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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2015/2016
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
Docente Piccardi Carlo
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (478) NUCLEAR ENGINEERING - INGEGNERIA NUCLEARE*AZZZZ089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (473) AUTOMATION AND CONTROL ENGINEERING - INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE*AZZZZ089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (481) COMPUTER SCIENCE AND ENGINEERING - INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (487) MATHEMATICAL ENGINEERING - INGEGNERIA MATEMATICA*AZZZZ089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi

Il corso ha lo scopo di illustrare metodi e algoritmi per l'analisi di sistemi complessi, vale a dire sistemi composti da un numero elevato di unità tra loro interagenti. Rientrano in questa categoria, a titolo di esempio, le reti sociali e quelle infrastrutturali per la distribuzione di energia, materia o informazione, le reti di transazioni economico-finanziarie e quelle di interazione biologica (p.e. proteine e processi metabolici), gli ecosistemi e le flotte di agenti (naturali o artificiali) coordinati. Il corso illustra dapprima un insieme di strumenti per l'analisi e la caratterizzazione della struttura delle reti, per poi considerare i fenomeni emergenti dall'interazione di sistemi dinamici attraverso la rete.

 

Programma delle lezioni e delle esercitazioni

Introduzione allo studio della complessità nei sistemi e nelle reti

Reti complesse:

  • Distanze, diametro, clustering, distribuzione di grado
  • Modelli di rete: random, scale-free, small-world
  • Misure di centralità: closeness, betweenness, PageRank
  • Analisi di comunità e core-periphery
  • Robustezza infrastrutturale: resilienza e tolleranza ai guasti

Sistemi complessi:

  • Robustezza infrastrutturale: propagazione di guasti
  • Processi di diffusione in rete
  • Reti di sistemi dinamici
  • Dinamiche collettive: consenso e sincronizzazione

 

Prerequisiti

Sono sufficienti le nozioni apprese nei corsi di base di matematica e di sistemi dinamici (p.e. "Fondamenti di Automatica"). E' inoltre consigliata la frequenza a "Teoria dei sistemi (dinamica non lineare)", che costituisce la naturale premessa a questo corso.

 

Bibliografia

  • A. Barrat, M. Barthélemy, A. Vespignani, Dynamical Processes on Complex Networks, Cambridge University Press (2008)
  • M.E.J. Newman, Networks: an Introduction, Oxford University Press (2010)
  • Pikovsky, M. Rosenblum, J. Kurths, Synchronization - A Universal Concept in Nonlinear Sciences, Cambridge University Press (2001)

 

Altro materiale didattico

Il docente metterà a disposizione degli studenti le slide usate a lezione e vari articoli scientifici di approfondimento.

 

Note Docente

Per ulteriori informazioni si rimanda alle pagine personali del docente (http://home.deib.polimi.it/piccardi).

 


Note Sulla Modalità di valutazione

La prima parte dell'esame consiste in una prova scritta (esercizi e domande). Ottenuta una votazione sufficiente, allo studente viene assegnato un articolo scientifico sul quale dovrà preparare una presentazione powerpoint (o equivalente) di 15min e presentarla al docente.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaA. Barrat, M. Barthélemy, A. Vespignani, Dynamical Processes on Complex Networks, Editore: Cambridge University Press, Anno edizione: 2008, ISBN: 978-0-521-87950-7
Risorsa bibliografica facoltativaM.E.J. Newman, Networks: an Introduction, Editore: Oxford University Press, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-0-19-920665-0
Risorsa bibliografica facoltativaA. Pikovsky, M. Rosenblum, J. Kurths, Synchronization - A Universal Concept in Nonlinear Sciences, Editore: Cambridge University Press, Anno edizione: 2001, ISBN: 0-521-59285-2

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
30.0
esercitazione
20.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.9 / 1.6.9
Area Servizi ICT
26/10/2021