美国科学家如何理解网络

⑴ 量子计算机未来会威胁到网络加密，国外科学家为何这么说

随着技术的发展，科学家们在高速计算方面不断探索，继美国研发量子计算机后，中国的九章量子计算机也随之问世。随着量子计算机的问世，人们开始担忧量子计算机会威胁到网络安全，我们来探讨一下这一方面的内容。

尽管在运算速度上，量子计算机具有极大的优势，被预测用于破解网络安全密码，但是人们仍不需要担心目前自身网络安全。一来量子计算机才刚刚问世，无法向普通计算机那样用在普通大众中，而且量子计算机还有许多的问题需要解决，二来，随着计算技术的发展，加密的手段也会发展，相信加密技术会随着量子计算机的出现为不断提升。

⑵ 什么是无尺度网络

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网络有随机网络和无尺度网络，许多网络包括因特网"人类社会和人体细胞代谢网络等，都是无尺度网络。研究无尺度网络，对于防备黑客攻击、防治流行病和开发新药等，都具有重要的意义。

一个实例：

如图所示，因特网是一个无尺度网络，其中某些站点似乎与无数的其他站点相连结 (参见右图的星爆形结构细节)。本图绘制于2003年2月6日，描绘了从某一测试站点到其他约10万个站点的最短连结路径。图中以相同的颜色来表示相类似的站点。

大脑，是由轴突相连结的神经细胞网络，而细胞本身，又是由生化反应相连结的分子网络。社会也是一个网络，它由友情、家庭和职业关系彼此连结。在更大的尺度上，食物链和生态系统可以看作由物种所构成的网络。科技领域的网络更是随处可见:因特网、电力网和运输系统都是实例。就连在文章中我们用以向你传递思想的语言，也是一种借由语法相互串连在一起的文字网络。
尽管网络是如此重要和普遍，但科学家对它的结构和属性却知之不多。在复杂的基因网络中，故障节点是如何相互作用而引发癌症的?在特定的社会和通信系统中，疾病和电脑病毒如何快速传播而导致流行?某些网络即便大部分节点失效，还能维持运行，原因何在?
最近的研究开始找到这些问题的答案。过去的几年中，不同领域的研究者发现，很多网络都是由少数一些具有众多连结的节点所支配的，包括万维网、细胞代谢系统，以及好莱坞的演员网络在内。包含这种重要节点(或称集散节点)的网络，我们通常称之为"无尺度"(scale free)网络。在无尺度网络中，有些集散节点甚至具有数不清的连结，而且不存在代表性的节点。这种网络还具有可预期的行为特性：例如对意外故障具有惊人的承受力，但面对协同式攻击时则很脆弱。
这些发现极大地改变了我们对复杂外部世界的认识。集散节点的存在，让我们认识到了以前的网络理论尚未涉及的问题:各种复杂系统具有相同的严格结构，都受制于某些基本的法则，这些法则似乎可同等地适用于细胞、计算机、语言和社会。更进一步，认识这些法则，会帮助我们解决一系列重要问题，包括开发更好的药物、防止黑客侵人互联网、阻止致命流行病的传播，等等。

概述 /无尺度网络的特性

很多复杂系统拥有共同的重要特性:大部分节点只有少数几个连结，而某些节点却拥有与其他节点的大量连结。这些具有大量连结的节点称为“集散节点”，所拥有的连结可能高达数百、数千甚至数百万。由此看来，这一特性似乎能说明网络是无尺度的。
无尺度网络具有某些重要特性。例如它们都可以承受意外的故障，但面对协同式攻击却很脆弱。
了解这些特性，可能导致许多领域出现新的应用。例如，电脑科学家可能据此设计出更有效的策略，以保护因特网免受电脑病毒的侵害。

无尺度网络

在过去40多年里，科学家惯于将所有复杂网络看作是随机网络。这一思想源于两位匈牙利数学家的研究，他们是卓越的Erdos以及他的密切合作者Renyi。1959年，为了描述通信和生命科学中的网络，Erdos和Renyi提出，通过在网络节点间随机地布置连结，就可以有效地模拟出这类系统。这种方法及相关定理的简明扼要，导致了图论的复兴，数学界也因此出现了研究随机网络的新领域。
随机网络理论有一项重要预测：尽管连结是随机安置的，但由此形成的网络却是高度民主的，也就是说，绝大部分节点的连结数目会大致相同。实际上，随机网络中节点的分布方式将遵循钟形的泊松分布。连接数目比平均数高许多或低许多的节点，都十分罕见。有时随机网络也称作指数网络，因为一个节点连接k个其他节点的概率，会随着k值的增大而呈指数递减。
因此当1998年，我们与美国圣母大学的郑夏雄及Albert合作，开展一个描绘万维网的项目时，我们满以为会发现一个随机网络。原因如下：人们会根据自己的兴趣，来决定将网络文件连结到哪些网站，而个人兴趣是多种多样的，可选择的网页数量也极其庞大，因而最终的连结模式将呈现出相当随机的结果。
然而，实测结果却推翻了这个预测。在这个项目中，我们设计了一个软件，可从一个网页跳转到另一个，尽可能地收集网上的所有连结。虽然这个虚拟机器人仅仅探索了整个万维网的极小一部分，但它组合出来的图景。却揭示了令人惊异的事实:基本上，万维网是由少数高连结性的页面串连起来的，80%以上页面的连结数不到4个。然而只占节点总数不到万分之一的极少数节点，却有1000个以上的连结(一项后续的网络调查显示，有一份文件已经被超过200万的其他网页所连结!)。
我们在计算恰好拥有k个连结的万维网页面的数目时，发现网页的连结分布遵循所谓的"幂次定律":任何节点与其他k个节点相连结的概率，与l/k成正比。对于流入的连结而言，n值接近于2，这也就是说，流入连接数只有某站点一半的站点，在网中的数量却有该站点的4倍之多。幂次定律和表征随机网络的钟形分布大相径庭。具体来说，幂次定律不像钟形曲线那样具有一个峰值，而是由连续递减的函数来描述。如果用双对数坐标系来描述幂次定律，得到的是一条直线[见下图随机网络vs无尺度网络]。与随机网络中连结的民主分布不同，幂次定律所描述的，是由少数集散节点(如Yahoo和Google)所主控的系统。

随机网络中绝对不可能出现集散节点。当我们开始描绘万维网时，原本预期节点会像人类的身高一样遵循钟形分布，但结果却发现有些节点不能如此解释。我们就像突然发现了很多身高百尺的巨人一样，大吃了一惊。因此，我们想出了"无尺度"这样的用语。

无尺度网络哪里?

过去几年中，研究者在很多不同的系统中都发现了无尺度结构。我们研究万维网的目标是以超连结彼此串连的虚拟网页网络。相比之下，美国加州大学河滨分校的Faloutsos、加拿大多伦多大学的Faloutsos以及美国卡耐基梅隆大学的Faloutsos则是分析因特网的物理结构。这三位电脑科学家兄弟研究了以光纤或其他通信线路连接的路由器，他们发现，这个实体网络的拓扑结构也是无尺性的。
研究人员还发现，某些社会网络也是无尺度的。例如，美国波士顿大学和瑞典斯德哥尔摩大学的科学家的共同研究显示，瑞典民众的性关系网络也遵循幂次定律:尽管大部分人终其一生只有少数几个性伴侣，但有少数人(集散节点)的性伴侣多达数百人。德国基尔大学的Bornholdt领导的一项研究表明，电子邮件所连结的人际网络，也可能是无尺度的。渡士顿大学的Redner则证实，由科学论文之间引用关系所连结的网络，同样也遵循幂次定律。美国密歇根大学安娜堡分校的Newman研究了包括物理和计算机等一些学科内科学家之间的合作关系网络，他发现这些网络同样也是无尺度的，这也印证了我们针对数学家和神经科学家所做的研究。(有趣的是，在数学界，Erdos本人就是最大的集散节点之一，他写的论文超过1400篇，其中共同作者不下500人。)
无尺度网络同样也出现在商业领域。美国斯坦福大学的W·Powell、加州大学lrvine分校的R·White、亚利桑那大学的W·Koput以及密歇根大学的Smith，共同研究了美国生物技术产业联盟网络的形成。发现存在特定的集散节点:Gerlzyme、Chiron和Genentech等公司，与其他公司相比，拥有的合作关系数量就多得不成比例。意大利的研究者对这种类型的网络进行了更深入的研究。利用意大利锡耶纳大学的"制药工业数据库"所提供的数据(该数据库目前包括超过7200个组织之间所签定的约20100个研发协议)，研究人员发现，Powell等人所发现的那些集散节点，实际上也属于某个无尺度网络。
就连好莱坞演员网络也是无尺度的。这个网络因"六度凯文贝肯"的游戏而变得众所皆知。游戏玩家通过共同出演的电影，尽量让特定的演员与凯文贝肯产生关联。定量分析显示，这个网络也是由某些集散节点所支配的。具体来说，就是大部分演员只与为数不多的其他几个人相连结，而少数演员所拥有的连结数却高达数千个，其申包括Rod Steiger和Donald Pleasence。顺便说一下，在演员连结数的排行榜上，凯文贝肯自己只排在第876位。
重新回到严肃的话题，无尺度网络也出现在生物学领城。我们与美国西北大学的细胞生物学家Oltvai一道，发现古菌域、细菌域和真核生物三大生物领域的43种不同生物里，都存在无尺度的细胞代谢网络结构。在这些网络里，细胞通过分解复杂分子来燃烧食物并释放能量。每个特定的分子就是一个节点，而节点之间的连结则是生化反应。我们发现，大部分的分子只参加一种或两种反应，但是有少数分子(集散节点)会参与大部分的反应，比如水和三磷酸腺苷。
我们还发现，细胞中蛋白质的交互网络也是无尺度的。在这种网络中，如果两种蛋白质能相互反应，就认为是彼此"连结"的。我们在研究酵母这种最简单的真核细胞时，在它的数千个蛋白质之间找到了一种无尺度的网络拓扑结构:大部分蛋白质只与其他一、两种蛋白质发生相互作用，但有几种蛋白质分子却能与大量的其他蛋白质相结合。我们在另一种与酵母迥然不同的简单细菌——幽门螺杆菌中，也发现了类似的蛋白质交互作用网络。
事实上。科学家研究的网络越多，发现的无尺度结构也越多。这些发现引发了一个重要的问题:为什么像细胞和因特网这样本质上不同的系统，却具有相同的结构并遵从相同的规律?这些不同的网络不仅都是无尺度的，而且还有着一个有趣的共同点:由于某些未知的原因，幂次定律中kn项中的n值，通常介于2-3之间。

无尺度网络的例子：

网络 节点 连接
组织代谢 参与消化食物以释放能量的分子 参与相同的生化反应
好莱坞 演员 出演同一部电影
因特网 路由器 光纤及其它物理连接
蛋白质调控网络 协助调控细胞活动的蛋白质 蛋白质之间的相互作用
研究合作 科学家 合作撰写论文
性关系 人 性接触
万维网 网页 连接地址

集散节点的马太效应

一个更为基本的问题也许是，为什么随机网络理论不能解释集散节点的存在?我们进一步考察了Erdos和Renyi的研究，发现这里面存在两个原因。
在建立模型的时候，Erdos和Renyi曾假设，他们在安置连结之前能够得到所有节点的清单。而事实上，万维网的页面数量绝对不是恒定的。1990年整个万维网只有一个网页，而到今天它的网页数已经超过了30亿。大部分网络也都具有类似的发展过程。1890年好莱坞只有屈指可数的几位演员，但随着越来越多的人加入这个行业，新人与之演员建立联系，如今这个网络已经超过了50万人。大约30年前，整个因特网只有几个路由器，随着新的路由器与网络原有的路由器相连结，如今路由器的数量已经高达百万。由于现实中的网络具有不断成长的本性，所以老节点获得连结的机会就比较高。
此外，并非所有的节点都是平等的。在选择将网页连结到何处时，人们可以从数十亿个网站中进行选择。然而我们大部分人只熟悉整个万维网的一小部分，这一小部分中往往包含那些拥有较多连结的站点，因为这样的站点更容易为人所知。只要连结到这些站点，就等于造就或加强了对它们的偏好。这种"优先连结"的过程，也发生在其他网络。在好莱坞，连结关系较多的影星更容易受到新秀们的重视。而在因特网上，那些连结较多的路由器通常还拥有更大的带宽，因而新用户就更倾向于连结到这些路由器上。在美国的生物技术产业内，象Genzyme这样的知名公司更容易吸引到同盟者，而这又进一步加强了它在未来合作中的吸引力。类似地，被引用较多的科学文献，会吸引更多的研究者去阅读和引用。美国着名的社会学家K·Merton将这种现象称之为"马太效应"。这个词来源于《新约》圣经的内容:"凡有的，还要加给他，叫他有余。"
成长性和优先连结这两种机制，有助于解释集散节点的存在:当新节点出现时，它们更倾向于连结到已经有较多连结的节点，随着时间的推进，这些节点就拥有比其他节点更多 的连结数目。这种“富者逾富”的过程，有利于早期节点，它们更有可能成为集散节点。

我与阿Albert一道，进行了计算机模拟和计算，结果显示，具有优先连接的特性并且持续成长的网络，确实会发展成无尺度网络，并且节点的分布也遵循幂次定律，虽然这个理论模型过于简化，且需要根据具体情况加以调整，但还是对现实世界中无尺度网络的普遍存在提供了解释。
成长性和优先连接还能够解释生物系统中为什么会出现无尺度网络。例如，美国墨西哥大学的Wagner和英国牛津布鲁克斯大学的A·Fell就发现，大肠杆菌代谢网络中连结性较高的几种分子，一般具有更为久远的进化史:有些甚至被认为是所谓的RNA世界（DNA出现之前的进化阶段）的遗物，还有的则是最古老的代谢路径的一部分，
令人感兴趣的是，优先连结的机制常常是线性的。换句话说，如果一个现存节点的连结数是其相邻节点连结数的两倍，那么新节点与它连结的可能性，也是与邻近节点连结可能性的两倍。美国波士顿大学的Render及同事研究了不同类型的优先连结，他们发现。如果这种机制运行得比线性更快(例如，一个节点的连结数是另一个的两倍，而新节点连接到前者的可能性却是后者的4倍），那就容易出现一个攫取最多连结的集散节点，在这种"赢者通吃"的情况下，网络最终演变为拥有一个中心集散节点的星型拓扑结构。

无尺度网络的 "软肋"

人们对电力网络和通信网络的依赖程度日益增高，凸现了一个广受关注的问题:这些网络到底有多可靠?好消息是复杂网络对意外故障具有很强的承受能力。实际上虽然每时每刻网络上都有数百个路由器失效，但因特网却很少因此受到大的影响。生命系统同样也具有这种强韧性:虽然细抱内存在诸如突变和蛋白质出错等数以千计的错误，但人体却极少因此发生严重的后果，这种强韧性的来源是什么呢？
直觉告诉我们，如果大部分节点发生瘫痪，将不可避免地导致网络的分裂。对随机网络而言，这是绝对正确的:随机网络中若有较大部分的节点被去除。网络必然溃散成彼此无法通讯的小型孤岛:不过无尺度网络的模拟结果，则展现了全然不同的情况：即使从因特网路由器中随机选择的失效节点比例高达80%，剩余的路由器还是能组成一个完整的集群并保证任意两个节点间存在通路。要扰乱细抱内的蛋白质交互网络也同样困难:我们的测量显示，即使在细胞内随机制造较高比例的突变，那些没有改变的蛋白质还是会正常地继续合作。
总的来说，无尺度网络对意外故障具有惊人的强韧性，这一特性本质上源于这些网络的非同质拓扑结构。随机去除的方式所破坏的主要是那些不重要的节点，因为它们的数目远大于集散节点。与那些几乎连结所有节点的集散节点相此。那些不重要的节点只拥有少量的连结。因而去除它们不会对网络拓扑结构产生重大的影响。但是，对集散节点的依赖，也带来了一个严重问题:面对蓄意攻击时，网络可能不堪一击。通过一系列的模拟，我们发现，只要去除少数几个主要集散节点，就可导致因特网溃散成孤立无援的小群路由器。类似地，对酵母的实验也显示，去除那些高连结性的蛋白质，比去除其他节点更容易导致酵母菌死亡。这些集散节点是决定性的，一旦发生使它们无法运作的突变，极有可能会导致整个细胞死亡。
对集散节点的依赖，视系统的不同，既有利也有弊。对因恃网和细胞而言，能够应付随机出现的意外故障，当然是个大优点。此外，细胞对集散节点的依赖，也给药物研究者提供了新的方法:有可能找到这样的药物，能针对性地攻击细胞或者细菌的集散节点，以便杀死它们而又不会影响健康的组织。不利的情况也有:少数消息灵通的黑客只要攻击一些集散节点，就足以搞垮整个通信基础网络，这正是人们关心的焦点。
无尺度网络的这一致命缺陷，引发了这样一个问题:到底有多少集散节点是必不可少的?最近的研究表明，总的来说，只要有5-10%的集散节点同时失效，就足以搞垮系统。我们对因特网的实验显示，一次有组织的协同攻击，只要去除掉若干个集散节点(先去除最大的，再去除次大的，依次类推)，就足以造成重大破坏。因此，为了避免因恶意攻击带来网络的大规模破坏，最有效的办法就是保护好集散节点。不过，要想知道特定的网络系统到底有多容易被破坏掉，还有待进一步的研究。例如，如果Genzyme和Genentech这样的集散节点一起失去作用，是不是美国的生物产业会因此而崩溃呢?

"无尺度"流行病

对无尺度网络的认识，也可用于理解电脑病毒、疾病和时尚的传播。过去数十年间，无论是流行病学家还是市场营销专家，都在大力研究扩散理论。研究结果指出，一种传染病要在人群中传播开来，必须要跨越某一临界值。任何病毒、疾病或时尚的感染力一旦低于这个临界值，将不可避免地自行消亡;而一旦超过临界值，就会呈指数增长，最终传遍整个系统。
然而，西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学的Pastor-satorras和意大利特里雅斯特国际理论物理研究中心的Vespigniani，最近却得出了一个令人不安的结论。他们发现，在无尺度网络里，不存在上面所说的临界值。这就意味着，所有病毒都可在网络中传播和长期存在，即便是那些传染力很低的病毒也是如此。这一结论解释了"爱虫"现象，(爱虫是有史以来最具破坏力的电脑病毒，2000年导致了英国议会电子邮件系统的瘫痪)，这个病毒原本理当绝迹的，但过了一年之后，却仍然是最普遍的病毒之一。
因为集散节点会连结到很多其他节点、所以任何一个遭受病毒入侵的节点，都将连带感染至少一个集散节点。而一旦有集散节点被感染，它就会把病毒传播给众多的其他节点，当中也包括其他的集散节点，这就导致了病毒在整个网络里的传播。
社会网络在许多情况下也是无尺度的。生物病毒在社会网络里传播的现象，提醒科学家要再好好研究一下那些探讨网络拓扑结构和流行病之间互动关系的文献。特别是对于无尺度网络而言，公共卫生中传统的随机接种疫苗的方式可能很容易失效，因为它极有可能遗漏了某些集散节点。事实上，为了保证集散节点不被遗漏，几乎人人都得接种疫苗。例如，90%的人口都必须接种麻疹疫苗，才能够有效防疫。
如果医生放弃随机接种疫苗的方法，而把目标转向集散节点，也即那些最易感染的个人，情况会如何呢?对无尺度网络的研究指出，只要其中包含集散节点，即使接种疫苗的人口只占一小部分，这种方法仍有可能会奏效。
然而，要找出社会网络中的集散节点，比其他系统要难得多。尽管如此，以色列巴伊兰大学的Cohen和HavIin，以及美国克拉克森大学的ben-Avraham已提出了一个聪明的解决办法:任意选择一群人，请他们随机指定一位相识者，然后对这一小部分被指定的人接种疫苗。这一程序很可能会把集散节点圈入其中，理由是，集散节点与许多人都有连结，而连结性高的人更容易被指定。不过这一方法也存在一些道德上的困境。例如，即使识别出了集散节点，是否他们就有优先接种疫苗和接受治疗的权力呢?尽管存在这些问题，但对于那些无力照顾到全民的国家和地区而言，在分配艾滋病或天花疫苗时，这可能是最实用的办法。
出于各种商业目的，有时人们需要引发流行而不是遏制流行。例如所谓的病毒式行销，通常试图把集散节点当做行销的目标，以加快产品为用户所接受的速度。显然，这种策略已不是什么新鲜事了。早在1950年代，一项由制药业巨头辉瑞公司出资进行的研究发现，医生圈子中开始采用新药的速度，与集散节点有很大的关系。实际上，市场推广人员早就凭直觉知道，某些特定的消费者在促进新产品或新时尚方面，就是比其他的消费者管用得多。新近的无尺度网络研究，只是为更严谨地探讨这些现象，提供了一个科学的框架和数学工具。

从理论到应用之路

虽然无尺度网络很普遍，但仍有许多明显的例外。例如，美国的高速公路系统和电力网络就不是无尺度网络。材料科学中的大部分网络也不是。以晶格为例，各原子部和同样数目的邻近原子相连结。对于其他的一些网络，我们还难以得出定论。如反映捕食者与猎物关系的食物链网络，由于网络规模太小，科学家还难以断定它的型态。此外，由于缺乏大规模的人脑内部连结图，科学家也无法得知这一重要网络的本质。
确定某一网络是否无尺度，对了解该网络的行为特性是相当重要的，但是其他的重要指标也值得注意。其中参数之一就是网络的直径，或称为 "路径长度"。它指的是从一节点到另外的任意节点所需经过的最大的中间段数 [见下框文]。

这毕竟是一个小世界
1967年，美国哈佛大学的社会心理学家Milgram寄出了数百封信给内布拉斯加州的公众，并请求他们把信转交给某位相识的人，条件是对方必须是最有可能把信再转给波士顿一位股票经纪人手里的人。为了跟踪每一条不同的传送路径，Milgram请求参与者在转寄信件的同时，也给他寄一张明信片。结果，Milgram发现，信件到达最终收信人之前平均要经过6个人之手。人与人之间存在所谓 "六度分离"的说法就来源于这个实验。
虽然Milgram的结果很难说是定论，因为绝大部分的信件并未到达最终收信人手里·不过科学家最近发现，其他网络也具有这种 "小世界"的特性。例如，我们发现，细胞内的任意两种化学物质，几乎都能通过三个化学反应组成的路径连结起来。在万维网上，虽然页面数高达30亿，但一般只要经过19个连结，就可以从一个网页到达另一个。
这种 "小世界"特性，并不意味着网络中存在神奇的组织原则。即使是一个完全随机连结的大型网络，也是一个小世界。想想看，假设你认识1000个人，他们中的每一个人又认识1000个人，那么你只要通过一层中间人，就可以认识100万人。通过两层中间人，你就可以认识10亿人。要认识地球上所有的人。三层中间人已经绰绰有余了。这样看来，世界上任意两个陌生人之间存在"六度分离"的说法，简直就是废话了。然而，进一步的研究让我们对这一说法有了更深刻的认识。

上图示出了不同层次的集群。在层次式集群中，黄色表示美国着名建筑师Wright的住宅“落水山庄”的网页集群，绿色表示与此相连的其他有关Wright、着名宅第和美国宾州景点的网页集群。红色表示它们进一步与其它着名建筑师或建筑相连接的网页集群。 上面我们的简单计算有个前提，那就是你的熟人都是彼此不相识的。但是在实际生活中，他们中有许多人是互相认识的。事实上，人类社会可以区分为一个个具有相似特质(例如收入或者兴趣)的小集群。自从1970年代Granovetter在哈佛大学读研究生时首开对此问题的研究之后，已有大量的社会心理学文献对这种社会特质进行了探讨。集群现象在其他多种网络中也曾遍存在。1998年。美国康奈尔大学的Watts和Strogatz发现，在多种不同类型的系统中，都存在相当明显的集群现象，其中包括美国电力网和线虫的神经网络等。
从表面上看，由高度相互连结的节点组成的孤立集群，似乎与无尺度网络的拓扑结构不相容·因为在无尺度网络中，有一些集散节点会与所有的节点相连结，它们的影晌是遍及整个系统的。但是·最近我们发现，这两者其实是相容的:如果紧密连结的小型节点集群彼此相连，形成较大且较不紧密的大集团，那这样的网络就能既是高度集群的又是无尺度的 [见左图]。这类结构在很多系统中都有出现·比如万维网，它的集群就是具有相同主题的网页群。细胞也是如此，它的集群就是负责特定功能的分子群。

最后，具备网络一般拓扑结构的知识，只能了解系统行为与全面特性的一部分。例如，在美国高速公路网这样的系统中，为其一指定节点添加一条连结的成本是极其昂贵的，这就阻止了它向无尺度方向发展。在食物链中，某些猎物比其他猎物更容易被猎取，这对整个生态系统具有深刻的影响。在社会网络中，家庭成员之间的关系比点头之交者要密切得多，因而疾病 (和信息)就更容易在这种连结中散播。对于运输、传送和通信系统 (如因恃网)而言，主要的问题是某些特定连结的拥堵:其一特定连结的流量过大，将导致该连结中断，而其他连结接手处理过剩流量，也可能会跟着失效。而且节点本身可能不具有同质性，如某些网页可能很有吸引力，那它就会严重影响优先连结的机制。
由于上述的种种原因，科学家可以说才刚开始了解无尺度网络的行为。例如，仅仅对集散节点免疫，也许并不足以阻止疾病的蔓延;更好的办法是，不仅仅考虑某人的连结数目，还要考虑这些连结的频度和接触时间。
基本上，我们在开始研究复杂网络时，会先忽略个别连结和节点的细节。通过远离这些细节，我们才能找出这些看似无法理解的系统背后的组织原则。我们的一些研究成果，至少已让研究者重新审视许多基本的假设。例如，研究者过去都把因特网视作随机网络，用来测试新的路由协议对系统塞车现象的影响。现在我们知道，因特网其实是一个无尺度网络，它的行为特性与随机网络有天壤之别。因此，像W·Byers和他在波士顿大学的同事们这样的研究者，正在修改因特网的电脑模拟模型。了解无尺度网络的特性，对其他许多领域都是有价值的，特别是当我们超越网络拓扑结构，进一步探讨复杂系统内部深奥得难以理解的动力学的时候。

无尺度网络的潜在意义
……未完

⑶ 互联网到底是怎么发明的

互联网不是谁发明的，它发展到今天是无数技术群体共同的努力，互联网始于1969年，是美军在ARPA（阿帕网，美国国防部研究计划署）制定的协定下将美国西南部的大学加利福尼亚大学洛杉矶分校、史坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要的计算机连接起来。
这个协定有剑桥大学的BBN和MA执行，在1969年12月开始联机。到1970年6月，麻省理工学院、哈佛大学、BBN和加州圣达莫尼卡系统发展公司加入进来。到1972年1月，史坦福大学、麻省理工学院的林肯实验室、卡内基梅隆大学和Case-WesternReserveU加入进来。紧接着的几个月内国家航空和宇宙航行局、Mitre、Burroughs、兰德公司和伊利诺利州大学也加入进来。1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，渐渐扩大为今天的互联网。之后有越来越多的公司加入。

被称为互联网之父的几位科学家：

蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners-Lee）爵士（1955年出生于英国）
万维网的发明者，互联网之父，英王功绩勋章（OM）获得者，不列颠帝国勋章（OBE）获得者，英国皇家学会会员，英国皇家工程师学会会员，美国国家科学院院士。1989年3月他正式提出万维网的设想，1990年12月25日，他在日内瓦的欧洲粒子物理实验室里开发出了世界上第一个网页浏览器。他是关注万维网发展的万维网联盟的创始人，并获得世界多国授予的各个荣誉。他最杰出的成就，是免费把万维网的构想推广到全世界，让万维网科技获得迅速的发展，深深改变了人类的生活面貌。

温顿·瑟夫(Vinton G. Cerf)博士
互联网基础协议——TCP/IP协议和互联网架构的联合设计者之一,谷歌全球副总裁、Internet 互联网奠基人之一。上世纪70年代，温顿·瑟夫(Vint Cerf)曾经参与互联网的早期开发与建设，并为此获得了“互联网之父”的美誉。 1997年12月，克林顿总统向瑟夫博士和他的同事Robert E. Kahn颁发了美国国家技术奖章，表彰他们对于互联网的创立和发展做出的贡献。2004年，Kahn和瑟夫博士因为他们在互联网协议方面所取得的杰出成就而荣膺美国计算机学会(ACM)颁发的图灵奖(A.M. Turing Award)。有人将图灵奖称为“计算机科学界的诺贝尔奖”。2005年11月，乔治•布什总统向Kahn和瑟夫博士颁发了总统自由勋章，这是美国政府授予其公民的最高民事荣誉。

罗伯特·卡恩Robert Elliot Kahn
现代全球互联网发展史上最着名的科学家之一，TCP/IP协议合作发明者，互联网雏形Arpanet网络系统设计者，“信息高速公路”概念创立人。美国国家工程协会(National Academy of Engineering)成员，美国电气与电子工程师IEEE学会(IEEE)fellow，美国人工智能协会(American Association for Artificial Intelligence)fellow，美国计算机协会(ACM) fellow，前美国总统科技顾问。罗伯特·卡恩目前在美国全国研究创新联合会(CNRI，Corporation for National Research Initiatives)任主席。CNRI是罗伯特·卡恩于1986年亲自领导创建的，为美国信息基础设施研究和发展提供指导和资金支持的非赢利组织，同时也执行IETF的秘书处职能。
参考资料：ke..com/view/4562987.htm

⑷ 计算机网络在科学方面有什么影响

计算机网络正在科学方面发挥革命性的影响。计算机使全球研究人员结成新的亲密关系，以从事科研工作的新方式迅速替代知识界古老的传统。全世界已有400万名科学家与迅速扩展的互联网络联网。互联网络现在已达12000多个子系统，它们阡陌交错，可以把孤独一人坐在计算机屏幕前的科研人员同遥远的实验室和超级计算机、其他大陆的同行们联系起来，并使科学家们与电子邮件、繁多的数据、电子会议等等连结起来。所有这一切都可以迅雷不及掩耳的速度和很少的费用来完成，而所需要的只是一台个人计算机和一条电话线。

美国天体物理学家拉里·斯马尔说：“这是自从古腾堡（15世纪德国人，他发明了活字印刷术）以来所发生的最根本的变化。这种相互连结的网络基本上是时空的破坏者，把距离和时间缩小到零。这就好像世界上所有的科学家都坐在一间屋里，这对科研方式是一种很大的冲击。”1993年3月，伍兹霍尔海洋研究所的一个机器人探测了加利福尼亚湾的海底，这个机器人考察了地热裂口和奇形怪状的生命形式，它获得的原始资料通过一条系管传到水面船上，然后通过卫星传给全世界的计算机网和科研人员。

纽约工业大学的环境科学家则要开发一个崭新的领域：他们要通过计算机把隐藏在全世界千百台计算机中宝贵的环境数据挖掘出来，例如在华盛顿环境保护局、在日内瓦的世界卫生组织和拥有大量卫星数据的航天局中的资料。科学家们的目的是使这些难以触及到的档案供日常分析使用。由于这场电子革命将打破社会和地理上的壁垒，因此它将大大提高生产率。新墨西哥州国立洛斯阿拉莫斯实验室的物理学家保罗·金斯帕格说，通过这种网络，阿根廷、澳大利亚、中国、英国、美国等世界上许多国家和地区都可以读到他的电子刊物刊登的物理学文章的初稿。

⑸ 互联网是什么

互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。
互联网始于1969年，是美军在ARPA（阿帕网，美国国防部研究计划署）制定的协定下将美国 互联网西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford ResearchInstitute(史坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和UniversityofUtah(犹他州大学)的四台主要的计算机连接起来。这个协定有剑桥大学的BBN和MA执行，在1969年12月开始联机。到1970年6月，MIT(麻省理工学院)、Harvard(哈佛大学)、BBN和(加州圣达莫尼卡系统发展公司)加入进来。到1972年1月，Stanford(史坦福大学)、MIT’sLincolnLabs(麻省理工学院的林肯实验室)、Carnegie-Mellon(卡内基梅隆大学)和Case-WesternReserveU加入进来。紧接着的几个月内NASA/Ames(国家航空和宇宙航行局)、Mitre、Burroughs、RAND(兰德公司)和theUofIllinois(伊利诺利州大学)也加入进来。1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，渐渐扩大为今天的互联网。之后有越来越多的公司加入。
1968年，当参议员TedKennedy(特德.肯尼迪)听说BBN赢得了ARPA协定作为内部消息处理器（IMP）”，他向BBN发送贺电祝贺他们在赢得“内部消息处理器”协议中表现出的精神。
互联网最初设计是为了能提供一个通讯网络，即使一些地点被核武器摧毁也能正常工作。如果大部分的直接通道不通，路由器就会指引通信信息经由中间路由器在网络中传播。
最初的网络是给计算机专家、工程师和科学家用的。那个时候还没有家庭和办公计算机，并且任何一个用它的人，无论是计算机专家、工程师还是科学家都不得不学习非常复杂的系统。以太网-----大多数局域网的协议，出现在1974年，它是哈佛大学学生BobMetcalfe(鲍勃.麦特卡夫)在“信息包广播网”上的论文的副产品。这篇论文最初因为分析的不够而被学校驳回。后来他又加进一些因素，才被接受。
由于TCP/IP体系结构的发展，互联网在七十年代迅速发展起来，这个体系结构最初是有BobKahn(鲍勃.卡恩)在BBN提出来的，然后由史坦福大学的Kahn(卡恩)和VintCerf(温特.瑟夫)和整个七十年代的其他人进一步发展完善。八十年代，DefenseDepartment(美国国防部)采用了这个结构，到1983年，整个世界普遍采用了这个体系结构。
1978年，UUCP(UNIX和UNIX拷贝协议)在贝尔实验室被提出来。1979年，在UUCP的基础上新闻组网络系统发展起来。新闻组（集中某一主题的讨论组）紧跟着发展起来，它为在全世界范围内交换信息提供了一个新的方法。然而，新闻组并不认为是互联网的一部分，因为它并不共享TCP/IP协议，它连接着遍布世界的UNIX系统，并且很多互联网站点都充分地利用新闻组。新闻组是网络世界发展中的非常重大的一部分。
同样地，BITNET（一种连接世界教育单位的计算机网络）连接到世界教育组织的IBM的大型机上，同时，1981年开始提供邮件服务。Listserv软件和后来的其他软件被开发出来用于服务这个网络。网关被开发出来用于BITNET和互联网的连接，同时提供电子邮件传递和邮件讨论列表。这些listserv和其他的邮件讨论列表形成了互联网发展中的又一个重要部分。
第一个检索互联网的成就是在1989年发明出来，是由PeterDeutsch和他的全体成员在Montreal的McFillUniversity创造的，他们为FTP站点建立了一个档案，后来命名为Archie。这个软件能周期性地到达所有开放的文件下载站点，列出他们的文件并且建立一个可以检索的软件索引。检索Archie命令是UNIX命令，所以只有利用UNIX知识才能充分利用他的性能。
McFill大学，拥有第一个Archie的大学，发现每天中从美国到加拿大的通讯中有一半的通信量访问Archie。学校关心的是管理程序能否支持这么大的通讯流量，因此只好关闭外部的访问。幸运的是当时有很多很多的Archie可以利用。
大约在同一时期，BrewsterKahle，当时是在ThinkingMachines(智能计算机)发明了WAIS（广域网信息服务），能够检索一个数据库下所有文件和允许文件检索。根据复杂程度和性能情况不同有很多版本，但最简单的可以让网上的任何人可以利用。在它的高峰期，智能计算机公司维护着在全世界范围内能被WAIS检索的超过600个数据库的线索。包括所有的在新闻组里的常见问题文件和所有的正在开发中的用于网络标准的论文文档等等。和Archie一样，它的接口并不是很直观，所以要想很好的利用它也得花费很大的工夫。
1991年，第一个连接互联网的友好接口在Minnesota大学开发出来。当时学校只是想开发一个简单的菜单系统可以通过局域网访问学校校园网上的文件和信息。紧跟着大型主机的信徒和支持客户-服务器体系结构的拥护者们的争论开始了。开始时大型主机系统的追随者占据了上风，但自从客户-服务器体系结构的倡导者宣称他们可以很快建立起一个原型系统之后，他们不得不承认失败。客户-服务器体系结构的倡导者们很快作了一个先进的示范系统，这个示范系统叫做Gopher。这个Gopher被证明是非常好用的，之后的几年里全世界范围内出现10000多个Gopher。它不需要UNIX和计算机体系结构的知识。在一个Gopher里，你只需要敲入一个数字选择你想要的菜单选项即可。今天你可以用theUofMinnesotagopher选择全世界范围内的所有Gopher系统。
当UniversityofNevada(内华达州立大学)的Reno创造了VERONICA（通过Gopher使用的一种自动检索服务），Gopher的可用性大大加强了。它被称为VeryEasyRodent-的首字母简称。遍布世界的gopher象网一样搜集网络连接和索引。它如此的受欢迎，以致很难连接上他们，但尽管如此，为了减轻负荷大量的VERONICA被开发出来。类似的单用户的索引软件也被开发出来，称做JUGHEAD（）.
Archie的发明人PeterDeutsch,一直坚持Archie是Archier的简称。当VERONICA和JUGHEAD出现的时候，表示出非常的厌恶。
1989年，在普及互联网应用的历史上又一个重大的事件发生了。TimBerners和其他在欧洲粒子物理实验室的人----这些人在欧洲粒子物理研究所非常出名，提出了一个分类互联网信息的协议。这个协议，1991年后称为WorldWideWeb，基于超文本协议――在一个文字中嵌入另一段文字的-连接的系统，当你阅读这些页面的时候，你可以随时用他们选择一段文字链接。尽管它出现在gopher之前，但发展十分缓慢。
由于最开始互联网是由政府部门投资建设的，所以它最初只是限于研究部门、学校和政府部门使用。除了以直接服务于研究部门和学校的商业应用之外，其它的商业行为是不允许的。90年代初，当独立的商业网络开始发展起来，这种局面才被打破。这使得从一个商业站点发送信息到另一个商业站点而不经过政府资助的网络中枢成为可能。
Dephi是最早的为他们的客户提供在线网络服务的国际商业公司。1992年7月开始电子邮件服务，1992年11月开展了全方位的网络服务。在1995年5月，当NFS(国际科学基金会)失去了互联网中枢的地位，所有关于商业站点的局限性的谣传都不复存在了，并且所有的信息传播都依赖商业网络。AOL(美国在线)、Prodigy和CompuServe(美国在线服务机构)也开始了网上服务。在这段时间里由于商业应用的广泛传播和教育机构自力更生，这使得NFS成本投资的损失是无法估量的。
今天，NSF已经放弃了资助网络中枢和高等教育组织，一方面开始建立K-12和当地公共图书馆建设，另一方面研究提高网络大量高速的连接。
微软全面进入浏览器、服务器和互联网服务提供商（ISP）市场的转变已经完成，实现了基于互联网的商业公司。1998年6月微软的浏览器和Win98很好的集成桌面电脑显示出BillGates(比尔.盖次)在迅速成长的互联网上投资的决心。
在互联网迅速发展壮大的时期，商业走进互联网的舞台对于寻找经济规律是不规则的。
免费服务已经把用户的直接费用取消了。Dephi公司，现在提供免费的主页、论坛和信息板。在线销售也迅速的成长，例如书籍、音乐和计算机等等，并且价格比较来说他们的利润是非常少的，然而公众对于在线销售的安全性仍然不放心。
概述
互联网是全球性的。这就意味着我们目前使用的这个网络，不管是谁发明了它，是属于全人类的。这种“全球性”并不是一个空洞的政治口号，而是有其技术保证的。互联网的结构是按照“包交换”的方式连接的分布式网络。因此，在技术的层面上，互联网绝对不存在中央控制的问题。也就是说，不可能存在某一个国家或者某一个利益集团通过某种技术手段来控制互联网的问题。反过来，也无法把互联网封闭在一个国家之内-除非建立的不是互联网。 互联网影响然而，与此同时，这样一个全球性的网络，必须要有某种方式来确定联入其中的每一台主机。在互联网上绝对不能出现类似两个人同名的现象。这样，就要有一个固定的机构来为每一台主机确定名字，由此确定这台主机在互联网上的“地址”。然而，这仅仅是“命名权”，这种确定地址的权力并不意味着控制的权力。负责命名的机构除了命名之外，并不能做更多的事情。
同样，这个全球性的网络也需要有一个机构来制定所有主机都必须遵守的交往规则（协议），否则就不可能建立起全球所有不同的电脑、不同的操作系统都能够通用的互联网。下一代TCP/IP协议将对网络上的信息等级进行分类，以加快传输速度（比如，优先传送浏览信息，而不是电子邮件信息），就是这种机构提供的服务的例证。同样，这种制定共同遵守的“协议”的权力，也不意味着控制的权力。
毫无疑问，互联网的所有这些技术特征都说明对于互联网的管理完全与“服务”有关，而与“控制”无关。
事实上，目前的互联网还远远不是我们经常说到的“信息高速公路”。这不仅因为目前互联网的传输速度不够，更重要的是互联网还没有定型，还一直在发展、变化。因此，任何对互联网的技术定义也只能是当下的、现时的。
与此同时，在越来越多的人加入到互联网中、越来越多地使用互联网的过程中，也会不断地从社会、文化的角度对互联网的意义、价值和本质提出新的理解。
网络就是传媒
正如我们前面看到的那样，互联网的出现固然是人类通信技术的一次革命，然而，如果仅仅从技术的 2006年4月全球各国因特网用户数量[1]角度来理解互联网的意义显然远远不够。互联网的发展早已超越了当初ARPANET的军事和技术目的，几乎从一开始就是为人类的交流服务的。
即使是在ARPANET的创建初期，美国国防高级研究计划署指令与控制研究办公室（CCR）主任利克里德尔就已经强调电脑和电脑网络的根本作用是为人们的交流服务，而不单纯是用来计算。
后来，url]麻省理工学院/url]电脑科学实验室的高级研究员DavidClark也曾经写道：“把网络看成是电脑之间的连接是不对的。相反，网络把使用电脑的人连接起来了。互联网的最大成功不在于技术层面，而在于对人的影响。电子邮件对于电脑科学来说也许不是什么重要的进展，然而对于人们的交流来说则是一种全新的方法。互联网的持续发展对我们所有的人都是一个技术上的挑战，可是我们永远不能忘记我们来自哪里，不能忘记我们给更大的电脑群体带来的巨大变化，也不能忘记我们为将来的变化所拥有的潜力。”（RFC:第1336期）很明显，从互联网迄今的发展过程看，网络就是传媒（Communication）。
英文的“Communication"是个不太容易翻译的词。当我们谈到消息、新闻的时候，这个词指的是传播和传达；当我们说起运输的时候，这个词指的是交通；而当我们讨论人际关系的时候，这个词又和交往和交流有关。当年利url]克里德尔/url]强调电脑的作用在于“交流”，就是用的就是这个词。有趣的是，“电脑”（Computer）和“交流”（Communication），都有一个共同的词根：“com”（共、全、合、与等等）。古英语的“Communicate”，就有“参与”的意思。
多功能的互动平台
在美国大学里，一般学习的不是新闻学，而是大众传播学（masscommunication）。在这个意义上，“communicate”与宣传和被宣传无关，而是和大家共同“参与”的“交流”紧密相关。我在这里强调“网络就是传媒”，也是为了强调网络在人类交流和传播中的重要作用。
互联网迄今为止的发展，完全证明了网络的传媒特性。一方面，作为一种狭义的小范围的、私人之间的传媒，互联网是私人之间通信的极好工具。在互联网中，电子邮件始终是使用最为广泛也最受重视的一项功能。由于电子邮件的出现，人与人的交流更加方便，更加普遍了。
如果理解了“网络就是传媒”，就很容易理解作为互联网的功能之一的环球网的网页实质上就是出版物，它具有印刷出版物所应具有的几乎所有功能。几年来环球网发展的事实，证明了这一点。
事实上，有相当数量的环球网用户直接把环球网当作出版物。根据NetSmart的统计，50%的用户阅读在线的杂志，48%的用户阅读在线报纸。
即使不通过环球网阅读报刊，环球网的网页本身也起到了出版物的作用。
环球网的发明者伯纳斯利在他关于环球网的宣言中，明确指出：“环球网在本质上是使个人和机构可以通过分享信息来进行通信的一个平台。
当把信息提供到环球网上的时候，也就被认为是出版在环球网上了。在环球网上出版只需要‘出版者’有一台电脑和互联网相连并且运行环球网的服务器软件。就象印刷出版物一样，环球网是一个通用的传媒，”然而，与印刷出版物相比较，网页具有印刷出版物所不具有的许多特点。
首先，网页的成本非常便宜。在纸张非常紧张、非常昂贵的情况下，网页的优点就格外明显。因为，与印刷出版物不同，网页只是一种电子出版物，建立网页并不需要纸张。而且，当电影工作者、戏剧工作者、甚至也包括作家/们在感叹自己的工作是“一门遗憾的艺术”的同时，网页的优点也显示了出来。因为，网页是可以随时修改、随时“再来一次”的。
网页的另一个优点是读者面广。既然不必花钱，谁都喜欢多看一些东西，因此，好的网页肯定比好的书报传播面广得多。一个好的网页通常每天都有几万、甚至几十万人次光顾。其影响也就可想而知了。
而且，既然是电子出版物，网页的传播速度也是印刷出版物所不能比拟的。
不用说书籍，即使是报纸，从编辑、排版、印刷到发行都需要时间，而网页则非常简单，只要放在网上就行了。这里，网页与印刷出版物的区别在于，印刷出版物是要送到读者手里的，而网页则由读者自己来取。互联网上影响最大的新闻网页（比如：美国有线新闻网url]CNN/url]）都是每小时更新一次内容。读者可以常看常新，随时追踪事件的发展。
也许，网页和印刷出版物的最大区别还是在于反馈。印刷出版物的反馈渠道往往还是印刷，在许多情况下，得到反馈是非常难得的。而对一个网页提出不同的看法就非常容易。
正是由于作为一种出版物的这些特性，环球网正越来越受到广大用户的青睐
根据PC-Meter1996年的调查，平均每个互联网用户每次访问的环球网的网站有5.6个，每次察看的网页有20.8个，而平均阅读每一个网页所需要的时间大约1.4分钟，平均每次上网阅读环球网页的时间大约28分钟。作为这样一种具有私人和公共的双重功用的传媒，互联网效用的实现从根本上还是依赖于参与者，也就是用户的增加。而这一特性又是和网络的本性完全一致的。
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相关命名
联网、因特网、万维网三者的关系是：互联网 包含 因特网 包含 万维网。[2]凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网。所以，即使仅有两台机器，不论用何种技术使其彼此通信，也叫互联网。国际标准的互联网写法是internet，字母i一定要小写！ 互联网因特网是互联网的一种。因特网可不是仅有两台机器组成的互联网，它是由上千万台设备组成的互联网。因特网使用TCP/IP协议让不同的设备可以彼此通信。但使用TCP/IP协议的网络并不一定是因特网，一个局域网也可以使用TCP/IP协议。判断自己是否接入的是因特网，首先是看自己电脑是否安装了 TCP/IP协议，其次看是否拥有一个公网地址(所谓公网地址，就是所有私网地址以外的地址)。国际标准的因特网写法是Internet，字母I一定要大写！
因特网是基于TCP/IP协议实现的，TCP/IP协议由很多协议组成，不同类型的协议又被放在不同的层，其中，位于应用层的协议就有很多，比如FTP、SMTP、HTTP。只要应用层使用的是HTTP协议，就称为万维网(World Wide Web)。之所以在浏览器里输入网络网址时，能看见网络网提供的网页，就是因为您的个人浏览器和网络网的服务器之间使用的是HTTP协议在交流。
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现实应用
互联网在现实生活中应用很广泛。在互联网上我们可以聊天、玩游戏、查阅东西等。更为重要的是在互联网上还可以进行 广告宣传和购物。互联网给我们的现实生活带来很大的方便。我们在互联网上可以在数字知识库里寻找自己学业上、事业上的所需，从而帮助我们的工作与学习。
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发展规模
互联网低俗内容主要包括，不符合法律法规的内容，包括宣扬血腥暴力、凶杀、恶意谩骂、侮辱诽谤他人的信息；容易诱发青少年不良思想行为和干扰青少年正常学习生活的内容，包括直接或隐晦表现人体性部位、性行为，具有挑逗性或污辱性的图片、音视频、动漫、文章等，非法的性用品广告和性病治疗广告，以及散布色情交易、不正当交友等信息；侵犯他人隐私的内容，包括走光、偷拍、露点，以及利用网络恶意传播他人隐私的信息等；违背正确婚恋观和家庭伦理道德的内容，包括宣扬婚外情、一夜情、换妻等的信息。
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趋势及预测
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未来发展
在对2020年互联网的展望中，计算机学家们已经在开始着手重新研究，重新考虑每一件事：从IP地址到DNS，再到路由表单和互联网安全的所有事情。他们正在思索着，在没有目前ISP和企业网络所具有的一些最基础特征的情况下，未来互联网将如何工作。他们的目标极其具有创新精神，那就是创建一个没有那么多安全漏洞，具有更高的信任度，内建身体管理的互联网。随着美国联邦政府开始大力资助一小部分能够研究项目，以让这些构想能够走出实验室，能够进行测试，这种高风险、大规模的互联网研究在2010年将进入高速发展时期。
美国国家科学基金会(NSF)网络技术与系统(NeTS)项目总监Darleen Fisher称：“我们试图推动这一研究已经20年了。我的任务是让人员创新出一种高风险，但是同时具有高回报的互联网架构。他们需要考虑他们的设想如何被实践，如果被付诸实践，他们的设想又将如何影响人们的观念和经济。”
目前互联网的风险很高，一些专家担心随着网络攻击的规模和严重性不断增加，对多媒体内容的需求与日俱增，以及对新移动应用的需求的出现，互联网将会崩溃。除非研发出新的网络架构。
目前对互联网的研究正处于关键时刻，但是由于全球经济正处于衰退期，这对研究不避免的产生了冲击。随着越来越多的重要基础设施，如银行系统、智能电网和上至政府下至市民的通信等都纷纷转向互联网，如今大家已经取得了一个共识，那就是现在的互联网需要彻底检修。
所有研究的中心就是要让互联网更安全。
对于这些参与投标的项目，其重点是如何解决互联网的安全问题。NSF表示，他们不希望今天互联网设计中存在的安全失误在未来互联网架构中继续存在，而是能够在设计之初就将这些失误解决掉。
最新的NSF资助计划是NSF未来互联网设计(FIND)项目的一个后续行动，其要求研究人员从零开始设计新互联网架构。NSF的FIND项目在2006年启动，该项目已经资助了大约50个研究项目。每一个研究项目在三至四年的时间里都会收到50万至100万美元不等的资助。目前，NSF已经将这50个研究项目的数量缩减到了只有几个领先项目.
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连接方式
1.PSTN拨号: 一般称拨号上网 2.综合业务数字网 ISDN
3.ADSL
4. DDN专线
5. 光纤接入
6.无线接入
7. 有线电视网HFC
8.公共电力网PLC
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增值服务
通过互联网的除域名注册及虚拟主机等基本服务以外的服务,
比如游戏、语音聊天、可视电话、短信等都是互联网增值服务。
比如腾讯互联网增值服务的内容包括会员服务、社区服务、游戏娱乐等
互联网的域名注册及虚拟主机等都是基本服务
游戏、语音聊天、可视电话、短信、股票、投资信息、培训等等都是互联网增值服务。
通俗点说，就是你必须额外付一笔费用才能享受的互联网业务。
互联网个人增值服务：
互联网增值服务主要以网络社区为基础平台，通过用户之间的沟通和互动，激发用户自我表现和娱乐的需求，从而给个人用户提供各类通过付费才可获得的个性化增值服务和虚拟物品消费服务，主要服务包括会员特权、网络虚拟形象、道具、个人空间装饰、个人交友服务等。
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业内专家眼中的互联网20年

⑹ 互联网是谁发明的

蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners-Lee）被认为是是世界互联网的发明者。

博纳斯．李于1990年在欧洲核研究所任职期间发明了互联网，互联网络使得数以亿计的人能够利用浩瀚的网络资源。博纳斯．李并没有为自己的发明申请专利或是限制它的使用，而是无偿地向公众公开了他的发明成果，从而使网络以前所未有的速度获得发展。

如果没有博纳斯．李的发明，也就没有今天的“WWW”网址。因特网可能还只是少数几个计算机专家的特有领域。芬兰技术基金会奖励他1百万欧元（120万美元）作为他为互联网作出的贡献。

(6)美国科学家如何理解网络扩展阅读：

1989年仲夏之夜，蒂姆成功开发出世界上第一个Web服务器和第一个Web客户机。虽然这个Web服务器简陋得只能说是CERN的电话号码簿，它只是允许用户进入主机以查询每个研究人员的电话号码，但它实实在在是一个所见即所得的超文本浏览/编辑器。

1989年12月，蒂姆为他的发明正式定名为World Wide Web，即我们熟悉的WWW；1991年5月WWW在 Internet上首次露面，立即引起轰动，获得了极大的成功被广泛推广应用。

因为在互联网技术上的杰出贡献，伯纳斯·李被业界公认为“互联网之父”。他的发明改变了全球信息化的传统模式，带来了一个信息交流的全新时代。然而比他的发明更伟大的是，伯纳斯·李并没有像其他人那样为“WWW”申请专利或限制它的使用，而是无偿的向全世界开放。

《时代》周刊将伯纳斯·李评为了世纪最杰出的100位科学家之一，并用极为推崇的文字向大家介绍他的个人成就：

“与所有的推动人类进程的发明不同，这是一件纯粹个人的劳动成果……万维网只属于伯纳斯·李一个人……很难用语言来形容他的发明在信息全球化的发展中有多大的意义，这就像古印刷术一样，谁又能说得清楚它为全世界带来了怎样的影响“。

⑺ 网络的发展史

Internet（互联网）在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段：

第一阶段为1987—1993年，也是研究试验阶段。在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究InternetInternet技术，并开展了科研课题和科技合作工作，但这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务。

第二阶段为1994年至1996年，同样是起步阶段。1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入Internet，从此中国被国际上正式承认为有Internet的国家。

之后，Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多个Internet络项目在全国范围相继启动，Internet开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。至1996年底，中国Internet用户数已达20万，利用Internet开展的业务与应用逐步增多。

第三阶段从1997年至今，是Internet在我国快速最为快速的阶段。国内Internet用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。增长到今天，上网用户已超过1000万。

据中国Internet络信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截至2003年6月30日，我国上网用户总人数为6800万人。这一数字比年初增长了890万人，与2002年同期相比则增加了2220万人。

(7)美国科学家如何理解网络扩展阅读

Internet的最早起源于美国国防部高级研究计划署DARPA（Defence Advanced Research Projects Agency）的前身ARPAnet，该网于1969年投入使用。由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。

互联网发展史是从20世纪50年代到90年代，按编年体的形式，详细历数了互联网一步步走向成熟的发展过程，由美国国防部编制。

50年代

1957 苏联发射了人类第一颗人造地球卫星Sputnik。作为响应，美国国防部(DoD)组建了高级研究计划局(ARPA)，开始将科学技术应用于军事领域(:amk:) 。

⑻ 什么是网络

名称：网络
汉语拼音：wǎng luò
英文：internet、network、a network
【网络概念】
网络，简单的来说，就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。
凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。
网络一词有多种意义，可解作：
1、流量网络（flow network）也简称为网络(network)。一般用来对管道系统、交通系统、通讯系统来建模。有时特指计算机网络 (Computer Network)，或特指其中的互联网 (Internet)由有关联的个体组成的系统，如：人际网络、交通网络、政治网络。
2、由节点和连线构成的图。表示研究诸对象及其相互联系。有时用的带箭头的连线表示从一个节点到另一个节点存在某种顺序关系。在节点或连线旁标出的数值，称为点权或线权，有时不标任何数。用数学语言说，网络是一种图，一般认为它专指加权图。网络除了数学定义外，还有具体的物理含义，即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型，习惯上就称其为什么类型网络，如开关网络、运输网络、通信网络、计划网络等。总之，网络是从同类问题中抽象出来的用数学中的图论来表达并研究的一种模型。
计算机网络是用通信线路和通信设备将分布在不同地点的多台自治计算机系统互相连接起来，按照共同的网络协议，共享硬件、软件和数据资源的系统。
【实现网络的四个要素】
1、通信线路和通信设备
2、有独立功能的计算机
3、网络软件软件支持
4、实现数据通信与资源共享
【计算机网络的发展历史】
随着1946年世界上第一台电子计算机问世后的十多年时间内，由于价格很昂贵，电脑数量极少。早期所谓的计算机网络主要是为了解决这一矛盾而产生的，其形式是将一台计算机经过通信线路与若干台终端直接连接，我们也可以把这种方式看做为最简单的局域网雏形。
最早的Internet，是由美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立的。现代计算机网络的许多概念和方法，如分组交换技术都来自ARPAnet。 ARPAnet不仅进行了租用线互联的分组交换技术研究，而且做了无线、卫星网的分组交换技术研究-其结果导致了TCP/IP问世。
1977-1979年，ARPAnet推出了目前形式的TCP/IP体系结构和协议。1980年前后，ARPAnet上的所有计算机开始了TCP/IP协议的转换工作，并以ARPAnet为主干网建立了初期的Internet。1983年，ARPAnet的全部计算机完成了向TCP/IP的转换，并在 UNIX（BSD4.1）上实现了TCP/IP。ARPAnet在技术上最大的贡献就是TCP/IP协议的开发和应用。2个着名的科学教育网CSNET和BITNET先后建立。1984年，美国国家科学基金会NSF规划建立了13个国家超级计算中心及国家教育科技网。随后替代了ARPANET的骨干地位。 1988年Internet开始对外开放。1991年6月，在连通Internet的计算机中，商业用户首次超过了学术界用户，这是Internet发展史上的一个里程碑，从此Internet成长速度一发不可收拾。

计算机网络的发展阶段
第一代：远程终端连接
20世纪60年代早期
面向终端的计算机网络：主机是网络的中心和控制者，终端（键盘和显示器）分布在各处并与主机相连，用户通过本地的终端使用远程的主机。
只提供终端和主机之间的通信，子网之间无法通信。
第二代：计算机网络阶段（局域网）
20世纪60年代中期
多个主机互联，实现计算机和计算机之间的通信。
包括：通信子网、用户资源子网。
终端用户可以访问本地主机和通信子网上所有主机的软硬件资源。
电路交换和分组交换。
第三代：计算机网络互联阶段（广域网、Internet）
1981年 国际标准化组织(ISO)制订：开放体系互联基本参考模型（OSI/RM），实现不同厂家生产的计算机之间实现互连。
TCP/IP协议的诞生。
第四代：信息高速公路（高速，多业务，大数据量）
宽带综合业务数字网：信息高速公路
ATM技术、ISDN、千兆以太网
交互性：网上电视点播、电视会议、可视电话、网上购物、网上银行、网络图书馆等高速、可视化。
中国的网络发展史
1、Internet的阶段性发展
我国的INTERNET的发展以1987年通过中国学术网CANET向世界发出第一封E-mail为标志。经过几十年的发展，形成了四大主流网络体系，即：中科院的科学技术网CSTNET；国家教育部的教育和科研网CERNET；原邮电部的CHINANET和原电子部的金桥网CHINAGBN。
Internet在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段：
第一阶段为1987—1993年，也是研究试验阶段。在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究InternetInternet技术，并开展了科研课题和科技合作工作，但这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务。
第二阶段为1994年至1996年，同样是起步阶段。1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入Internet，从此中国被国际上正式承认为有Internet的国家。之后，Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多个Internet络项目在全国范围相继启动，Internet开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。至1996年底，中国Internet用户数已达20万，利用Internet开展的业务与应用逐步增多。
第三阶段从1997年至今，是Internet在我国快速最为快速的阶段。国内Internet用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。增长到今天，上网用户已超过1000万。据中国Internet络信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截至2003年6月30日，我国上网用户总人数为 6800万人。这一数字比年初增长了890万人，与2002年同期相比则增加了2220万人。
中国目前有五家具有独立国际出入口线路的商用性Internet骨干单位，还有面向教育、科技、经贸等领域的非营利性Internet骨干单位。现在有600多家网络接入服务提供商（ISP），其中跨省经营的有140家。
随着网络基础的改善、用户接入方面新技术的采用、接八方式的多样化和运营商服务能力的提高，接入网速率慢形成的瓶颈问题将会得到进一步改善，上网速度将会更快，从而促进更多的应用在网上实现。
编辑本段【网络的分类】
按覆盖范围分：
局域网LAN（作用范围一般为几米到几十公里）
城域网MAN（界于WAN与LAN之间）
广域网WAN（作用范围一般为几十到几千公里）
按拓扑结构分类
总线型
环型
星型
网状
按信息的交换方式来分：
电路交换
报文交换
报文分组交换
【网络安全】
网络安全是一个关系国家安全和主权、社会的稳定、民族文化的继承和发扬的重要问题。其重要性，正随着全球信息化步伐的加快而变到越来越重要。“家门就是国门”，安全问题刻不容缓。
网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。
网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。
网络安全的具体含义会随着“角度”的变化而变化。比如：从用户（个人、企业等）的角度来说，他们希望涉及个人隐私或商业利益的信息在网络上传输时受到机密性、完整性和真实性的保护，避免其他人或对手利用窃听、冒充、篡改、抵赖等手段侵犯用户的利益和隐私，访问和破坏。
从网络运行和管理者角度说，他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制，避免出现“陷门”、病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源非法占用和非法控制等威胁，制止和防御网络黑客的攻击。
对安全保密部门来说，他们希望对非法的、有害的或涉及国家机密的信息进行过滤和防堵，避免机要信息泄露，避免对社会产生危害，对国家造成巨大损失。
从社会教育和意识形态角度来讲，网络上不健康的内容，会对社会的稳定和人类的发展造成阻碍，必须对其进行控制。
【网络的用途】
【网络传播】
中国现代媒体委员会常务副主任诗兰认为，网络传播有三个基本的特点：全球性、交互性、超文本链接方式。因此，其给网络传播下的定义是：以全球海量信息为背景、以海量参与者为对象，参与者同时又是信息接收与发布者并随时可以对信息作出反馈，它的文本形成与阅读是在各种文本之间随意链接、并以文化程度不同而形成各种意义的超文本中完成的（《国际新闻界》2000年第6期第49页）。
还有人认为，“网络传播”是近年来广泛出现于传播学中的一个新名词。它是相对三大传播媒体即报纸、广播、电视而言的。网络传播是指以多媒体、网络化、数字化技术为核心的国际互联网络，也被称作网络传播，是现代信息革命的产物（《国际新闻界》2000年第6期第49页）。
我们认为，所谓网络传播其实就是指通过计算机网络的人类信息（包括新闻、知识等信息）传播活动。在网络传播中的信息，以数字形式存贮在光、磁等存贮介质上，通过计算机网络高速传播，并通过计算机或类似设备阅读使用。网络传播以计算机通信网络为基础，进行信息传递、交流和利用，从而达到其社会文化传播的目的。网络传播的读者人数巨大，可以通过互联网高速传播。
网络传播学的相关学科主要有：传播学、政治学、社会学、心理学、新闻学、经济学、计算机科学等。
【网络电话】
网络电话又称为IP电话，它是通过互联网协定（Internet Protocol，IP）来进行语音传送的。传统的国际电话是以类比的方式来传送的，语音先会转换为讯号，通过铜缆将声音传送到对方。网络电话则是将声音通过网关（gateway）转换为数据讯号，并被压缩成数据包（packet），然后才从互联网传送出去，接收端收到数据包时，网关会将它解压缩，重新转成声音给另一方聆听。目前网络电话联机方式一般来说可以分为 3 种：PC to PC 、PC to Phone、Phone to Phone。网络电话利用TCP/IP协议，由专门软件将呼叫方的话音转化成数字信号（往往再经过压缩，这也是网络电话软件好坏的技术关键点），然后打包，形成一个个小数据包，小数据包自由寻找网络空闲空间，将语音数据传输到对方，对方的专门设备或软件接收到数据包后，作一个与前面讲的语音转化成数据包的反过程，如果对方的接收器不一致，还要作技术处理以使语音能够还原。通话全程，我们不用特意租用专门的线路，而只是见缝插针地使用网络，大大节省通话费用。一般费用国内都在几分钱，国际费用一般都在几毛钱，费用非常低廉。
网络电话是一项革命性的产品，它可以透过网际网络做实时的传输及双边的对话。你可以透过当地的网际网络服务提供商 (ISP) 或电话公司以很低的费用打给世界各地的其它电话使用者，网络电话内部是免费拨打的。从上班族到家庭使用者、学生、网际网络浏览者、游戏玩家及祖父母等人，网络电话提供给一个完全新的、容易的、经济的方式来和世界各地的朋友及同事通话。
【网络电视】
IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带网的基础设施，以计算机（PC）或“普通电视机＋网络机顶盒（TV＋IPSTB）”为主要终端设备，向用户提供视频点播、Internet访问、电子邮件、游戏等多种交互式数字媒体个性需求服务的崭新技术。

【网络教育】
网络教育指的是在网络环境下，以现代教育思想和学习理念为指导，充分发挥网络的各种教育功能和丰富的网络教育资源优势，向教育者和学习者提供的一种网络教和学的服务，这种服务体现于用数字化技术传递内容．开展以学习者为中心的非面授教育活动。

【网络金融】
所谓网络金融，又称电子金融（e-finance），是指在国际互联网（Internet）上实现的金融活动，包括网络金融机构、网络金融交易、网络金融市场和网络金融监管等方面。它不同于传统的以物理形态存在的金融活动，是存在于电子空间中的金融活动，其存在形态是虚拟化的、运行方式是网络化的。它是信息技术特别是互联网技术飞速发展的产物，是适应电子商务（e- commerce）发展需要而产生的网络时代的金融运行模式。

【网络保险】
网络保险是新兴的一种以计算机网络为媒介的保险营销模式，有别与传统的保险代理人营销模式。
网络保险的产生和发展是一种历史趋势，它代表了国际保险业的发展方向。
目前国内的保险网站大致可分为两大类：第一类是保险公司的自建网站，主要推销自家险种，如平安保险的“PA18”，泰康人寿保险的“泰康在线”等；第二类是独立的第三方保险网站，是由专业的互连网服务供应商（ISP）出资成立的保险网站，不属于任何保险公司，但也提供保险服务，如易保、网险等。很明显，以上这两大类网站代表了中国网络保险的发展水平，当对它们的实施策略及市场运作方式进行理性、客观的研究分析后，就能深刻地把握中国网络保险的发展状况。
网络保险是一项巨大的社会系统工程，涉及到银行、电信等多个行业，这一工程的完善需要较长的时间。网络黑客的袭击使目前计算机网络系统的自身安全缺乏保障，网络保险存在不安全隐患；而网络保险由于保险当事人之间的人为因素与深刻复杂的背景及利益关系，使得在网上投诉、理赔容易滋生欺诈行为。因此，仅仅依靠网上运作还难以支撑网络保险。如何禁止和惩处利用网络保险进行保险欺诈的行为？如何实行网上核保与网上理赔及支付？网络保险在我国仍有很长的一段路要走。
网络保险技术是由国家科技研发人员研究的整套“安全加固系统”对服务器的安全进行维护，抵制黑客，病毒以及蠕虫入侵。截止2007年12月7号，中央新闻联播以播报新一代的“安全加固系统”已投入运行。

【网络营销】
网络营销(On-lineMarketing或Cybermarketing)全称是网络直复营销，属于直复营销的一种形式，是企业营销实践与现代信息通讯技术、计算机网络技术相结合的产物，是指企业以电子信息技术为基础，以计算机网络为媒介和手段而进行的各种营销活动(包括网络调研、网络推广、网络新产品开发、网络促销、网络分销、网络服务等)的总称。
【网络语言】
网络语言是伴随着网络的发展而新兴的一种有别于传统平面媒介的语言形式。它以简洁生动的形式甫一诞生就得到了广大网友的偏爱，发展神速。网络语言包括拼音或者英文字母的缩写.含有某种特定意义的数字以及形象生动的网络动化和图片，起初主要是网虫们为了提高网上聊天的效率或某种特定的需要而采取的方式，久而久之就形成特定语言了。网络上冒出的新词汇主要取决于它自身的生命力，如果那些充满活力的网络语言能够经得起时间的考验，约定俗成后就可以被接受。