硕士 - 交通运输规划与管理 - 学位基础课 - 《复杂网络科学导论》(张欣)

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