DADES IDENTIFICATIVES 2019_20
Assignatura (*) XARXES COMPLEXES Codi 17685208
Ensenyament
Eng. de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial (2016)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
3 Optativa 2Q
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
ARENAS MORENO, ALEJANDRO
GÓMEZ JIMÉNEZ, SERGIO
Adreça electrònica alexandre.arenas@urv.cat
sergio.gomez@urv.cat
Professors/es
ARENAS MORENO, ALEJANDRO
GÓMEZ JIMÉNEZ, SERGIO
Web
Descripció general i informació rellevant Aquest curs cobreix l'estudi dels conceptes i algorismes bàsics per a l'anàlisi de xarxes complexes, dels models que resumeixen les seves propietats més rellevants, i de les dinàmiques que hi tenen lloc en elles. En primer lloc es mostra la presència de xarxes complexes en tota mena d'àmbits (biologia, tecnologia, ecologia, ciències socials, economia, lingüística, etc.) i s'analitzen les seves propietats recurrents més importants, com les distribucions de grau en llei de potències, la transitivitat, la propietat de món petit i l'assortativitat. Prestarem especial atenció a l'estructura mesoscòpica de les xarxes complexes, revisant els principals algorismes per a la detecció de la seva estructura de comunitats. Veurem també els principals models de xarxes complexes aleatòries, que permeten entendre l'aparició de les seves peculiars propietats estructurals. Finalment, descriurem algunes de les dinàmiques sobre xarxes complexes, com la sincronització i la propagació d'epidèmies.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1 Capacitat per integrar tecnologies, aplicacions, serveis i sistemes propis de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial, en contextos més amplis i multidisciplinaris.
 A7 Capacitat per comprendre i poder aplicar coneixements avançats de computació d'altes prestacions i mètodes numèrics o computacionals a problemes d'intel·ligència artificial relacionats amb xarxes neuronals i sistemes evolutius.
 G2 Capacitat per a la modelització matemàtica, càlcul i simulació en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques d'investigació, desenvolupament i innovació en els àmbits de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial
Tipus B Codi Competències Transversals
  CT1 Gestionar i comunicar informació complexa, de temes diversos, amb naturalitat, en llengua estrangera.
 CT2 Formular valoracions a partir de la gestió i ús eficient de la informació.
 CT3 Resoldre problemes complexes de manera crítica, creativa i innovadora en contextos multidisciplinars.
 CT5 Comunicar idees complexes de manera efectiva a tot tipus d’audiències.
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1 Analitza els problemes i les seves causes des d'un enfocament global i de mitjà i llarg termini.
 A7 Coneix les principals característiques de la teoria de xarxes complexes.
Coneix i sap les propietats estructurals de les xarxes complexes.
Sap implementar models de xarxes complexes.
Sap utilitzar els mètodes de detecció de comunitats en xarxes.
Sap resoldre problemes dinàmics en xarxes complexes.
Es familiaritza amb la recerca, comprensió i utilització d'articles d'investigació en llengua estrangera.
 G2 Aplica les tècniques apreses en contextos concrets.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
  CT1 Gestiona i comunica informació complexa, de temes diversos, amb naturalitat, en llengua estrangera.
 CT2 Formula valoracions a partir de la gestió i l'ús eficient de la informació.
 CT3 Resol problemes complexes de manera crítica, creativa i innovadora en contextos multidisciplinars.
 CT5 Comunica idees complexes de manera efectiva a tot tipus d’audiències.
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
Structural properties of complex networks
Introduction to complex networks
Real networks examples
Classification of networks
Metrics on networks
Models of complex networks Erdos-Renyi model
Barabasi-Albert preferential attachment
Configuration model
Watts-Strogatz small-world model
Mesoscopic description of complex networks Community structure in complex networks
Community detection algorithms
Multiple resolution of community structure in networks
Dynamics on networks Synchronization in complex networks
Epidemic spreading in complex networks
Other dynamics: percolation, evolutionary games, diffusion, etc.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
A7
CT2
17 13 30
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
A7
G2
8 12 20
Pràctiques a través de TIC
A1
A7
G2
CT1
CT2
CT3
CT5
2 20 22
Atenció personalitzada
2 0 2
 
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Introducció al desenvolupament de l'assignatura i als seus continguts
Sessió Magistral Exposició dels continguts amb disponibilitat dels materials en format electrònic
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Exposició d’eines per al desenvolupament de solucions i resolució pràctica de problemes
Pràctiques a través de TIC Exercicis pràctics per a assolir experiència i consolidar els coneixements teòrics
Atenció personalitzada Atenció personalitzada presencialment o per vies telemàtiques

Atenció personalitzada
Descripció
Resolució de dubtes sobre els continguts i els exercicis pràctics. Es realitzarà personalment al despatx del professor, o via correu electrònic.

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Pràctiques a través de TIC
A1
A7
G2
CT1
CT2
CT3
CT5
Avaluació dels exercicis pràctics 100%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica Newman, M.E.J., Networks: An Introduction, Oxford University Press, 2010

Articles en revistes científiques:

- M.E.J. Newman: The Structure and Function of Complex Networks, SIAM Review 45 (2003) 167–256
- S. Boccaletti, V. Latora, Y. Moreno, M. Chavez, D.-U. Hwang: Complex networks: Structure and dynamics, Physics Reports 424 (2006) 175–308
- S. Fortunato: Community detection in graphs, Physics Reports486 (2010) 75-174

Complementària

Recomanacions


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent