Analisi di Reti

Obiettivo: Le reti sono pervasive nel mondo reale (e anche immaginario). La natura, la società, l'informazione, la tecnologia, e pure l'arte sono supportate da diverse reti che condividono tra loro molte proprietà strutturali. Il corso si occupa dell'analisi e della visualizzazione di queste reti.

Modalità didattica: Le lezioni saranno frontali più una parte di laboratorio. La parte di laboratorio è mirata all'acquisizione dei linguaggi e strumenti software mediante casi di studio.

Pre-requisiti: I pre-requisiti sono (tra parentesi i livelli richiesti):

• statistica (base)
• algebra matriciale (base)
• programmazione in Java (intermedio)

Programma: Tra parentesi quadre i riferimenti bibliografici, tra parentesi tonde i riferimenti agli strumenti software:

1. Le origini delle reti [L11, L14]
2. Le reti nel mondo contemporaneo [N10]
3. Introduzione alla Teoria dei Grafi [N10]
4. Analisi di reti [N10] (R, igraph)
1. centralità
2. similarità
3. comunità
4. struttura
5. Visualizzazione di reti [L11, BGLL13] (igraph, Processing)

Libri:

• [N10] Mark Newman. Networks. Oxford University Press, 2010.
• [L14] Manuel Lima. The book of trees. Princeton Architectural Press, 2014.
• [L11] Manuel Lima. Visual Complexity. Princeton Architectural Press, 2011.
• [BGLL13] Hartmut Bohnacker, Benedikt Gross, Julia Laub, Claudius Lazzeroni. Generative design. Princeton Architectural Press, 2012

Software:

• R (RStudio) e igraph
• Java e Processing

Materiale:

• Generative Design code, il codice Processing del libro Generative Design
• The power of networks, una animazione di un talk di Manuel Lima
• Visual complexity, una collezione di visualizzazioni di reti complesse
• The Great Wave off Kanagawa, un post di Manuel Lima sulla diversa natura della visualizzazione dei dati
• KickStarterR, un tutorial sull'ambiente R e Quick-R, un'altro tutorial su R.
• Calling R from Processing (Rserve, usare il comando Rserve(args="--no-save") con RStudio.)

Dataset

• Stanford
• Pajek
• Newman
• Barabási
• Arenas
• UCINet
• Nexus

Modalità di esame: L'esame consiste in un progetto e in una prova orale. Il progetto deve essere svolto individualmente su un argomento scelto dallo studente e approvato dal docente. Lo studente deve dunque proporre una bozza di progetto al docente, che dovrà approvare l'idea progettuale. La bozza può essere spedita per posta elettronica o discussa a voce. Il progetto deve utilizzare i metodi, i linguaggi e gli strumenti software visti durante il corso (non necessariamente tutti, ma la gran parte) in modo integrato e fluido. Il progetto deve essere documentato in una relazione che descrive gli obiettivi, le analisi e i risultati ottenuti. La relazione deve essere spedita al docente, assieme ad altri eventuali dati utilizzati nel progetto, almeno una settimana prima della data della prova orale. La prova orale verte sulla discussione del progetto da parte dello studente, anche attraverso l'uso di un dispositivo portatile dello studente. Gli appelli delle prove orali sono fissati come da calendario accademico e si svolgeranno a Udine (presentarsi nel mio ufficio, Dipartimento di Matematica e Informatica, Polo Scientifico, Via delle Scienze, Udine).