《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用(博士)》課程教學(xué)大綱_第1頁
《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用(博士)》課程教學(xué)大綱_第2頁
《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用(博士)》課程教學(xué)大綱_第3頁
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PAGEPAGE3研究生課程教學(xué)大綱課程名稱中文復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用課程編號0006100039英文Foundationandapplicationofcomplexnetwork開課單位計算機科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院考核方式考查學(xué)時32學(xué)分2課程類別專業(yè)課編制者適用對象學(xué)術(shù)型博士課程簡介(中文):復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是研究復(fù)雜系統(tǒng)的一種視角與方法,關(guān)注系統(tǒng)中個體相互作用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是理解復(fù)雜系統(tǒng)性質(zhì)和功能的途徑。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究已滲透到生命科學(xué)、工程學(xué)科、數(shù)理學(xué)科、金融學(xué)科、人文學(xué)科等眾多學(xué)科領(lǐng)域,對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的定量與定性特征的科學(xué)理解已成為網(wǎng)絡(luò)時代科學(xué)研究中一個極其重要的挑戰(zhàn)性課題?!稄?fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用》是計算機科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院各專業(yè)的博士研究生的專業(yè)課。本課程是一門研究方法類課程,為博士研究生提供研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的具體內(nèi)容、方法和工具,系統(tǒng)介紹復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的基本理論框架,涵蓋了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的基本概念、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)、社團結(jié)構(gòu)、社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、博弈、傳播動力學(xué)等關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究。由于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究具有很強的跨學(xué)科特色,并且新的問題和研究成果不斷涌現(xiàn),因此本課程重點著眼于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中經(jīng)典的理論研究,同時介紹一些最新研究進(jìn)展。旨在通過介紹復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究,使學(xué)生掌握復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本理論及其最新的研究進(jìn)展,掌握一些相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析方法,基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角來認(rèn)識世界,并且能夠聯(lián)系實際來培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維以及創(chuàng)新意識,為博士研究生在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)研究領(lǐng)域的研究指明方向,并通過閱讀文獻(xiàn),了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在相關(guān)學(xué)科的應(yīng)用,為進(jìn)一步的科學(xué)研究、工程應(yīng)用提供理論與技術(shù)準(zhǔn)備。課程簡介(英文):Complexnetworkisaperspectiveandmethodtostudycomplexsystem.Itisawaytounderstandthenatureandfunctionofcomplexsystembyfocusingonthetopologicalstructureofindividualinteractioninthesystem.Complexnetworkresearchhaspenetratedintolifescience,engineering,mathematics,finance,humanitiesandmanyotherdisciplines.Thescientificunderstandingofthequantitativeandqualitativecharacteristicsofcomplexnetworkhasbecomeanextremelyimportantchallenge."Foundationandapplicationofcomplexnetwork"isaprofessionalcoursefordoctoralstudentsintheschoolofcomputerscienceandnetworkengineering.Thiscourseisaresearchmethodcourse,whichprovidesdoctoralstudentswithspecificcontents,methodsandtoolstostudycomplexnetworks.Itsystematicallyintroducesthebasictheoreticalframeworkinthefieldofcomplexnetworks,coveringthebasicconceptsincomplexnetworks,thetopologicalstructureofnetworks,smallworldnetworks,scale-freenetworks,communitystructures,socialnetworkstructures,gametheory,dynamicstheoryandsoon.Duetothestronginterdisciplinarycharacteristicsofcomplexnetworkresearch,andtheemergenceofnewproblemsandresearchresults,thiscoursefocusesontheclassictheoreticalresearchofcomplexnetworkresearch,andintroducessomeofthelatestresearchachievements.Thispaperaimstointroducethebasictheoryofcomplexnetworkanditsapplicationresearch,sothatstudentscanmasterthebasictheoryofcomplexnetworkanditslatestresearchprogress,mastersomecorrespondingnetworkanalysismethods,understandtheworldfromtheperspectiveofcomplexnetwork,andcultivatestudents'systematicthinkingandinnovativeconsciousnessbyconnectingwithpractice,pointoutthedirectionfordoctoralstudentsintheresearchofcomplexnetworkanditsrelatedfields,understandstheapplicationofcomplexnetworkinrelateddisciplines,soastoprovidetheoreticalandtechnicalpreparationforfurtherscientificresearchandengineeringapplication.課程目標(biāo)與基本要求:課程目標(biāo):本課程教學(xué)一方面注重復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)本身的基本概念、基礎(chǔ)理論與主要模型及方法的全面講解及深入剖析,另一方面同時也將注重理論方法的應(yīng)用,將理論和實踐緊密結(jié)合,相輔相成。以實際案例出發(fā),以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為指導(dǎo),分析解決實際應(yīng)用中相關(guān)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)問題。比如,病毒傳播、社區(qū)檢測、同步與控制問題等。通過學(xué)習(xí)該課程后,學(xué)生應(yīng)掌握復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本理論及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析方法,了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在計算機學(xué)科、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的典型應(yīng)用,為進(jìn)一步的科學(xué)研究、工程應(yīng)用提供理論與技術(shù)準(zhǔn)備。基本要求:了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究簡史理解隨機網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)等典型網(wǎng)絡(luò)模型及其性質(zhì)理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳播機理理解結(jié)點重要性衡量方法理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的搜索了解網(wǎng)絡(luò)上的同步與傳播過程、動力學(xué)性質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)系理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團結(jié)構(gòu)了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究及發(fā)展前沿。課程內(nèi)容及學(xué)時分配:本課程的主要教學(xué)內(nèi)容分為引言、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用三大部分。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型包括隨機圖模型、小世界網(wǎng)絡(luò)模型、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)及演化網(wǎng)絡(luò)模型。這部分注重復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論各種基本模型及基于以上模型對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論分析。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用包括復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的傳播動力學(xué)、相機故障、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社團結(jié)構(gòu)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的搜索和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步與控制復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點重要性。具體學(xué)時分配如下:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡史、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基本度量指標(biāo)(6課時)ER網(wǎng)絡(luò)(2課時)小世界網(wǎng)絡(luò)(2課時)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(2課時)二分網(wǎng)絡(luò)(2課時)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的搜索(3課時)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團結(jié)構(gòu)(3課時)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播機理與動力學(xué)分析(3課時)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的博弈(2課時)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性(3課時)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析工具(4課時)教材及主要參考書目:卜湛、曹杰.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)分析.清華大學(xué)出版社.2020.11郭世澤、陸哲明.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論(普通高等教育”十二五”規(guī)劃教材).科學(xué)出版社.2012.6參考書目:鄭波盡.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與演化.科學(xué)出版社.2018.11(美)馬克·E.J.紐曼(M.E.J.Newman)(著),郭世澤、陳哲(譯).網(wǎng)絡(luò)科學(xué)引論.電子工業(yè)出版社.2014.1雷敏、孔祥星.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的度分布及其仿真算法.同濟大學(xué)出版社.2016.10謝逢潔.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的博弈.清華大學(xué)出版社.2016.1陳關(guān)榮、汪小帆、李翔.IntroductiontoComplexNetworks:Models,StructuresandDynamics(SecondEdition)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)引論:模型、結(jié)構(gòu)與動力學(xué)(英文版)(第二版).高等教育出版社.2015.1江逸楠、李大慶.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)健壯性.國防工業(yè)出版社.2014.

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