Laboratorio Per La Sperimentazione Innovativa Di Metodologie Quali-Quantitative
Modulo 6 – Introduzione alle reti complesse
OBIETTIVI
Lo scopo di questo breve corso e’ di introdurre le principali proprieta’ che caratterizzano una rete complessa, anche grazie ad una panoramica delle piu’ recenti e importanti applicazioni dei modelli a network in situazioni reali, dando particolare risalto agli aspetti computazionale.
[Si consiglia la lettura dell'articolo (The Economist, 2/09/2010): Untangling the social web Software: From retailing to counterterrorism, the ability to analyse social connections is proving increasingly useful http://www.economist.com/node/16910031]
PROGRAMMA/CONTENUTI
Introduzione alle reti complesse: esempi dalla fisica, biologia, sociologia, economia, spettacolo ed informatica.
Esempi: caratteristiche di Internet, network degli attori, etc. Cenni di teoria dei grafi.
Caratterizzazione della topologia di un network a livello globale e di singolo nodo. Connettivita’, clustering, misure di centralita’.
Modello base: random networks alla Erdos-Renyi. (Analogia con i modelli di percolazione.) Distribuzione dei parametri del network e teoremi limite per reti di grandi dimensioni. Transizione di fase e giant cluster. Relazione tra vari parametri del network (assortativita’-disassortativita’, connettivita’ vs. betwenness centrality).
Lattice come network: proprieta’. Generalizzazione a small world networks: high clustering short distances (log(N)). Modello di Watts-Strogatz: rewiring.
Scale free networks: esempi. Modello di crescita di Barabasi-Alberts: preferential attachment. Scale log-log. Istogrammi e possibili errori (heavy tails).
Sicurezza di un network: attack/error tolerance, node relevance & efficiency (Barabasi).
Casi di Studio: Fenomeni ed algoritmi epidemici; Applicazioni di reti sociali e comunita’ virtuali; Applicazioni ed impatto professionale.
BIBLIOGRAFIA
M. E. J. Newman, “Networks: An Introduction,” Oxford University Press, Oxford (2010)
A. Barrat, M. Barth�lemy, A. Vespignani "Dynamical Processes on Complex Networks", Cambridge University Press (2008)
M. Newman, A.-L. Barabasi, D. Watts "The Structure and Dynamics of Networks", Princeton University Press (raccolta di articolo "storici" sulle reti complesse, molto utile per farsi un'idea sull'evoluzione delle idee)
G. Caldarelli, “Scale Free Networks”, Oxford University Press, Oxford (2007)
R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, and J. B. Orlin, Network Flows: Theory, Algorithms, and Applications, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ (1993)
J. Scott, Social Network Analysis: A Handbook, 2nd edition, Sage, London (2000)
S. Wasserman and K. Faust, Social Network Analysis, Cambridge University Press, Cambridge (1994)
Testo introduttivo/divulgativo (opzionale)
A. L. Barabasi, “Link. La nuova scienza delle reti”, Einaudi 2004
