前言
黨的二十大報告強調(diào)“必須堅持科技是優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)力、人才是優(yōu)質(zhì)資源、創(chuàng)新是優(yōu)質(zhì)動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，開辟發(fā)展新領域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢”。

復雜網(wǎng)絡理論將對象和對象間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為節(jié)點和邊加以描述，以圖論為數(shù)學基礎，融合概率論、信息論、博弈論、傳播學、非線性動力學、圖神經(jīng)網(wǎng)絡、隨機過程、推薦系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計物理和復雜系統(tǒng)等知識，已廣泛運用到社交網(wǎng)絡、Internet、WWW、引文網(wǎng)絡、生物網(wǎng)絡、金融網(wǎng)絡、電力和交通網(wǎng)絡等的研究中，逐步發(fā)展為研究事物相關(guān)性的重要手段和方法之一。

主要內(nèi)容

本書強調(diào)抽象概念的實例化，理論和算法的程序化與可視化，以Python為基本編程工具，輔以NumPy、Matplotlib、NetworkX、igraph、PyTorch和PyG等擴展包，力求形象生動地展示網(wǎng)絡數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)內(nèi)容，使讀者可以在短時間內(nèi)上手開展學習和研究工作。

全書從圖論開始，然后逐步介紹網(wǎng)絡數(shù)據(jù)挖掘的各方面知識，共12章。

第1章圖論基礎，包括幾個有趣的圖論問題、圖的定義和基本概念、圖的路和連通性、樹與生成樹、平面圖及其歐拉公式、圖的表示和存儲。第2章網(wǎng)絡基本拓撲特性，包括稀疏性和連通性，度、度分布和度相關(guān)性，平均路徑長度和網(wǎng)絡效率，聚類系數(shù)和圈系數(shù)，網(wǎng)絡子結(jié)構(gòu)： k�瞔lique、環(huán)和模體。第3章節(jié)點重要性，包括無向網(wǎng)絡節(jié)點重要性指標、有向網(wǎng)絡節(jié)點重要性指標、節(jié)點重要性衡量標準。第4章社團探測，包括社團探測基礎、凝聚算法、分裂算法、重疊社團探測算法、其他社團探測算法、社團探測檢測標準。第5章鏈路預測，包括鏈路預測基礎、基于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相似性的鏈路預測、其他鏈路預測方法。第6章網(wǎng)絡生成模型，包括隨機網(wǎng)絡、小世界網(wǎng)絡、無標度網(wǎng)絡、配置模型。第7章滲流相變和網(wǎng)絡魯棒性，包括滲流相變基礎、規(guī)則格子上的點滲流和邊滲流、ER網(wǎng)絡上的滲流相變、其他滲流相變模型。第8章Ising模型和網(wǎng)絡博弈，包括Ising模型的相變和臨界現(xiàn)象、Ising模型的蒙特卡洛模擬、博弈論和博弈模型、規(guī)則網(wǎng)絡上的空間演化博弈模型、復雜網(wǎng)絡上的空間演化博弈模型。第9章網(wǎng)絡傳播，包括常見傳染病模型、網(wǎng)絡上的傳染病模型、免疫。第10章網(wǎng)絡上的混沌同步，包括非線性動力學和混沌簡介、線性雙耦合系統(tǒng)的同步、網(wǎng)絡上的連續(xù)時間線性耗散耦合。第11章隨機游走與node2vec模型，包括隨機游走簡介、網(wǎng)絡上隨機游走的穩(wěn)態(tài)分布、網(wǎng)絡上隨機游走的特征量、node2vec節(jié)點嵌入模型。第12章圖表示學習，包括圖表示學習簡介、LINE模型、圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、圖注意力網(wǎng)絡、GraphSAGE圖神經(jīng)網(wǎng)絡、圖分類任務。

本書特色

(1) 理論聯(lián)系實際，由淺入深。

本書由淺入深、逐步地對復雜網(wǎng)絡的重要概念及算法進行編程實踐、分析探索及可視化，為讀者更好地掌握相關(guān)知識提供便利和支持。

(2) 突出重點，強化理解。

本書結(jié)合作者近年來的教學和科研經(jīng)驗，突出重點、深入分析，同時在內(nèi)容方面兼顧知識的系統(tǒng)性和完整性。

(3) 風格簡潔，使用方便。

本書風格簡潔明快，對于非重點的內(nèi)容不作長篇論述，以便讀者在學習過程中明確內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，更好地掌握操作系統(tǒng)的內(nèi)容。

配套資源

為便于教與學，本書配有源代碼、數(shù)據(jù)集、教學課件、教學大綱、教學進度表、期末試卷及答案、案例素材、軟件安裝說明。

(1) 獲取源代碼、數(shù)據(jù)集等方式： 先刮開并用手機版微信App掃描本書封底的文泉云盤防盜碼，授權(quán)后再掃描下方二維碼，即可獲取。
源代碼、數(shù)據(jù)集
案例素材
軟件安裝說明
彩色圖片
(2) 其他配套資源可以掃描本書封底的“書圈”二維碼，關(guān)注后回復本書書號，即可下載。

讀者對象

本書主要面向廣大從事復雜系統(tǒng)與復雜網(wǎng)絡、網(wǎng)絡科學與工程、社交網(wǎng)絡分析、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)挖掘或圖神經(jīng)網(wǎng)絡的專業(yè)人員，從事高等教育的專任教師，高等學校的學生及相關(guān)領域的廣大科研人員。
在編寫本書的過程中，作者參考了諸多相關(guān)資料，在此對相關(guān)資料的作者表示衷心的感謝。限于個人水平和時間倉促，書中難免存在疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。
作者
2025年5月