一、课程名称
1.中文名称:复杂网络科学导论
2.英文名称:Complex Network Theory
二、课程概况
课程类别:学位基础课/专业学位课 学时数:32 学分数:2
适用专业:交通运输规划与管理/交通运输 开课学期:第一学期
开课单位:交通运输学院
三、大纲编写人:张欣
四、教学目的及要求
在当今的互联网时代和大数据时代,拥有网络思维以及学会网络分析显得十分重要。《复杂网络科学导论》是一门研究方法类课程,主要介绍了复杂网络的基础知识与实际应用,涵盖了复杂网络中的基本概念、网络的拓扑结构性质、复杂网络模型、网络上的动力学以及相关软件的使用等几方面内容。本课程致力于系统地介绍复杂网络分析中的基本概念、思想和方法,并没有详细地介绍公式的推导及含义。复杂网络是研究复杂系统的一种视角和方法,它关注系统中个体相互关联作用的结构,是理解复杂系统性质和功能的一种途径。本课程力图使学生能够基于复杂网络的视角来认识世界,了解复杂网络领域的基本知识以及当前进展情况,掌握一些相应的网络分析方法,并且能够联系实际来培养学生的系统思维以及创新意识。
五、课程主要内容及先修课程
课程主要内容:
(一)复杂网络分析概论
内容:杂网络分析在复杂性研究中的地位;复杂网络研究的发展历程;复杂网络分析案例
(二)复杂网络分析概论复杂网络分析中的基本概念
内容:复杂网络的表达方式;度、平均度、度分布;路径、距离与介数;集聚系数;网络稀疏性与连通性;度相关性
(三)ER网络
内容:ER网络的生成方式;ER网络的基本性质
(四)小世界网络
内容:小世界特性;WS模型
(五)无标度网络
内容:幂律分布;幂律分布的数据拟合;无标度网络的性质;BA无标度网络模型
(六)社团结构
内容:社团结构研究的意义;社团结构的定义;检验划分算法的网络及划分结果比较
(七)网络上的动力学
内容:网络的结构与功能;网络上的疾病传播;网络上的随机游走
先修课程:
具有一定的数理基础,曾学习过线性代数、概率与数理统计等课程。
六、课程教学方法
教师课堂讲授
学生分组完成模拟案例并进行课堂演讲展示
开展学生上机实验,加强对网络分析软件实操性教学
七、课程考核方式
通过文献回顾报告来考察学生对复杂网络理论的理解程度
通过模拟课题分析来考察学生将复杂网络应用于实际问题的能力
八、课程使用教材
1)《网络科学导论》作者:汪小帆,高等教育出版社
2)《网络科学引论》 作者:(美国)纽曼(M.E.J.Newman) 译者:郭世泽 陈哲
九、课程主要参考资料
《网络、群体与市场》 作者:大卫·伊斯利(David Esley) / 乔恩·克莱因伯格(Jon Kleinberg) 清华大学出版社
《复杂性和临界状态》作者: (英)Kim Christen复旦大学出版社
《链接:商业、科学与生活的新思维》 作者: [美] 艾伯特-拉斯洛·巴拉巴西 浙江人民出版社