2 ネットワークにおけるランダムウォークのダイナミクス
3.3 代表的なコミュニティ抽出:ランダムウォークの枠組みによる定式化
3.3.1 コミュニティ
3.3.2 ランダムウォークの滞留としてのコミュニティ
3.3.3 モジュラリティ最大化
3.3.4 インフォマップ
3.4 コミュニティ抽出機能の拡張
3.4.1 マルコフ連鎖のモジュール分解
3.4.2 遍在的コミュニティ
3.4.3 MDMCによるコミュニティ抽出
3.5 今後の展望
3.5.1 コミュニティ抽出の課題
3.5.2 フロンティアとしてのネットワーク型データ分析
3.6 道具箱としての3章のまとめ
コラム3:リッチクラブ–金持ち同士は偶然以上につながっているか?–
参考文献

第4章 インフルエンサーの抽出や最適な攻撃耐性に関する進展
4.1 SNSなどにおける口コミの影響力をビジネスに
4.2 口コミの影響力を表す指標
4.2.1 Collective Influence の基本的考え方
4.2.2 lホップ先の恣意性がない CI propagation
4.2.3 多数決の情報伝搬 LTモデルに対する拡張
4.2.4 GoogleのPageRank中心性との類似
4.3 攻撃耐性の最適強化は本質的に難しい
4.4 機械学習的な高速近似解法
4.5 攻撃に最も強い玉葱状構造の創発
4.5.1 正の次数相関を持つ玉葱状構造
4.5.2 仲介に基づく玉葱状構造の自己組織化
4.5.3 数値例 —頑健性とレジリエンスについて—
4.5.4 次数分布の数値的推定法 —BAモデルにおける解析の拡張—
4.6 道具箱としての4章のまとめ

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著者紹介

林 幸雄 (はやし ゆきお)
【はじめに,第 4 章 担当】
1987 年 豊橋技術科学大学大学院 電気電子工学専攻修士課程修了
富士ゼロックス(株)システム技術研究所
1991 年 国際電気通信基礎技術研究所
ATR 視聴聴覚機構研究所 人間情報通信研究所(出向)
1995 年 博士(工学) 京都大学
1997 年 北陸先端科学技術大学院大学 知識科学研究科 助教授
2003 年 文部科学省 研究振興局学術調査官(併任)
2008 年 科学技術振興機構 さきがけ「知の創生と情報社会」領域アドバイザー(併任)
現 在  北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科/融合科学共同専攻 教授
著書
『自己組織化する複雑ネットワーク』(近代科学社)
『情報ネットワーク科学入門』(コロナ社,共著)
『ネットワーク科学の道具箱』(近代科学社,共著」
『噂の拡がり方』(化学同人)

谷澤 俊弘 (たにざわ としひろ)
【第 1 章 担当】
1995 年 京都大学大学院博士後期課程満期退学
1998 年 博士(理学)
1998 年 高知工業高等専門学校電気工学科講師
2000 年 高知工業高等専門学校電気工学科助教授
2003 年 米ボストン大学高分子研究所客員研究員
2012 年 高知工業高等専門学校電気工学科教授
現 在  高知工業高等専門学校ソーシャルデザイン工学科教授
統計物理学を基礎とするネットワーク理論の研究に従事.
著書 『ネットワーク科学』(共立出版,共訳)

鬼頭 朋見 (きとう ともみ)
【第 2 章 担当】
2005 年 日本学術振興会特別研究員 DC2
2007 年 東京大学大学院工学系研究科博士後期課程修了,博士(工学)
2007 年 Visiting Fellow, Department of Mechanical Engineering, University of
Bath, UK
2008 年 東京大学人工物研究センター特任助教
2008 年 Research Fellow, Sa¨ıd Business School, University of Oxford, UK
2012 年 東京大学工学部助教
2013 年 Senior Research Fellow, Sa¨ıd Business School, University of Oxford, UK
2015 年 筑波大学システム情報系助教
2018 年 早稲田大学創造理工学部准教授
サプライチェーンや企業戦略等に関する工学的研究に従事.

岡本 洋 (おかもと ひろし) 
【第 3 章 担当】
1991 年 早稲田大学大学院理工学研究科博士後期課程修了,博士(理学)
1991 年 富士ゼロックス株式会社勤務,研究主査(退職時)
2018 年 ドワンゴ人工知能研究所シニアリサーチャー
2019 年 東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻,特任研究員
複雑ネットワーク科学,確率的機械学習および計算論的神経科学の研究に従事.

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