Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Kapcsolati és közösségi hálók

    A tantárgy angol neve: Complex and Social Networks

    Adatlap utolsó módosítása: 2009. március 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Mérnök informatikus szak
    Villamosmérnöki szak
    Választható tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VITMAV06   2/0/0/f 2  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gulyás András, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:Beosztás: Tanszék, Int.:
    Dr. Gulyás Andrástudományos segédmunkatárs TMIT
    Dr. Heszberger Zalánegyetemi adjunktus TMIT

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Gráfelméleti és valószínűségszámítási alapismeretek
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    nincs
    7. A tantárgy célkitűzése

    A tárgy célja, hogy a kapcsolati hálók vizsgálatán keresztül megismertesse a nagyméretű infokommunikációs hálózatok tulajdonságait, illetve szemléltesse és magyarázza az infokommunikációs hálózatokban lezajló jelenségeket és folyamatokat.

     

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Előadás: Bevezető, a tárgy célkitűzéseinek ismertetése, ismerkedés a kapcsolati hálókkal példákon keresztül, hálózatok komplexitása, interdiszciplináris összefüggések szociális, technológiai, gazdasági és biológiai hálózatok között, hálók és fraktálok tulajdonságainak hasolnósága, ajánlott szakirodalom ismertetése

    2. Előadás: Gráfelmélet alapfogalmainak áttekintése, csomópont, él, egyszerű gráfok, irányított és irányítatlan gráfok, részgráfok, fa, út, kör, gráfillesztés, csomópont-fokszám illesztési probléma
    Ismerkedés a kapcsolati hálók strukturális tulajdonságaival: átmérő, fokszám-eloszlás, csoporterősségi együttható, centralitás mértékek, tipikus fokszám-eloszlások áttekintése

    3. Előadás: Valós hálózatok struktúrális tulajdonságai 1: információs, technológiai, szociális és biológiai hálózatok struktúrája és tulajdonságai, Internet topológiája router és domain szinten, World Wide Web, kapcsolatok sűrűsége és eloszlása, csomósodási pontok, mobilhívás alapú kontakt hálózatok, villamos elosztó hálózatok,

    4. Előadás: Valós hálózatok struktúrális tulajdonságainak áttekintése 2: Internetes közösségi hálók, szakmai együttműködési és publikációs hálózatok, színész-kollaborációs hálózatok – a Kevin Bacon játék, Milgram levélküldési kísérlet, neurális hálózatok, táplálék láncok felépítése az élővilágban, gazdasági vezetők hálózata, sejt és metabolikus hálózatok, szexuális hálózat, terrorista hálózatok.

    5. Előadás: Valós hálózatok modelljei, a klasszikus véletlen hálózatok és kiterjesztéseik, az Erdős-Rényi modell és legfontosabb tulajdonságai, a klaszikus véletlen modell segítségével megérthető valós hálózati tulajdonságok, A Watts-Strogatz-féle kisvilág modell és tulajdonságai, a gráfmodellek tulajdonságainak szemléltetése szimulációval, gráf-generálási technikák és alkalmazások.

    6. Előadás: Növekvő hálózatok, hálózatok dinamikája, skálafüggetlen Barabási-Albert modell, a gazdag még gazdagabb jelenség magyarázatai egyes valós hálózatokban csomópont fitnesz és öregedési modellek és tulajdonságaik, a skálafüggetlen modell szemléltetése szimulációval, egyéb módszerek skálafüggetlen hálók generálására, a modell alkalmazási lehetőségei és korlátai, a hierarchikus modell és a fraktálok kapcsolata

    7. Az első zárthely dolgozat megírása.

    8. Előadás: Az eddig megszerzett ismeretek infokommunikációs alkalmazási: összefűggő ad-hoc és WiMAX hálózatok létrehozása, Gnutella hálózat és a benne zajló keresés optimalizálása, webkeresők működése és korlátaik, a korábban tanulmányozott modellek és a valóság kapcsolata, az Internet topológiája és modelljei közötti hasonlóságok és különbségek

    9. Előadás: Hálózatokban végbemenő folyamatok vizsgálata: hálózatok struktúrája és funkciói közti összefüggések, keresés hálózatokon, fázis-átmenetek, hálózatok ellenálló képessége véletlen hibákkal ill. szándékos támadásokkal szemben, csomóponti hibák, élhibák, navigáció hálózatokon, csoportok kialakulása, eltűnése és élettartama, hálózati kaszkádok, lavina effektus.

    10. Előadás: Keresés és routing hálózatokon, spontán felmerülő keresési feladatok valós hálózatokban, térkép nélküli keresés komplex hálózatokban, térkép nélküli keresésre optimalizált hálózati struktúrák, ismerkedés a web szerkezetével, a jelenlegi keresőtechnológiák kapacitása és a hálózat növekedése által felvetett problémák vizsgálata, Milgram kísérlet értelmezése keresésekre, a Kleinberg modell, szociális távolság alapú navigálás

    11. Előadás: Közösségi hálók: közösségi hálók struktúrájának elemzése, centralitás metrikák meghatározása valós közösségi hálókra, stratégiailag fontos csomópontok meghatározása, demonstráció szimulátor segítségével, csoportdetekciós technikák bemutatása és szemléltetése, hierarchiaviszonyok feltárása közösségi hálókban, dendrogrammok készítése és tanulmányozása

    12. Előadás: Esettanulmányok a távközlő hálózatok köréből, a WWW kialakulása és tulajdonságai, belső szerkezet, a távközlő hálózatok struktúrája, struktúrálatlan címzési módszerek, flat label útválasztás routerekben, közösségi hálózat alapú útválasztási technikák, számítógép vírusok terjedése és túlélése, közösség központú Internet, közösségi hatás web2.0 portálokon, hálózatelemző szoftverek

    13. A második zárthelyi megírása

    14. Pótlási lehetőség mindkét zárthelyire, illetve a maradék időben a tárgyban nem érintett érdekességek és kutatási lehetőségek megvitatása a hallgatókkal

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás

    10. Követelmények

    A szorgalmi időszakban: 2 zárthelyi dolgozat legalább elégségesre történő megírása

    A félévi jegy a két zárthelyi dolgozat jegyeinek átlagából áll elő.

    11. Pótlási lehetőségek Zárthelyi dolgozat pótlására a szorgalmi időszakban tartott pótzárthelyin, és egy ismételt alkalommal a pótpótzárthelyin a pótlási időszakban van lehetőség.
    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint, az oktatóval egyeztetve.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    • M.E.J. Newman: The structure and function of complex networks, SIAM Review, 45(2):167--256, 2003
    • Barabási Albert-László: Behálózva Magyar Könyvklub, Budapest, 2003

     

     

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire22
    Házi feladat elkészítése 
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés 
    Összesen60
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:Beosztás: Tanszék, Int.:
    Dr. Gulyás Andrástudományos segédmunkatárs TMIT