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Les réseaux sociaux, compte tenu de leur importance croissante grâce à l'utilisation d'Internet méritent une définition un peu plus mathématique que celles qui ont été données à ce jour. Typiquement, une entité sociale est une entité qui a une influence, quelle qu'elle soit, sur la société. On pense évidemment à l'individu car il est souvent, à tort, considéré comme le seul en capacité d'agir, mais il peut aussi s'agir de machines. Par exemple, les ordinateurs qui servent aux traders qui opèrent sur les marchés financiers, via des logiciels de "sécurité", envoient éventuellement des ordres de vente ou d'achat "de leur propre chef". En conséquence, en tant que tels, ils ont un impact sur la société et peuvent donc être considérés comme des entités sociales dans leur rôle même.

Dans ces conditions, un réseau social est, au sens mathématique, un graphe qui relie des entités sociales. Ce graphe est un ensemble de sommets (les entités sociales) reliés par des côtés qui symbolisent des relations entre les entités. La théorie des graphes permet alors de considérer toutes sortes de propriétés classiques des graphes, spécifiques du problème traité. Le graphe peut être dirigé, étiqueté, colorié, etc..

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