Die wunderbare Welt der Netzwerke
Das moderne Leben ist auf Netzwerke - nicht zuletzt das Internet - angewiesen. Dennoch ist das Verhältnis zwischen Netzwerkstruktur und Funktion bei weitem nicht geklärt, was bedeutet, dass sich Netzwerke auf unvorhersehbare Weise verhalten können. Das EU-finanzierte Projekt COMPLEXNETROUTING (Efficient routing in the internet and other complex networks using hyperbolic metric spaces) verfolgte das Ziel, diesbezügliche Untersuchungen anzustellen. Insbesondere verfolgte das aus zwei Mitgliedern bestehende Konsortium die Idee der versteckten hyperbolischen metrischen Räume, die den Informationstransport lenken, aber ohne dass Wissen über globale Topologie erforderlich ist. Die Gruppe setzte sich drei Ziele in Hinsicht auf die Erprobung der Schlüsselideen und den Aufbau realer Netzwerke. Auch wenn das Internet im Mittelpunkt stand, beziehen sich die Konzepte des Projekts auf alle Formen der Vernetzung. Das Vierjahresprojekt endete im Frühjahr 2015. Die Projektziele konnten mit Erfolg erreicht werden. Haupterkenntnisse konnten folgendermaßen abgleitet werden. Hyperbolische Geometrien sind realen Netzwerktopologien am ähnlichsten. Kompromisse zwischen Popularität und Ähnlichkeit prägen tatsächlich Struktur und Dynamik von komplexen Netzwerken. Somit sind die Netzwerke zufällige geometrische Graphen, die in hyperbolischen Räumen wachsen. Zweitens gelten die Resultate für technische Netzwerke, aber ebenfalls für andere Arten von Netzwerken einschließlich der biologischen und sozialen. Eine Kombination von Popularität und Ähnlichkeit der Netzwerkknoten erzeugt eine hyperbolische Geometrie. Zum Abschluss leitete das Projekt ein systematisches Framework ab, das ein Netzwerk als einen hyperbolischen Raum abbildet. Das resultierende Framework ergab in Anwendung auf das Internet aussagekräftige Ergebnisse. Die Leistung des Greedy Forwarding unter Einsatz des Frameworks beträgt etwa 90 % vom Optimum. Das Framework kann auch fehlende und zukünftige Verbindungen in reale Netzwerke prognostizieren und zeigt, wie sich Communities entwickeln. Diese Resultate haben Auswirkungen auf eine neugestaltete Internetarchitektur. In Bezug auf die Arbeitsweise komplexer Netzwerke zeigte das Projekt neue Aspekte auf.
Schlüsselbegriffe
Netzwerke, Internet, effizientes Routing, hyperbolische metrische Räume, Informationstransport, Informationsverkehr
