„Hálózatok szerkezete és dinamikája” alprojekt /Kertész János/

Az előadások a következő témára: "„Hálózatok szerkezete és dinamikája” alprojekt /Kertész János/"— Előadás másolata:

1 „Hálózatok szerkezete és dinamikája” alprojekt /Kertész János/
BME Workshop

2 Alprojekt célja Hálózatelméleti kutatások végzése a statisztikus fizika és az informatika eszközeivel. Terjedési jelenségek elméleti leírása komplex hálózatokon. Kommunikációs stratégiák hálózatformálásra gyakorolt hatásának a vizsgálata. Útvonalválasztás optimalizálás. Kommunikációs hálózat modellezése. Innovációterjedés hálózati vonatkozásai.

3 Alprojektben nevesített témák
1. Hálózatélmélet: Statisztikus fizikai megközelítés Témavezető neve: Török János (Viking) Résztvevők: Juhász Róbert, Ódor Géza Altémák: - A hálózati terjedés dinamikája - Többcsatornás, moduláris szerkezetű kommunikációs hálózatok modellezése 2. Hálózatelmélet: Informatikai megközelítés Témavezető neve: Gulyás András (Viking) Résztvevő: Kőrösi Attila - Kommunikációs stratégiák elméleti analízise - Stratégiavezérelt topológiák elemzése

4 Alprojektben nevesített témák (Vikingben)
3. Hálózatélmélet: Matematikai megközelítés Témavezető neve: Röst Gergely (SZTE) Résztvevők: H. Knipl Diána Garab Ábel Szűcs Gábor Nagy-György Judit Vajda Róbert Epidemiológiai modellek matematikai vizsgálata 4. Hálózatélmélet: Innovációterjedés Témavezető neve: Búzás Norbert (SZTE) Résztvevők: Altémák: Technológiai információk formális hálózatokon való terjedése, mint innovációs akcelerátor Technológiai információ-terjedés nem specializált internetes közösségekben A know-how formális transzfer, mint az innovációs folyamatok segítő illetve gátló tényezője

5 23 publikáció Mat. Stat. fiz. Info Innováció

6 MAT Knipl H Diána : Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations, No.17 Fundamental properties of differential equations with dynamically defined delayed feedback Liu Maoxing, Röst Gergely, Vas Gabriella: Computers and Mathematics with Applications 66:(9) SIS model on homogeneous networks with threshold type delayed contact reduction Dénes A, Röst G,: NONLINEAR ANALYSIS-REAL WORLD APPLICATIONS 18: pp (2014) Global dynamics for the spread of ectoparasite-borne diseases Diána H. Knipl, Gergely Röst, and Jianhong Wu : SIAM Journal on Applied Dynamical Systems Epidemic spread and variation of peak times in connected regions - dynamics of an anti-gravity type delay differential model Diána H. Knipl, Gergely Röst: BIOMATH 2:(2) Paper p. (2013) Backward bifurcation in SIVS model with immigration of non-infectives Faria T, Röst G: Journal of Dynamics and Differential Equations Persistence, Permanence and global stability for an N-dimensional Nicholson system

7 STAT.PHYS. Juhász Róbert: Physical Review E Disordered contact process with asymmetric spreading Róbert Juhász and István A Kovács: Journal of Statistical Mechanics, Infinite randomness critical behavior of the contact process on networks with long-range connections Géza Ódor: Physical Review E, Rare regions of the susceptible-infected-susceptible model on Barabási-Albert networks Géza Ódor: EPJ Web of Conferences, 1st International Conference on Numerical Physics Slow dynamics of the contact process on complex networks Róbert Juhász: Journal of Statistical Mechanics: Extinction transition in stochastic population dynamics in a random, convective environment Géza Ódor : PHYSICAL REVIEW E 89, (2014) Slow, bursty dynamics as a consequence of quenched network topologies R. Juhász: PHYSICAL REVIEW E (2014) Distribution of dynamical quantities in the contact process, random walks, and quantum spin chains in random environments G Iniguez, J Török, T Yasseri, K Kaski, J Kertész: EPJ Data Science 3:7 (2014) Modeling social dynamics in a collaborative environment D. X. Horváth and J. Kertész, New J. Phys., (2014) Spreading dynamics on networks: the role of burstiness, topology and non-stationarity

8 INFO M Csernai, A Gulyás, A Kőrösi, B Sonkoly, G Biczók : Computer Networks Incrementally upgradable data center architecture using hyperbolic tessellations Németh Krisztián, Kőrösi Attila és Rétvári Gábor: IFIP Networking 2013 Optimal OSPF Traffic Engineering using Legacy Equal Cost Multipath Load Balancing László Gyarmati, András Gulyás, Balázs Sonkoly, Tuan Anh Trin and Gergely Biczók: Elsevier Computer Networks 2013, Free-Scaling Your Data Center Dávid Szabó, András Gulyás: Advances in Communication Networking, 19th EUNICE/IFIP WG 6.6 International Workshop, Chemnitz, Germany, August 28-30, Notes on the Topological Consequences of BGP Policy Routing on the Internet AS Topology

9 INNOVÁCIÓ Szabolcs Prónay, Norbert Buzás: Proceedings of the 6th International Conference for Entrepreneurship innovation and Regional Development On the Challenges of the Science to Business (S2B) Marketing: Role of Potential and Partnership in Early Stage Technology Transfer Márta Görög: Harmonisation of Serbian and Hungarian Law, Thematic Collection of Papers, Újvidéki Jogtudományi Kar, Újvidék Commercialization of the name – Name in trade flow Buzás Norbert, Prónay Szabolcs: Inzelt A.– Bajmócy Z. (szerk): Innovációs rendszerek, Szereplők, kapcsolatok és intézmények, JATEPress,Szeged, 2013., A potenciál elemzés és a partnerség szerepe a korai fázisú kutatási eredmények hasznosításában Görög Márta: In: Bajmócy Zoltán – Elekes Zoltán (szerk.): Innováció: a vállalati stratégiától a társadalmi stratégiáig, JATEPress, Szeged, A technológia-, tudástranszfer jogi eszközei

10 Fiatal kutatók

11 Nemzetközi együttműködés
A munka jelentős része nemzetközi együttműködésekben zajlik. A futamidő alatt egy elnyert és egy beadott H2020 pályázat

12 Nyári iskola Balatonfüreden
Nemzetközi iskola 46 diák résztvevővel 8 országból (M.o., Olaszo., Lengyelo., Szlovákia, Spanyolo. Izrael, US, Brazília) Kiváló magyar és külföldi előadók Nagy pozitív visszhang

13 Nyári iskola Balatonfüreden
Sunday, May 18 Monday, May 19 Tusday, May 20 Wednesday, May 21 Thursday, May 22 Friday, May 23 8:00 - 9:15 Registration 9:15 - 9:30 Welcome & opening remarks László Vajta dean (BME) Janos Kertész (BME&CEU) 9:30 Dirk Helbing (ETH Zurich) Network Science and FuturICT Marc Vidal (Harvard University) Biomedical networks Santo Fortunato (Aalto University) Community detection Jari Saramäki (Aalto University) Temporal networks Erol Gelenbe (Imperial College London) Networked resource synchronization 11:00 Coffee break 11:30 Shlomo Havlin (Bar-Ilan University) Interdependent networks László Barabási (Northeastern and CEU) Controlling networks Gergely Palla (Eötvös Loránd University) Tagged and hierarchical networks Miklós Abért (Alfréd Rényi Institute of Math.) Large networks and graph limits András Benczúr (SZTAKI) Data mining and network science 13:00 Lunch 14:30 Renaud Lambiotte (Namour University) Structure and dynamics of online networks Michele Tumminello (University of Palermo) Networks in economy and finance István Kiss (University of Sussex) Mathematical theory of epidemic spreading Summer School Closing Social Event ( ) Exam of students who receive credits 16:00 16: :30 Students’ presentation Summer School Welcoming Hotel Agro

14 Informatikai megközelítés
Stratégiavezérelt topológiák elemzése (Gulyás András): Játékelméleti megközelítés: Megmutattunk, hogy a mohó útválasztás hiperbolikus térbe ágyazott csomópontok esetén komplex hálózat megjelenését vonja maga után Nash egyensúlyi helyzetben Megmutattuk, hogy a BGP (Border Gateway Protocol) útválasztási stratégia egyensúlyi helyzetben egy jól definiált „keret” topológiát hoz létre, amelyben karakterisztikus részgráfok vannak. Ezen részgráfok méretére is adtunk formulákat. Elkészítettük az útválasztási algebrák komplexitástérképét, amely megmutatja, mely algebrai tartományokban lesz biztosan skálázható az útválasztás.

15 Informatikai megközelítés
Stratégiavezérelt topológiák elemzése (Gulyás András): Példa: Légiközlekedési hálózat

16 Statisztikus fizikai megközelítés
Terjedési jelenségek hálózatokon (Ódor G., Juhász R.) Megmutattuk, hogy a hálózati terjedés sebességét az ú.n. Griffith fázis kialakulása erősen befolyásolja. Ez a rendezetlen rendszerekre jellemző viselkedés a járványterjedési küszöb közvetlen közelében erős lelassulást eredményez. A fluktuációk miatt elkerülhetetlen ritka tartományok lelassulást okoznak.

17 Statisztikus fizikai megközelítés
Társadalmi hálózat modellezése (Kertész J., Török J.) Granovetter-kép: Gyenge kötések Erős kötések közösség Granovetter, 1973; Onnela et al. 2007

18 Statisztikus fizikai megközelítés
Perkolációs analízis

19 Statisztikus fizikai megközelítés
Kumpula et al. 2007 Granovetter modellezés: Lokális kapcsolódás (LA) (1) Súlyozott keresés, megerősítés Válaszd j-t i-ből a (wij / si) vsz-gel Válaszd k-t j-ből a (wjk / (sj – wij)) vsz-gel megerősítés : wij → wij + δ megerősítés: wjk → wjk + δ (2a) Ha a (i,j,k) háromszög nem létezik: p∆ vszgel hozz létre egy kapcsolódást wik = w0 = 1 => háromszög bezárás (2b) Ha (i,j,k) létezik: megerősítés: wik → wik + δ => háromszög megerősítés + véletlen kapcsolatok

20 Statisztikus fizikai megközelítés
N = 105 –as hálózat, a δ megerősítés változik kötéserősség: gyenge → közepes → erős Nincs közösség Közösségek nukleációja Közösségek kialakulása Granovetter struktúra

21 Statisztikus fizikai megközelítés
A közösségek átfednek Granovetter modellezés multiplex hálózaton Ahn et al. 2010

22 Statisztikus fizikai megközelítés
Vegyünk pl. két réteget az előbbi modellből

23 Statisztikus fizikai megközelítés
Eltűnik a Granovetter-jelleg

24 Statisztikus fizikai megközelítés
Többrétegű hálózat, növekvő geográfiai eredetű korrelációkkal

25 Statisztikus fizikai megközelítés
Multilayer weighted social network model Phys. Rev. E 90, – Published 17 November 2014 Yohsuke Murase, János Török, Hang-Hyun Jo, Kimmo Kaski, and János Kertész

26 Hálózatkutatási alprojekt
A kutatási célokat az alprojekt maradéktalanul teljesítette. Kiemelkedő publikációs tevékenységet folytatott, nemzetközi kapcsolatokat épített tovább (H2020 projektek!), fiatal kutatókat vont be a munkába, valamint hazai és nemzetközi ipari kapcsolatokat épített ki. Köszönöm a figyelmet