Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών


Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας (Βόλος)


Διδάσκων

Δημήτριος Κατσαρός

Σύνθετα (ή Σύμπλεκτα) Δίκτυα (Complex Networks)

Περίληψη

  1. Το μάθημα θα διαπραγματευτεί:
    Την θεωρία και πρακτική των σύνθετων δικτύων
  2. 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)



Βιβλιογραφία

Βιβλίο
Τίτλος Network Science Networks: An Introduction
Τοπικό αντίγραφο εδώ
Networks, Crowds, and Markets
Reasoning About a Highly Connected World

Δωρεάν εδώ
Τοπικό αντίγραφο εδώ
Networked Life: 20 Questions and Answers
Τοπικό αντίγραφο εδώ
Συγγραφείς A.L. Barabasi M. E. J. Newman David Easley και Jon Kleinberg Mung Chiang
Έκδοση Πρώτη Αγγλική (September 2016)
Cambridge University Press
Πρώτη Αγγλική (March 2010)
Oxford University Press
Πρώτη Αγγλική (September 2010)
Cambridge University Press
Πρώτη Αγγλική (September 2012)
Cambridge University Press


Χρήσιμα άρθρα

  1. Mark E.J. Newman, Power laws, Pareto distributions and Zipf's law, Contemporary Physics, vol. 46, no. 5, pp. 323-351, 2005.
  2. 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
  3. Mark E.J. Newman, The structure and function of complex networks, SIAM Review, vol. 45, no. 2, pp. 167-256, 2003.
  4. Santo Fortunato, Community detection in graphs, Physics Reports (Elsevier), vol. 486, no. 3-5, pp. 75-174, 2010.
  5. 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.
  6. Herbert W. Hethcote, The mathematics of infectious diseases, SIAM Review, vol. 42, no. 4, pp. 599-653, 2000.


Ωρες/ημέρες διαλέξεων

Δευτέρα 12:00-14:00 Αίθουσα Γ1 (3ος όροφος κτηρίου Γκλαβάνη)
Παρασκευή 09:00-11:00 Αίθουσα Γ1 (3ος όροφος κτηρίου Γκλαβάνη)


Απαιτήσεις μαθήματος:

1η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

2η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

3η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

4η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

5η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

6η Σειρά Προβλημάτων

Δεν θα παραδοθεί.

7η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.

8η Σειρά Προβλημάτων

Η εκφώνηση βρίσκεται εδώ.
Υλικό διάλεξης 2020-03-30
Υλικό διάλεξης 2020-04-03
Υλικό διάλεξης 2020-04-06 και ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
Υλικό διάλεξης 2020-04-10 και ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
Υλικό διάλεξης 2020-05-04 και ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
Υλικό διάλεξης 2020-05-08 και ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
2020-05-11 ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
2020-05-15 ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
2020-05-18 ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη
Υλικό διάλεξης 2020-05-22 και ολόκληρη η καταγεγραμμένη διάλεξη




Complex network analysis software for single-layer networks

Complex network analysis software for multi-layer networks

Οι διαλέξεις του μαθήματος θα ξεκινήσουν την εβδομάδα 10/02/2020.


Δείτε την Αξιολόγηση (Ανοιξ.2018) του Μαθήματος και του Διδάσκοντα από τους φοιτητές.

Πρόγραμμα διαλέξεων

Εβδομάδα Ημερομηνία Αντικείμενο διάλεξης Διαφάνειες (1ο μέρος) Διαφάνειες (2ο μέρος)
1 10-14/02/2020 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 17-21/02/2020 α) Δυναμο-νόμοι 1 (Power-laws 1)
β) Δυναμο-νόμοι 2 (Power-laws 2)
Διάλεξη 2α Διάλεξη 2β
3 24-28/02/2020 α) Εξέλιξη δικτύου (Network growth)
β) Δικτυακές κεντρικότητες 1 (Network centralities 1)
Διάλεξη 3α Διάλεξη 3β
3.5 02-06/03/2020 α) ΑΡΓΙΑ (Καθαρά Δευτέρα)
β) Δικτυακές κεντρικότητες 2 (Network centralities 2)
Διάλεξη 4β
4.5 09-13/03/2020 α) Δικτυακές κεντρικότητες 3 (Network centralities 3)
β1) Τα μαθηματικά του PageRank
β2) Ασκήσεις σε κεντρικότητες (Exercices on network centralities)
Υποδειγματικά επιλυμένα προβλήματα στον υπολογισμό PageRank δικτύων
Διάλεξη 5α Διάλεξη 5α (συμπλήρωμα-1)
Διάλεξη 5α (συμπλήρωμα-2)
5.5 16-20/03/2020
α) Δικτυακές κοινότητες 1 (Network communities 1)
β) Δικτυακές κοινότητες 2 (Network communities 2)
Διάλεξη 6α Διάλεξη 6β
6.5 23-27/03/2020
α) Δικτυακές κοινότητες 3 (Network communities 3)
β) Ασκήσεις στις Δικτυακές κοινότητες (Exercises on Network communities)
Διάλεξη 7α Διάλεξη 7β
7.5 30/03-03/04/2020
α) Ασκήσεις στις Δικτυακές κοινότητες (Exercises on Network communities)
β) Ενδιάμεση Εξέταση (Midterm examination)
8.5 06-10/04/2020 α) Σημαίνουσας επιρροής κόμβοι (Influential nodes)
β) Μεγιστοποίηση επιρροής (Influence maximization)
Διάλεξη 8α Διάλεξη 8β
9 27/04-01/05/2020 α) Ευρωστία δικτύου (Network robustness)
b) ΑΡΓΙΑ
Διάλεξη 9α
10 04-08/05/2020 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
11 11-15/05/2020 α) Εξάπλωση μόλυνσης με βάση τους πληθυσμούς: SI, SIS, SIR (Population-based infection models: SI, SIS, SIR)
β) Ασκήσεις (Exercises)
Διάλεξη 11α
12 18-22/05/2020 α) Ασκήσεις (Exercises)
β) Ασκήσεις (Exercises)
13 25-29/05/2020 α) Τελική εξέταση (Final exam)



dkatsar AT e-ce DOT uth DOT gr
Τελευταία ενημέρωση: Παρ. 22 Μαϊου 2020