Disciplina
Ciência das Redes Complexas
Área
Área Científica de Metodologia e Tecnologias da Programação > Algoritmos
Activa nos planos curriculares
MMA 2006 > MMA 2006 > 2º Ciclo > Perfis > Matematica da Computação > Metodologia e Tecnologia da Programação > Opções - Mtp > Ciência de Redes Complexas
MEIC-T 2018 > MEIC-T 2018 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Bioinformática e Biologia Computacional > Ciência de Redes Complexas
Min-MCAF 2021 > Min-MCAF 2021 > Ciência de Redes Complexas
Min-CED 2021 > Min-CED 2021 > Ciência de Redes Complexas
Min-BPTS 2021 > Min-BPTS 2021 > Ciência de Redes Complexas
METI 2021 > METI 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Especializações > Especialização em Gestão de Redes e Sistemas > Informática > Ciência de Redes Complexas
MEIC-T 2021 > MEIC-T 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Agrupamentos > Bioinformática e Biologia Computacional > Ciência de Redes Complexas
MECD2019 > MECD2019 > 2º Ciclo > Opções > Ciência de Redes Complexas
MEIC-T 2015 > MEIC-T 2015 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Bioinformática e Biologia Computacional > Ciência de Redes Complexas
GENI > GENI > 1º Ciclo > Área Principal > Percursos > Percurso Livre > Opções 1 > Ciência de Redes Complexas
MEIC-A 2021 > MEIC-A 2021 > 2º Ciclo > Area Principal > Agrupamentos > Bioinformática e Biologia Computacional > Ciência de Redes Complexas
MEIC-A 2015 > MEIC-A 2015 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Algoritmos e Programação > Ciência de Redes Complexas
DEAEEC2006 > DEAEEC2006 > 3º Ciclo > Ciência de Redes Complexas
DEAEIC2006 > DEAEIC2006 > 3º Ciclo > Ciência de Redes Complexas
Nível
A UC inclui um projecto (50%) a realizar em grupos de 2 ou 3 alunos, e um exame final (50%).
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
3.0 h/semana
1.5 h/semana
147.0 h/semestre
Objectivos
Esta disciplina tem como objecto de estudo as redes complexas, com foco nos algoritmos, modelos e aplicações quer para redes artificiais quer para redes reais, incluindo redes sociais, redes de informação, e redes biológicas. Neste contexto, interessa tanto o desenvolvimento de algoritmos e estruturas de dados escaláveis para que seja possível um análise efectiva destas redes complexas, como a elaboração de modelos teóricos capazes de descrever os padrões encontrados empiricamente. As aplicações são inúmeras, indo desde motores de pesquisa, difusão de informação na internet, nas redes sociais, nos blogs, ao marketing viral, tolerância das redes a eventos destrutivos, fenómenos epidemiológicos em redes, biologia computacional, com ligações às ciências sociais, à física e à economia.
Programa
Introdução ao estudo de redes e sistemas complexos. Teoria e conceitos básicos. Redes de grande dimensão e propriedades. Caracterização de redes complexas: redes biológicas, sociais e tecnológicas. Modelos de grafos aleatórios. Representação eficiente de grafos de grande dimensão. Estruturas de dados sucintas. Desenho e análise de algoritmos escaláveis para a análise de redes de grande dimensão, incluindo algoritmos aleatórios e com recurso a técnicas de amostragem. Bases de dados e plataformas distribuídas orientadas ao armazenamento e processamento de redes de grande dimensão. Análise de ligações e caminhos aleatórios. Detecção de comunidades e partição de grafos. Algoritmos de ranking. Renomeação de vértices. Efeitos causados pela estrutura das redes, ligações a eventos económicos, sociais e biológicos. Sistemas dinâmicos em redes. Introdução à descrição de processos estocásticos e simulações multi-agente em larga escala. Propagação de doenças em redes e tolerância a eventos destrutivos. Influencia social e modelos de formação de opiniões em redes. Teoria de jogos e dinâmica de populações. Cooperação, dinâmicas de reputações e problemas de bem público. Processos de decisão em redes complexas estáticas e dinâmicas.
Metodologia de avaliação
A UC inclui um projecto (50%) a realizar em grupos de 2 ou 3 alunos, e um exame final (50%).
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Networks, Crowds, and Markets: Reasoning about a Highly Connected World
Graph Theory in the information age
J. Leskovec, A. Rajaraman, J. D. Ullman
Dynamical processes on complex networks
Barrat, A., M. Barthelemy, and A. Vespignani
Secundária
Introduction to Algorithms (3rd edition)
Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest and Clifford Stein
The Structure and Function of Complex Networks
SIAM Rev. 45. No. 2. pp. 167-256
Statistical Mechanics of Complex Networks
Scale-free networks: complex webs in nature and technology