Complex and Social Networks

1. Előadás: Bevezető, a tárgy célkitűzéseinek ismertetése, ismerkedés a kapcsolati hálókkal példákon keresztül, hálózatok komplexitása, interdiszciplináris összefüggések szociális, technológiai, gazdasági és biológiai hálózatok között, hálók és fraktálok tulajdonságainak hasolnósága, ajánlott szakirodalom ismertetése

2. Előadás: Gráfelmélet alapfogalmainak áttekintése, csomópont, él, egyszerű gráfok, irányított és irányítatlan gráfok, részgráfok, fa, út, kör, gráfillesztés, csomópont-fokszám illesztési probléma
Ismerkedés a kapcsolati hálók strukturális tulajdonságaival: átmérő, fokszám-eloszlás, csoporterősségi együttható, centralitás mértékek, tipikus fokszám-eloszlások áttekintése

3. Előadás: Valós hálózatok struktúrális tulajdonságai 1: információs, technológiai, szociális és biológiai hálózatok struktúrája és tulajdonságai, Internet topológiája router és domain szinten, World Wide Web, kapcsolatok sűrűsége és eloszlása, csomósodási pontok, mobilhívás alapú kontakt hálózatok, villamos elosztó hálózatok,

4. Előadás: Valós hálózatok struktúrális tulajdonságainak áttekintése 2: Internetes közösségi hálók, szakmai együttműködési és publikációs hálózatok, színész-kollaborációs hálózatok – a Kevin Bacon játék, Milgram levélküldési kísérlet, neurális hálózatok, táplálék láncok felépítése az élővilágban, gazdasági vezetők hálózata, sejt és metabolikus hálózatok, szexuális hálózat, terrorista hálózatok.

5. Előadás: Valós hálózatok modelljei, a klasszikus véletlen hálózatok és kiterjesztéseik, az Erdős-Rényi modell és legfontosabb tulajdonságai, a klaszikus véletlen modell segítségével megérthető valós hálózati tulajdonságok, A Watts-Strogatz-féle kisvilág modell és tulajdonságai, a gráfmodellek tulajdonságainak szemléltetése szimulációval, gráf-generálási technikák és alkalmazások.

6. Előadás: Növekvő hálózatok, hálózatok dinamikája, skálafüggetlen Barabási-Albert modell, a gazdag még gazdagabb jelenség magyarázatai egyes valós hálózatokban csomópont fitnesz és öregedési modellek és tulajdonságaik, a skálafüggetlen modell szemléltetése szimulációval, egyéb módszerek skálafüggetlen hálók generálására, a modell alkalmazási lehetőségei és korlátai, a hierarchikus modell és a fraktálok kapcsolata

7. Az első zárthely dolgozat megírása.

8. Előadás: Az eddig megszerzett ismeretek infokommunikációs alkalmazási: összefűggő ad-hoc és WiMAX hálózatok létrehozása, Gnutella hálózat és a benne zajló keresés optimalizálása, webkeresők működése és korlátaik, a korábban tanulmányozott modellek és a valóság kapcsolata, az Internet topológiája és modelljei közötti hasonlóságok és különbségek

9. Előadás: Hálózatokban végbemenő folyamatok vizsgálata: hálózatok struktúrája és funkciói közti összefüggések, keresés hálózatokon, fázis-átmenetek, hálózatok ellenálló képessége véletlen hibákkal ill. szándékos támadásokkal szemben, csomóponti hibák, élhibák, navigáció hálózatokon, csoportok kialakulása, eltűnése és élettartama, hálózati kaszkádok, lavina effektus.

10. Előadás: Keresés és routing hálózatokon, spontán felmerülő keresési feladatok valós hálózatokban, térkép nélküli keresés komplex hálózatokban, térkép nélküli keresésre optimalizált hálózati struktúrák, ismerkedés a web szerkezetével, a jelenlegi keresőtechnológiák kapacitása és a hálózat növekedése által felvetett problémák vizsgálata, Milgram kísérlet értelmezése keresésekre, a Kleinberg modell, szociális távolság alapú navigálás

11. Előadás: Közösségi hálók: közösségi hálók struktúrájának elemzése, centralitás metrikák meghatározása valós közösségi hálókra, stratégiailag fontos csomópontok meghatározása, demonstráció szimulátor segítségével, csoportdetekciós technikák bemutatása és szemléltetése, hierarchiaviszonyok feltárása közösségi hálókban, dendrogrammok készítése és tanulmányozása

12. Előadás: Esettanulmányok a távközlő hálózatok köréből, a WWW kialakulása és tulajdonságai, belső szerkezet, a távközlő hálózatok struktúrája, struktúrálatlan címzési módszerek, flat label útválasztás routerekben, közösségi hálózat alapú útválasztási technikák, számítógép vírusok terjedése és túlélése, közösség központú Internet, közösségi hatás web2.0 portálokon, hálózatelemző szoftverek

13. A második zárthelyi megírása

14. Pótlási lehetőség mindkét zárthelyire, illetve a maradék időben a tárgyban nem érintett érdekességek és kutatási lehetőségek megvitatása a hallgatókkal