Περίληψη
- Το μάθημα θα διαπραγματευτεί:
Την θεωρία και πρακτική των σύνθετων δικτύων
- Αντιπροσωπευτικές λέξεις-κλειδιά του μαθήματος:
- node, edge, graph theory, power laws, degree distribution
- random graph, network growth/evolution models, preferential attachment, network dynamics
- small world, six degrees of separation, scale-free networks
- degree centrality, closeness centrality, betweenness centrality, flow centrality, spectral centrality
- communities (overlapping, non-overlapping, graph-theoretic, spectral), modularity, clustering coefficient
- influentials, (super)spreaders, influence and susceptibility
- robustness, temporal complex networks, multi-layer networks
- SI, SIS, SIR, SIRS, SEIR epidemic/compartmental models (with/witout vital dynamics)
- Graph Neural Networks (design, training, applications)
Βιβλιογραφία
Βιβλίο
Τίτλος
Επιστήμη Δικτύων
Συγγραφείς
A.L. Barabasi
Μετάφραση: Δ.Κατσαρός, Γ.Μανωλόπουλος, Α.Παπαδόπουλος
Έκδοση
Πρώτη Ελληνική (September 2022)
Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών
Διανέμεται στους φοιτητές
Χρήσιμα άρθρα
- Mark E.J. Newman, Power laws, Pareto distributions and Zipf's law, Contemporary Physics, vol. 46, no. 5, pp. 323-351, 2005.
- Aaron Clauset, Cosma Rohilla Shalizi, Mark E.J. Newman, Power law distributions in empirical data, SIAM Review, vol. 51, no. 4, pp. 661-703, 2009.
και η σελίδα εδώ
- Mark E.J. Newman, The structure and function of complex networks, SIAM Review, vol. 45, no. 2, pp. 167-256, 2003.
- Santo Fortunato, Community detection in graphs, Physics Reports (Elsevier), vol. 486, no. 3-5, pp. 75-174, 2010.
- S. Boccaletti, V. Latora, Y. Moreno, M. Chavez and D.-U. Hwang, Complex networks: Structure and dynamics, Physics Reports, vol. 424, no. 4-5, pp. 175-308, 2006.
- Herbert W. Hethcote, The mathematics of infectious diseases, SIAM Review, vol. 42, no. 4, pp. 599-653, 2000.
- Sergey Shvydun, Zoo of centralities: Encyclopedia of Node Metrics in Complex Networks, Technical Report, Nov. 2025.
Ωρες/ημέρες διαλέξεων στο Εργαστήριο 205
Δευτέρα 14:00-16:00
Πέμπτη 14:00-16:00
Απαιτήσεις μαθήματος:
- Πέντε σειρές προβλημάτων
- Ενδιάμεση εξέταση: Εξέταση μέχρι τα ζητήματα σχετικά με "κοινότητες" (έχει ήδη ανακοινωθεί στην σελίδα). Υποχρεωτική για όλους. Βαθμός άνω του 3 για δικαίωμα συμμετοχής στη τελική εξέταση.
- Τελική εξέταση: Εξέταση στα υπόλοιπα ζητήματα. Υποχρεωτική για όλους. [Εάν κάποιος δεν είναι ευχαριστημένος με τον βαθμό της Ενδιάμεσης εξέτασης, μπορεί να εξεταστεί στο σύνολο της ύλης.]
- Τελικός βαθμός εξετάσεων: Το ημιάθροισμα των βαθμών των δυο εξετάσεων.
- Τελικός βαθμός μαθήματος: 45% σειρές προβλημάτων + 55% τελικός βαθμός εξετάσεων.
Problem-set-01
You can find the 1st problem-set here.
Problem-set-02
You can find the 2nd problem-set here.
Problem-set-03
You can find the 3rd problem-set here.
Problem-set-04-and-05
You can find the 4th and 5th problem-set here.
Coding project
Project description can be found here.
Variants of Edge Centralities Calculation software for single-layer networks by Charalampos Sampakidis. Also, available locally
Complex network analysis software for single-layer networks by Kostas Segditsas
Complex network analysis software for multi-layer networks
Graphics with LaTeX and GNUPlot
Οι διαλέξεις του μαθήματος θα ξεκινήσουν την Δευτέρα 16/02/2026.
Πρόγραμμα διαλέξεων
Εβδομάδα
Αντικείμενο διάλεξης
Διαφάνειες (1ο μέρος)
Διαφάνειες (2ο μέρος)
1
α) Εισαγωγή στα Σύνθετα Δίκτυα (Introduction to Complex Networks)
β) Βασικές έννοιες από τη θεωρία γραφημάτων (Background on graph theory)
Διάλεξη 1α
Διάλεξη 1β
2
α) Δυναμο-νόμοι 1 (Power-laws 1)
β) Δυναμο-νόμοι 2 (Power-laws 2)
Διάλεξη 2β
Διάλεξη 3α
3
α) Εξέλιξη δικτύου (Network growth)
β) Δικτυακές κεντρικότητες 1 (Network centralities 1)
Διάλεξη 3β
Διάλεξη 4α
4
α) Δικτυακές κεντρικότητες 2 (Network centralities 2)
Διάλεξη 4β
5
α) Δικτυακές κεντρικότητες 3 (Network centralities 3)
α1) Τα μαθηματικά του PageRank
α2) Υποδειγματικά επιλυμένα προβλήματα στον υπολογισμό PageRank δικτύων
Διάλεξη 5α
Διάλεξη 5α (συμπλήρωμα-1)
6
α) Δικτυακές κοινότητες 1 (Network communities 1)
β) Δικτυακές κοινότητες 2 (Network communities 2)
Διάλεξη 6α
Διάλεξη 6β
7
α) Δικτυακές κοινότητες 3 (Network communities 3)
β) Ασκήσεις στις Δικτυακές κοινότητες (Exercises on Network communities)
Διάλεξη 7α
Διάλεξη 7β
8
α) Ενδιάμεση Εξέταση (Midterm examination)
β) Σημαίνουσας επιρροής κόμβοι (Influential nodes)
Διάλεξη 8α
9
Μεγιστοποίηση επιρροής (Influence maximization)
Διάλεξη 8β
10
α) Ευρωστία δικτύου (Network robustness)
Διάλεξη 9α
11
α) Σημαίνουσας επιρροής κόμβοι σε πολυ-επίπεδα σύνθετα δίκτυα (Influential nodes in multilayer complex networks)
β) Χρονικά μεταβαλλόμενα σύνθετα δίκτυα (Temporal/Time-varying complex networks)
Διάλεξη 10α
Διάλεξη 10β
12
Νευρωνικά Δίκτυα Γραφημάτων
Διάλεξη 13α
Διάλεξη 13β
13
Εξάπλωση μόλυνσης με βάση τους πληθυσμούς: SI, SIS, SIR (Population-based infection models: SI, SIS, SIR)
β) Τελική Εξέταση (Final exam)
Διάλεξη 11α
Διάλεξη 12
dkatsar AT e-ce DOT uth DOT gr
Τελευταία ενημέρωση: Πεμ. 5 Φεβ. 2026
Την θεωρία και πρακτική των σύνθετων δικτύων
- node, edge, graph theory, power laws, degree distribution
- random graph, network growth/evolution models, preferential attachment, network dynamics
- small world, six degrees of separation, scale-free networks
- degree centrality, closeness centrality, betweenness centrality, flow centrality, spectral centrality
- communities (overlapping, non-overlapping, graph-theoretic, spectral), modularity, clustering coefficient
- influentials, (super)spreaders, influence and susceptibility
- robustness, temporal complex networks, multi-layer networks
- SI, SIS, SIR, SIRS, SEIR epidemic/compartmental models (with/witout vital dynamics)
- Graph Neural Networks (design, training, applications)
Βιβλιογραφία
| Βιβλίο | |
| Τίτλος | Επιστήμη Δικτύων |
| Συγγραφείς | A.L. Barabasi Μετάφραση: Δ.Κατσαρός, Γ.Μανωλόπουλος, Α.Παπαδόπουλος |
| Έκδοση | Πρώτη Ελληνική (September 2022) Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών Διανέμεται στους φοιτητές |
Χρήσιμα άρθρα
- Mark E.J. Newman, Power laws, Pareto distributions and Zipf's law, Contemporary Physics, vol. 46, no. 5, pp. 323-351, 2005.
- Aaron Clauset, Cosma Rohilla Shalizi, Mark E.J. Newman, Power law distributions in empirical data, SIAM Review, vol. 51, no. 4, pp. 661-703, 2009.
και η σελίδα εδώ - Mark E.J. Newman, The structure and function of complex networks, SIAM Review, vol. 45, no. 2, pp. 167-256, 2003.
- Santo Fortunato, Community detection in graphs, Physics Reports (Elsevier), vol. 486, no. 3-5, pp. 75-174, 2010.
- S. Boccaletti, V. Latora, Y. Moreno, M. Chavez and D.-U. Hwang, Complex networks: Structure and dynamics, Physics Reports, vol. 424, no. 4-5, pp. 175-308, 2006.
- Herbert W. Hethcote, The mathematics of infectious diseases, SIAM Review, vol. 42, no. 4, pp. 599-653, 2000.
- Sergey Shvydun, Zoo of centralities: Encyclopedia of Node Metrics in Complex Networks, Technical Report, Nov. 2025.
Ωρες/ημέρες διαλέξεων στο Εργαστήριο 205
Δευτέρα 14:00-16:00Πέμπτη 14:00-16:00
Απαιτήσεις μαθήματος:
- Πέντε σειρές προβλημάτων
- Ενδιάμεση εξέταση: Εξέταση μέχρι τα ζητήματα σχετικά με "κοινότητες" (έχει ήδη ανακοινωθεί στην σελίδα). Υποχρεωτική για όλους. Βαθμός άνω του 3 για δικαίωμα συμμετοχής στη τελική εξέταση.
- Τελική εξέταση: Εξέταση στα υπόλοιπα ζητήματα. Υποχρεωτική για όλους. [Εάν κάποιος δεν είναι ευχαριστημένος με τον βαθμό της Ενδιάμεσης εξέτασης, μπορεί να εξεταστεί στο σύνολο της ύλης.]
- Τελικός βαθμός εξετάσεων: Το ημιάθροισμα των βαθμών των δυο εξετάσεων.
- Τελικός βαθμός μαθήματος: 45% σειρές προβλημάτων + 55% τελικός βαθμός εξετάσεων.
Problem-set-01
You can find the 1st problem-set here.Problem-set-02
You can find the 2nd problem-set here.Problem-set-03
You can find the 3rd problem-set here.Problem-set-04-and-05
You can find the 4th and 5th problem-set here.Coding project
Project description can be found here.Variants of Edge Centralities Calculation software for single-layer networks by Charalampos Sampakidis. Also, available locally
Complex network analysis software for single-layer networks by Kostas Segditsas
Complex network analysis software for multi-layer networks
Graphics with LaTeX and GNUPlot
Οι διαλέξεις του μαθήματος θα ξεκινήσουν την Δευτέρα 16/02/2026.
Πρόγραμμα διαλέξεων
| Εβδομάδα | Αντικείμενο διάλεξης | Διαφάνειες (1ο μέρος) | Διαφάνειες (2ο μέρος) |
| 1 | α) Εισαγωγή στα Σύνθετα Δίκτυα (Introduction to Complex Networks) β) Βασικές έννοιες από τη θεωρία γραφημάτων (Background on graph theory) |
Διάλεξη 1α | Διάλεξη 1β |
| 2 | α) Δυναμο-νόμοι 1 (Power-laws 1) β) Δυναμο-νόμοι 2 (Power-laws 2) |
Διάλεξη 2β | Διάλεξη 3α |
| 3 | α) Εξέλιξη δικτύου (Network growth) β) Δικτυακές κεντρικότητες 1 (Network centralities 1) |
Διάλεξη 3β | Διάλεξη 4α |
| 4 | α) Δικτυακές κεντρικότητες 2 (Network centralities 2) | Διάλεξη 4β | |
| 5 | α) Δικτυακές κεντρικότητες 3 (Network centralities 3) α1) Τα μαθηματικά του PageRank α2) Υποδειγματικά επιλυμένα προβλήματα στον υπολογισμό PageRank δικτύων |
Διάλεξη 5α | Διάλεξη 5α (συμπλήρωμα-1) |
| 6 | α) Δικτυακές κοινότητες 1 (Network communities 1) β) Δικτυακές κοινότητες 2 (Network communities 2) |
Διάλεξη 6α | Διάλεξη 6β |
| 7 | α) Δικτυακές κοινότητες 3 (Network communities 3) β) Ασκήσεις στις Δικτυακές κοινότητες (Exercises on Network communities) |
Διάλεξη 7α | Διάλεξη 7β |
| 8 | α) Ενδιάμεση Εξέταση (Midterm examination) β) Σημαίνουσας επιρροής κόμβοι (Influential nodes) |
Διάλεξη 8α | |
| 9 | Μεγιστοποίηση επιρροής (Influence maximization) | Διάλεξη 8β | |
| 10 | α) Ευρωστία δικτύου (Network robustness) | Διάλεξη 9α | |
| 11 | α) Σημαίνουσας επιρροής κόμβοι σε πολυ-επίπεδα σύνθετα δίκτυα (Influential nodes in multilayer complex networks) β) Χρονικά μεταβαλλόμενα σύνθετα δίκτυα (Temporal/Time-varying complex networks) |
Διάλεξη 10α | Διάλεξη 10β |
| 12 | Νευρωνικά Δίκτυα Γραφημάτων | Διάλεξη 13α | Διάλεξη 13β |
| 13 | Εξάπλωση μόλυνσης με βάση τους πληθυσμούς: SI, SIS, SIR (Population-based infection models: SI, SIS, SIR) β) Τελική Εξέταση (Final exam) |
Διάλεξη 11α | Διάλεξη 12 |
dkatsar AT e-ce DOT uth DOT gr Τελευταία ενημέρωση: Πεμ. 5 Φεβ. 2026