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Complex Networks (Vorlesung)
Lehrveranstaltung 3233 L 506 im Sommersemester 2018
Dozent: Prof. Dr. Philipp Hövel
Vorlesung: Mi 12:15-13:45 im EW 733 (Beginn: 18.4.2018)
Die Vorlesung
Inhalt:
- Einführung
- Netzwerkcharakteristika
- Netzwerktopologien und -modelle
- Grundlagen der Graphentheorie
- soziale Netzwerke
- Krankheitsausbreitung und -eindämmung
Zusätzlich und eingeflochten: Verschiedene Studien aus der aktuellen Forschung
Einpassung ins Studium:
Für Physik-Studierende (MSc): Dieser Kurs kann mit einem Kurs Theoretische Physik VI: Vertiefung zu einem physikalischen Wahlpflichtmodul (grundlagenorientierte Studienrichtung)kombiniert werden. Alternativ kann er als Wahlmodul (Containermodul Spezielle Themen der Theoretischen Physik) angerechnet werden.
Zusätzlich werden der Besuch folgender Veranstaltungen empfohlen:
- Seminar "Complex Systems and Networks (Empirical Networks: Dynamics and Evolution)": LV-Nr. 3233 L 618 montags, 14-16 Uhr, EW731
- Übung "Complex Networks": LV-Nr. 3233 L 516, mittwochs, 10-12 Uhr (ab 25.4.), EW 733
Scheinkriterien
- aktive Teilnahme an der Vorlesung
- bestandene Rücksprache am Ende der Vorlesung (Termin: 18.7.2018)
- Eine Benotung des Scheins ist auf Wunsch möglich.
- Der Besuch dieser Lehrveranstaltung entspricht 3 ECTS-Punkten.
Vorlesungsmitschrift
Sprechzeiten
Name | Raum | Tel. | Sprechzeiten |
---|---|---|---|
Prof. Dr. Philipp Hövel | ER 238 | 314-27658 | nach Vereinbarung |
Literatur
Literatur zum Thema der Vorlesung:
- Marc Newman, Networks: An introduction, Oxford University Press (2010)
- Albert-László Barabási: Network Science
Cambridge University Press (2016) - Olaf Sporns: Networks of the Brain, MIT Press (2016)
- Claudius Gros: Complex and Adaptive Dynamical Systems: A Primer, Springer (2010)
- Niloy Ganguly: Dynamics On and Of Complex Networks: Applications to Biology, Computer Science, and the Social Sciences (Modeling and Simulation in Science, Engineering and Technology), Springer (2009)
- Mark Newman: Networks: An Introduction, Oxford University Press (2010)
- Sergey N. Dorogovtsev: Lectures on Complex Networks (Oxford Master Series in Physics, Computational, and Theoretical Physics), Oxford University Press (2010)
- Guido Caldarelli: Scale-Free Networks: Complex Webs in Nature and Technology (Oxford Finance), Oxford University Press (2007)
- Marco Thiel: Nonlinear Dynamics and Chaos: Advances and Perspectives (Understanding Complex Systems), Springer (2010)
- Erik Mosekilde: Chaotic Synchronization: Applications to Living Systems (World Scientific Series on Nonlinear Science Series a), World Scientific (2002)
- Christof Koch: Biophysics of Computation: Information Processing in Single Neurons, Oxford University Press (1999)
- Matt J. Keeling und Pejman Rohani: Modeling Infectious Diseases in Humans and Animals, Princeton University Press (2007).
Für Beispielprogamme aus dem Buch siehe: http://www.modelinginfectiousdiseases.org
Spezielle Literatur zur verschiedenen Themen:
Grundlagen:
- Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics And Chaos: With Applications To Physics Biology, Chemistry And Engineering (Studies in Nonlinearity), Westview Press (2000)
- Ed Ott, Chaos in dynamical systems, Cambridge Univ. Press (2002)
- John Argyris, Gunter Faust, Maria Haase, Rudolf Friedrich, Die Erforschung des Chaos, Springer (2010)
- John Guckenheimer, Nonlinear oscillations, dynamical systems, and bifurcations of vector fields, Springer (1986)
- Marc Newman, Networks: An introduction, Oxford University Press (2010)
- Albert-László Barabási: Network Science
Neuronale Systeme:
- Eugene M. Izhikevich, Dynamical Systems in Neuroscience, MIT Press (2007)
- Steven J. Schiff, Neural Control Engineering, MIT Press (2012)
- Peter Dayan, Laurence F. Abbott, Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical Modeling of Neural Systems (Computational Neuroscience), MIT Press (2005)
Weiterführende Literatur:
Mathematische Methoden:
- Thomas Erneux, Applied Delay Differential Equations, Springer (2009)
- Jack K. Hale and Sjoerd M. Verduyn Lunel, Introduction to functional differential equations, Springer (1993)
- Richard Bellman, and Kenneth L Cooke, Differential-difference equations, New York-London: Academic Press. (1963)
- A. Bellen and M. Zennaro and A. Bellen, Numerical Methods for Delay Differential Equations, Oxford Univ Pr (2003)
Stochastische Systeme:
- Crispin W. Gardiner, Handbook of stochastic method, Springer (2004)
- Nicolas G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry, North-Holland Publ. (2008)
- Ruslan L. Stratonovich, Topics in the Theory of Random Noise, Vols. I and II, Gordon and Breach (1963)
Kontrolle:
- Alexander L. Fradkov, Iliya V. Miroshnik, Vladimir O. Nikiforov, Nonlinear and adaptive control of complex systems, Kluwer (1999)
- Alexander L. Fradkov, Cybernetical Physics: From Control of Chaos to Quantum Control, Springer, (2007)
- Eckehard Schöll, Hans Georg Schuster, Handbook of chaos control (Second completely revised and enlarged edition) Wiley (2008)
Dynamische Systeme:
- Fatihcan M. Atay, Complex Time-Delay Systems, Springer (2010)
- Wolfram Just, Axel Pelster, Michael Schanz, Eckehard Schöll, Delayed Complex Systems: An Overview, Theme Issue of Phil. Trans. R. Soc. A 368, 303 (2010)
- Lutz Schimansky-Geier, Bernold Fiedler, Jürgen Kurths, Eckehard Schöll, Analysis and control of complex nonlinear processes in physics, chemistry and biology, World Scientific (2007)
- Aleksandr S. Mikhailov, Foundations of Synergetics I. Distributed Active Systems, Springer (1990)
- James D. Murray, Mathematical Biology,Vol. 19 of Biomathematics Texts, Springer (1989)
- Hermann Haken, Synergetics. Introduction and Advanced Topics, Springer (2004)
- Vladimir I. Arnol'd, Mathematical Methods of Classical Mechanics, Springer (1997)
Laser:
- T. Erneux, P. Glorieux, Laser Dynamics, Cambridge Univ. Press (2010)
- H. Haken. Laser light dynamics. North Holland (1985)