شبکه‌های پیچیده

Complex Networks

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: فناوری و علم شبکه
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با موضوعات پایه‌ای شبکه‌های پیچیده است که در بین تمامی انواع این شبکه‌ها (شبکه‌های اطلاعاتی، اجتماعی، فناوری، زیستی و غیره) مشترک بوده و به دانشجو کمک می‌کند تا بتواند به بررسی و تحلیل ویژگی‌های این شبکه‌ها بپردازد.

سرفصل‌ها

  1. معرفی علوم شبکه، تاریخچه و اهمیت آن، انواع شبکه‌های دنیای واقعی در دسته‌بندی‌های مختلف
  2. معرفی شبکه‌های پیچیده، نظریه گراف و ادبیات مرتبط با آن
  3. معیارهای پایه اندازه‌گیری ویژگی‌های شبکه (توزیع درجه، ضریب خوشگی و نظایر آن)
  4. مصور کردن شبکه، مقیاس‌بندی چندبعدی (MDS)، قالب‌های ذخیره‌سازی و کار با نرم‌افزار
  5. انواع مرکزیت در شبکه‌ها: درجه‌ای، نزدیکی، میان‌داری، دسترسی، PageRank، بردار ویژه
  6. قوت بندهای ضعیف و پل‌ها، حفره‌های ساختاری، سرمایه اجتماعی
  7. اجتماع‌یابی در شبکه: ماژولاریتی، روش‌های تشخیص انجمن، مدل‌های ساخت شبکه مصنوعی با انجمن‌های مشخص
  8. موازنه ساختاری و تراگذری
  9. هم‌ارزی ساختاری و مدل بلوکی
  10. مدل‌های مولد گراف: شبکه‌های تصادفی، مدل‌های ایجاد شبکه‌های جهان کوچک، توزیع درجه پاورلا، مدل‌های ساخت شبکه با توزیع درجه دلخواه، مدل‌های ایجاد شبکه‌های مستقل از مقیاس
  11. ویژگی‌های شبکه (شباهت، هموفیلی، همبستگی درجه، تقارن یال، موتیف و نظایر آن)
  12. مقدمه‌ای بر انتشار

ارزیابی پیشنهادی

انجام تمرین‌های مختلف در مباحث درس به صورت عملی با Python یا R در این درس الزامی است، به گونه‌ای که دانشجویان آمادگی و مهارت لازم را برای انجام یک تحقیق علمی در زمینه تحلیل شبکه‌های پیچیده را کسب نمایند.

منابع پیشنهادی

  1. M. Newman. Networks. 2nd Edition. Oxford University Press, 2018.
  2. A. Barabási. Network Science. Cambridge University Press, 2016.
  3. J. J. Kleinberg and D. Easley. Networks, Crowds, and Markets: Reasoning About a Highly Connected World. Cambridge University Press, 2010.
  4. E. D. Kolaczyk. Statistical Analysis of Network Data: Methods and Models. 2009.
  5. T. G. Lewis. Network Science: Theory and Application. Wiley, 2009.
  6. E. Estrada and P. A. Knight. A First Course in Network Theory. Oxford University Press, 2015.