Netwerk
Een netwerk is een conceptueel model dat een systeem beschrijft als knopen die met elkaar verbonden zijn door takken.
Netwerken worden vaak visueel weergegeven door knoopsymbolen (meestal cirkels of rechthoeken) te verbinden met lijnen of pijlen.
Inhoud
Voorbeelden
Fysieke netwerken
In fysieke netwerken zijn de takken die knopen met elkaar verbinden fysieke objecten:
- Wegen (dus ook spoorwegen en waterwegen). De takken worden gevormd door de wegen (rails, rivieren en kanalen) zelf. De knopen zijn dan de plaatsen waar wegen op elkaar aansluiten ("verkeersknooppunten"), alsook hun begin- en eindpunten (denk aan havens en stations, maar ook aan woningen: elke toegang tot het wegennet is een knoop).
- Elektriciteitsnetwerken. De takken worden gevormd door kabels. De knopen zijn dan de plaatsen waar elektriciteit wordt opgewekt of afgenomen (eindknopen) en de plaatsen waar elektriciteitsleidingen aan elkaar gekoppeld worden met connectoren en transformatoren (interne knopen).
- Computernetwerken. De takken worden gevormd door kabels van koper of glasvezel. De servers, de apparaten van eindgebruikers (PCs, tablets en mobiele telefoons) zijn dan eindknopen, de routers en bridges interne knopen. Merk op: Draadloze verbindingen zijn weliswaar geen fysieke objecten maar worden in dit soort netwerken wel als takken gezien.
Al deze voorbeelden zijn infrastructuren. Ook onze systemen voor gastransport, drinkwatervoorziening en afvalwaterverwerking kun je zien als netwerken.
Sociale netwerken
In sociale netwerken zijn mensen knopen en vormen hun sociale relaties de takken:
- In een stamboom geven de takken ouder-kindrelaties aan (bloedverwantschap).
- Op social media zoals LinkedIn en Facebook geven gebruikers aan welke andere gebruikers ze kennen (en hoe goed).
Actornetwerken
In actornetwerken zijn actoren de knopen. Dat kunnen dus (net als bij sociale netwerken) individuele personen zijn, maar vaker gaat het om organisaties en belangengroepen. Bestuurskundigen brengen actornetwerken in kaart om in te schatten hoe de relaties tussen actoren van invloed is op besluitvorming. Een belangrijke actorrelatie is hulpbronafhankelijkheid (Engels: resource dependency): actor A is meer hulpbronafhankelijk van B naarmate B door zijn hulpbronnen (resources) te gebruiken de doelbereiking van A meer kan bevorderen (of frustreren). In onderstaand diagram staan de pionnen voor actoren en geeft een pijl A ← B aan dat A hulpbronafhankelijk is van B.
Uit dit diagram kun je verschillende dingen afleiden:
- De zwarte pion is "dominant" in de zin dat alle andere actoren (indirect) van hem afhankelijk zijn terwijl hij zelf van geen enkele andere actor afhankelijk is.
- De groene pion is de "underdog": (indirect) afhankelijk van alle andere actoren zonder dat iemand hem nodig heeft.
- Tussen de rode en de paarse pion is een uitruil van belangen (package deal) mogelijk omdat ze elkaar kunnen helpen. Op dezelfde manier kunnen ook de rode, blauwe en gele pion samenwerken. Een cykel (opeenvolging van X → ... → X) in een hulpbronafhankelijkheidsnetwerk geeft dus aan dat uitruil tussen actoren mogelijk is.
- De rode pion heeft de hoogste connectiviteit (het grootste aantal ingaande + uitgaande takken).
Merk op: De transitiviteit van de relatie is-hulpbronafhankelijk-van berust op de aanname dat actoren machtspolitiek bedrijven. Als A afhankelijk is van de hulpbronnen van B, en B van die van C, dan hoeft A niet noodzakelijkerwijs de hulpbronnen van C nodig te hebben. De redenering is echter dat als B afhankelijk is van C, B zijn eigen hulpbronnen zal aanwenden zoals C dat graag ziet. Dus als actor C actor A wil dwarsbomen zal C dat aan B laten weten en B zal daarin meegaan omdat hij anders door C wordt gedwarsboomd.
Formele definitie
De wiskundige term voor een netwerk is graaf (meervoud: grafen; Engels: graph).
Een graaf G wordt doorgaans gedefinieerd als G = (V, E), waarin
- V de verzameling knopen (Engels: vertices en ook wel nodes), en
- E ⊆ V × V de verzameling takken (Engels: edges).
Een tak e = (vi, vj) is incident met knoop vi en met knoop vj. Omgekeerd zijn beide knopen incident met tak e. Als vi = vj wordt tak e een lus genoemd.
De graad van een knoop is het aantal takken waarmee een knoop incident is, waarbij een lus als twee takken telt.
