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物理學中的拓撲結構有哪些

發布時間:2022-02-25 10:11:28

A. 拓撲結構在物理學中的應用

暗物質。

B. 什麼是拓撲結構

網路拓撲結構是指用於連接網路設備的物理線纜鋪設的幾何形狀,常用於表示網路形狀。其實網路的拓撲結構就是計算機與網路終端的連接結構。是指網路節點和節點間相互連接形成的結構關系,不同的通信網路需要採用不同的網路拓撲結構,而拓撲結構又決定了整個網路的特性。

網路的拓撲結構有很多種,主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。

常用的計算機網路拓撲結構有五種:

1、匯流排型拓撲結構,匯流排型網路結構是指所以設備共用一條物理傳輸線路,都通過相應的硬體介面連接,在一根傳輸線路是,這根線路被稱為匯流排。傳遞方式是指總是從發送信息的結點開始,向兩端擴散該傳輸方式又稱 「廣播式網路」。

2、星行拓撲結構,有一個唯一的中心結點,每個外圍結點都通過一條點對點的鏈路直接與

中心結點連接,各外圍結點間不能直接通信,所以數據需要經過中心結點。

3、環形拓撲結構,由網路中若干結點,通過環介面連在一條首尾,相連形成的閉合環的通信鏈路上,這種結構使用公共傳輸,電纜組成環形連接。

4、樹狀拓撲結構,樹狀拓撲結構可以看作是星形結構的擴展,是一種分層結構,具有根結點和各分支結點,比星狀結構更為負責,數據在傳輸的過程中需要經過多條鏈路,時延較大,所以根結點和分支結點,都具有轉發功能。

5、網狀拓撲結構,網狀拓撲結構是一種不規則的結構。該結構由分布在不同地點、各自獨立的結點鏈路連接而成,每一個結點至少有一條鏈路,與其他結點相連,兩個結點之間的通信鏈路不止一條,需進行路由選擇。

(2)物理學中的拓撲結構有哪些擴展閱讀

常見網路拓撲結構的優缺點:

一、星型拓撲結構

優點:

1、控制簡單。任何一站點只和中央節點相連接,因而介質訪問控制方法簡單,致使訪問協議也十分簡單。易於網路監控和管理。

2、故障診斷和隔離容易。中央節點對連接線路可以逐一隔離進行故障檢測和定位,單個連接點的故障隻影響一個設備,不會影響全網。

3、方便服務。中央節點可以方便地對各個站點提供服務和網路重新配置。

缺點:

1、需要耗費大量的電纜,安裝、維護的工作量也驟增。

2、中央節點負擔重,形成「瓶頸」 ,一旦發生故障,則全網受影響。

3、各站點的分布處理能力較低。

二、環型結構:

優點:

1、這種網路實現也非常簡單,投資最小。組成這個網路除了各工作站就是傳輸介質—同軸電纜,以及一些連接器材,沒有價格昂貴的節點集中設備,如集線器和交換機。但也正因為這樣,所以這種網路所能實現的功能最為簡單,僅能當作一般的文件服務模式;

2、傳輸速度較快。

缺點:

1、維護困難:從其網路結構可以看到,整個網路各節點間是直接串聯,這樣任何一個節點出了故障都會造成整個網路的中斷、癱瘓,維護起來非常不便。另一方面因為同軸電纜所採用的是插針式的接觸方式,所以非常容易造成接觸不良,網路中斷,而且這樣查找起來非常困難,這一點相信維護過這種網路的人都會深有體會。

2、擴展性能差:也是因為它的環型結構,決定了它的擴展性能遠不如星型結構的好,如果要新添加或移動節點,就必須中斷整個網路,在環的兩端作好連接器才能連接。

三、分布式結構:

優點:

1、由於採用分散控制,即使整個網路中的某個局部出現故障,也不會影響全網的操作,因2、而具有很高的可靠性;

3、網中的路徑選擇最短路徑演算法,故網上延遲時間少,傳輸速率高,但控制復雜;

4、各個節點間均可以直接建立數據鏈路,信息流程最短;便於全網范圍內的資源共享。

缺點:

1、連接線路用電纜長,造價高;網路管理軟體復雜;

2、報文分組交換、路徑選擇、流向控制復雜;

3、在一般區域網中不採用這種結構。

四、樹型結構

優點:

1、易於擴充。 樹形結構可以延伸出很多分支和子分支, 這些新節點和新分支都能容易地加入網內。

2、故障隔離較容易。 如果某一分支的節點或線路發生故障, 很容易將故障分支與整個系統隔離開來。

缺點:

1、各個節點對根節點的依賴性太大。如果根發生故障,則全網不能正常工作。

C. 什麼的網路拓撲結構常見的有哪幾種

網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局。將參與LAN工作的各種設備用媒 體互連在一起有多種方法,實際上只有幾種方式能適合LAN的工作。

第一種結構、星型拓撲結構 。這種結構便於集中控制,因為端用戶之間的通信必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。對此中心系統通常採用雙機熱備份,以提高系統的可靠性。

第二種結構、環型網路拓撲結構 。環行結構的特點是,每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作。於是,便有上游端用戶和下游端用戶之稱。

第三種結構、匯流排拓撲結構 。這種結構具有費用低、數據端用戶入網靈活、站點或某個端用戶失效不影響其它站點或端用戶通信的優點。缺點是一次僅能一個端用戶發送數據,其它端用戶必須等待到獲得發送權。媒體訪問獲取機制較復雜。

D. 拓撲學在物理研究中有哪些具體應用

拓撲學在物理研究中具體應用凝聚態物理、量子場論和宇宙學。

拓撲學思想是在20世紀50年代被引入物理學的,大約在現代拓撲學形成30年後。拓撲學最初是一個純粹的數學抽象領域,後來在整個物理學中得到了應用,如凝聚態物理、量子場論和宇宙學。

20世紀50年代,拓撲學被應用於物理學的第一個例子是,拓撲學幫助解釋了光譜中出乎意料的特徵,這些特徵源於態密度中的奇點。

隨著100年前量子力學的引入,物理測量的概率與振幅的平方成正比。波函數的相位通常沒有物理影響。這種理解隨著阿哈羅諾夫-玻姆實驗的進行而改變。實驗發現,盡管總體相位無關緊要,但相位差可以產生可測量的結果。實驗表明,帶電粒子的波函數與其所處空間的拓撲結構有關。

實驗設置的關鍵部分包括引入穿透太空的磁場,本質上創造了一個奇點。這樣的空間不是簡單相連的,本質上看起來就像一個甜甜圈。

E. 什麼是拓撲結構

計算機網路拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星形拓撲、環形拓撲、樹形拓撲(由匯流排型演變而來)以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星形拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環形拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了!
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小、形狀無關的點、線關系的方法,把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。
網路的拓撲結構反映出網中各實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。
計算機網路拓撲結構特點。
(1)匯流排型拓撲結構是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優
拓撲結構示意圖
點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
(2)星形拓撲結構的每個節點都由一條單獨的通信線路與中心節點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心節點是全網路的可靠瓶頸,中心節點出現故障會導致網路的癱瘓。
(3)環形拓撲結構各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)。
(4)樹形拓撲結構是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。
(5)網狀拓撲結構又稱作無規則結構,節點之間的聯結是任意的,沒有規律。
(6)混合型拓撲結構就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。
(7)蜂窩拓撲結構蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星形混合、匯流排型與環形混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星形結構。

優缺點
編輯
1. 匯流排型拓撲結構
優點:
(1)匯流排結構所需要的電纜數量少。
(2)匯流排結構簡單,又是無源工作,有較高的可靠性。
(3)易於擴充,增加或減少用戶比較方便。
(4)布線容易。
缺點:
(1)匯流排的傳輸距離有限,通信范圍受到限制。
(2)故障診斷和隔離較困難。
(3)分布式協議不能保證信息的及時傳送,不具有實時功能。
(4)所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸。
(5)由於信道共享,連接的節點不宜過多,匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
(6)所有的PC不得不共享線纜,如果某一個節點出錯,將影響整個網路。
2. 環形拓撲結構
優點:
(1)結構簡單。
(2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。
(3)可使用光纖,傳輸距離遠。
(4)電纜長度短。
(5)傳輸延遲確定。
(6)信息在網路中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制。
(7)某個結點發生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。
缺點:
(1)環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓。
(2)故障檢測困難。
(3)環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳達室遞的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來說就比較低。
(4)由於信息是串列穿過多個結點環路介面,當結點過多時,影響傳輸效率,使網路響應時間變長; (5)由於環路封閉故擴充不方便。
3. 樹形拓撲結構
拓撲結構
優點:
(1)連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。
(2) 易於擴展。
(3)故障隔離較容易。
缺點:
資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。並且各個節點對根的依賴性太大。
4. 星形拓撲結構
優點:
結構簡單、容易實現、便於管理,通常以集線器作為中央節點,便於維護和管理。
(1)集中控制,控制簡單。
(2)故障診斷和隔離容易。
(3)方便服務。
(4)網路延遲時間短,誤碼率低。
缺點:
(1)電纜長度和安裝工作量可觀。
(2)中央節點的負擔較重,形成瓶頸。 中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
(3)各站點的分布處理能力較低。
(4) 網路共享能力較差,通信線路利用率不高。
5.網狀拓撲結構
優點:
系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構
優點:
可以對網路的基本拓撲取長補短。
缺點:
網路配置掛包那裡難度大。
7. 蜂窩拓撲結構
優點:
無需架設物理連接介質。
缺點:
適用范圍較小。

F. 求物理學中關於拓撲的論文,主要寫拓撲結構和圖像的!!!

電路拓撲結構是指電路的組成架構。是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星形拓撲、環形拓撲、樹形拓撲(由匯流排型演變而來)以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星形拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環形拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
包括buck開關型調整器拓撲 、boost開關調整器拓撲 、反極性開關調整器拓撲 、推挽拓撲 、正激變換器拓撲 、雙端正激變換器拓撲 、交錯正激變換器拓撲 、半橋變換器拓撲 、全橋變換器拓撲 、反激變換器 、電流模式拓撲和電流饋電拓撲 、SCR振諧拓撲 、CUK變換器拓撲。

G. 常見的網路拓撲結構主要有哪幾種,各有什麼特點

1、常見的網路拓撲結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。

2、特點

①星型結構。星型結構是最古老的一種連接方式,大家每天都使用的電話屬於這種結構。一般網路環境都被設計成星型拓撲結構。星型網是廣泛而又首選使用的網路拓撲設計之一。

星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。網路有中央節點,其他節點(工作站、伺服器)都與中央節點直接相連,這種結構以中央節點為中心,因此又稱為集中式網路。

星型拓撲結構便於集中控制,因為端用戶之間的通信必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。端用戶設備因為故障而停機時也不會影響其它端用戶間的通信。同時星型拓撲結構的網路延遲時間較小,系統的可靠性較高。

⑦蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構,它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。

拓展資料:

拓撲這個名詞是從幾何學中借用來的。網路拓撲是網路形狀,或者是網路在物理上的連通性。網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,即用什麼方式把網路中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接。網路的拓撲結構有很多種,主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。

H. 物理中的拓撲結構是一個什麼概念

是根據網路設備的實際物理地址進行掃描而得出,所以它更加適合的是網路設備層管理,通過物理拓撲圖,一旦網路中出現故障或者即將出現故障,物理拓撲圖可以及時詳細地告訴網路管理者是哪一台網路設備出了問題,舉個簡單的例子,當網路中某台交換機出現了故障,通過物理拓撲圖,網管系統可以告訴管理者在網路里眾多的交換設備中是哪一台交換機的那一個埠出現了問題,通過這個埠連接了那些的網路設備,便於網管人員進行維護

I. 物理研究中拓撲學有什麼

有做化學和軟物質物理的朋友做了很好的回答。我只是作為外行曝露一下我對這個話題的誤解。拓撲學是數學,所以肯定是具有數學之於物理的一般意義:提供描述語言和邏輯工具。拓撲學在很多「高大上」的物理中的應用非常深廣(或者說結合很緊密),這里好幾個回答都提到了。至於在軟物質研究領域,主要分為兩大趣味:一是無序性,這個主要建立在統計和動力學(dynamics)的語言上,因此拓撲學可以用於相空間的研究,例如劉維爾方程的辛幾何;另一個是特殊的、暫時的有序性,在此拓撲學可以用於形貌的描述,例如在

另外,還有人從化學的角度進行了回答。化學的旨趣之一是合成,創造自然界沒有的、新奇的結構。化學為我們提供了拓撲學分類意義上的新體系,已經完成任務.

但是任何數學對物理學都可以有這種意義,所以上述拓撲學的意義就流於一般化。在物理學上可以進一步去探索:這些新體系在拓撲學上的不同,對應著什麼性質的不同,或者問是否存在這樣的對應性?換句話說,存不存僅依賴拓撲學差異,而不依賴具體化學和幾何結構的物理體系及其性質?這個問題就不同於「拓撲學在物理學研究中有什麼用」了,而是問:物理學已經發現的哪些規律使人覺得「上帝懂拓撲學」、「上帝特意利用拓撲學設計了世界的這一部分」?

「手性」不算拓撲學的研究對象(它應該屬於對稱群的研究對象),但可以用來解釋什麼叫「在物理學上的意義」。例如化學中的對映結構選擇性、手性放大,就是直接對應。還有,物理中很多集群行為的有序性也取決於手性。這也是功能與結構存在具體對應性的例子。還有一個例子就是,「聚合物可結晶性」中的構型(conformation)因素,如全同聚丙烯能結晶成為塑料,而無規聚丙烯不結晶無法作為結構材料。這是手性的有序性與性質(功能)的直接對應關系。

於是,在軟物質當中,拓撲學差異有沒有類似手性這樣,直接決定物理性質的例子?這才是我關心的問題。我們也能實現拓撲學層面上的制備,但它們能導致什麼結果有待研究。而更廣闊的視點應該是去在各類體系的新行為研究中留意哪些是直接由拓撲學差異所對應的結果。

可是,在化學和軟物質領域的論文中,「拓撲」一詞被嚴重濫用。很多「拓撲結構依賴性」其實沒什麼拓撲學意義上的差異。

J. 拓撲結構在物理學上的作用,急求!

基本上都是用來研究空間的比較多吧 多維空間什麼的

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與物理學中的拓撲結構有哪些相關的資料

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