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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
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) - MI (424) INGEGNERIA NUCLEARE* AZZZZ089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI
089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (434) INGEGNERIA INFORMATICA* AZZZZ089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI
089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (436) INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE* 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* AZZZZ089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI
089195 - DINAMICA DEI SISTEMI COMPLESSI
089194 - COMPLESSITÀ NEI SISTEMI E NELLE RETI

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 15-20min 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

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. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
14/12/2019