Sistemi Complessi

 

Complex Systems

 

Anno accademico 2018/2019

Codice attività didattica
INT1169
Docenti
Corso di studio
Corso SSST
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
5 (40 ore)
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
 
 

Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è fornire agli studenti alcuni strumenti di base per lo studio dei sistemi complessi. In particolare nei primi due moduli verranno presentate nozioni di base di teoria dei network,  Reti Neurali, Data Mining e Simulazioni al Calcolatore. Nei tre moduli successivi questi strumenti verrano utilizzati per analizzare alcuni casi di studio particolarmente significativi. In particolare si discuteranno applicazioni alla linguistica, ai sistemi sociali e ai sistemi biologici.

  • English

The main goal of the course is to give to the students a few basic tools for the analysis of complex systems. In particular basic notions of Statistical Mechanics, network theory, data mining and computer simulations. Then we shall apply these tools to a few study cases of particular relevance.

 

Programma

Modulo 1 - Introduzione alla Teoria dei Networks (10 ore)

Docenti: Michele Caselle

Programma:

− Introduzione al corso
− Network omogenei ed eterogenei
− Principali caratteristiche dei network eterogenei: hubs, clustering, small world
− Organizzazione in comunita' dei network complessi
− Modelli per la formazione dei network
− Studio di processi dinamici ed evolutivi sui network

Modulo 2 - Algoritmi per lo studio dei sistemi complessi (10 ore)

Docenti: Michele Caselle

Programma: 

− Reti Neurali 
− Metodi Montecarlo
− Dinamica Molecolare

Modulo 3 - Complessità nei sistemi sociali (6 ore)

Docenti: Paolo Bajardi 

Programma: 

Lo studio della complessità per affrontare le sfide della società: una panoramica guidata da esempi:

- epidemiologia digitale

- scienze sociali computazionali

- la scienza dei dati al servizio del bene comune

Modulo 4 - Complessità nei sistemi biologici (10 ore)

Docenti: Matteo Osella

Programma:

 - Regolazione genica e network di regolazione.

 - Fisiologia quantitativa nei batteri

 - Leggi di scala in sistemi biologici

 - Comportamenti collettivi

Modulo 5 -il linguaggio come Sistema Complesso (6 ore)

Docenti: Matteo Osella

Programma:

 - Leggi statistiche in linguistica

 - Topic modelling

  • English

Module 1 - Network Theory (10 hours)

Teaching staff : Michele Caselle

Program:

- General Introduction to Complex Systems

− Network classification: homogeneous and heterogeneous networks

− Main properties of heterogeneous networks: hubs, clustering, small world

− Community detection

− Generative models

Module 2 -Algorithms for Complex Systems (8 hours)

Teaching staff : Michele Caselle

Program:

− Neural Networks

− Montecarlo methods

− Molecular Dynamics

Module 3 - Complexity of social systems (6 hours)

Teaching staff : Paolo Bajardi

Program:

A Complex Systems Approach to Societal Challenges. An overview by examples:

-  digital epidemiology

-  computational social science

- data science for social good

Module 4 - Complexity of biological systems (10 hours)

Teaching staff : Matteo Osella

Program:

- Gene Regulation and Regulatory Networks.

 - Quantitative Physiology in bacteria

 - Scaling Laws in Biological Systems

 - Collective Behaviour

Module 5 - Natural language as a complex systems  (6 hours)

Teaching staff : Matteo Osella

Program:

- Statistical laws in linguistic

 - Topic modelling

 

 

 

 

 

Modalità di insegnamento

Il corso e' organizzato in 5 moduli, i primi tre sono una introduzione generale al problema, gli ultimi due applicazioni a due casi esemplari

  • English

The course is organized in 5 modules. The first two will be devoted to more general and introductory topics, the last three to more specific applications

 

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Martedì17:30 - 19:301.05 - Via Sant'Ottavio,54 Aule sostitutive PN
Sabato10:00 - 12:001.05 - Via Sant'Ottavio,54 Aule sostitutive PN

Lezioni: dal 05/03/2019 al 25/05/2019

Nota: Il corso non si terrà nelle seguenti giornate: sabato 20/04/2019, martedì 23/04/2019, sabato 27/04/2019, martedì 30/04/2019.

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    25/01/2019 alle ore 08:00
    Chiusura registrazione
    21/03/2019 alle ore 12:10
     
    Ultimo aggiornamento: 21/03/2019 12:05
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