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Seminar: Komplexe
Netzwerke und Anwendungen (Complex networks and applications)
Wintersemester 2010/11
Ort: EW 731 (PN 731)
Zeit: Dienstag 16:00 (s.t.)
Das Seminar gibt Einblicke in aktuelle Forschung aus der Arbeitsgruppe Nichtlineare Dynamik und Kontrolle. Es ist für Studierende, die Interesse an einer Diplom-, Master- oder Bachelorarbeit bei uns haben, besonders zu empfehlen.
Studierende, die einen Seminarschein erlangen wollen, sind uns herzlich willkommen. Vortragsthemen können schon vor Beginn der Veranstaltung vergeben werden (bitte dafür an einen der Ansprechpartner wenden). Alternativ werden noch freie Vortragsthemen in der Einführungsveranstaltung am 19.10.2010 vergeben. Die Vorträge können wahlweise auf Englisch oder Deutsch gehalte werden.
In nichtlinearen Systemen fern vom thermodynamischen Gleichgewicht können sich selbstorganisierte raum-zeitliche Muster, sowie chaotische oder rauschinduzierte Szenarien ausbilden. Ein Ziel der aktuellen Forschung auf diesem Gebiet ist die Beeinflussung und Kontrolle der nichtlinearen raum-zeitlichen Dynamik.
In diesem Semester stehen komplexe Netzwerke und ihre Anwendungen im Mittelpunkt des Seminars. Die Dynamik von komplexen gekoppelten Systemen und Netzwerken stellt ein sehr aktuelles interdisziplinäres Gebiet der Theoretischen Physik dar. Beispiele hierfür sind Netzwerke von Neuronen im Gehirn, das Internet, Verkehrsverbindungen, soziale Netzwerke, oder gekoppelte Laser. In den letzten Jahren sind große Fortschritte im Verständnis von irregulären komplexen Netzwerken, bzw. der wechselseitigen Beeinflussung der Netzwerktopologie und der nichtlinearen Dynamik der einzelnen Knoten gemacht worden.
Das Seminar ergänzt die Spezialvorlesung "Dynamik auf
Netzwerken" [1]
(P. Hövel, Mi 10:00-12:00 Uhr, Raum EW
731),
kann aber auch unabhängig davon besucht werden.
Literatur
- R. Albert, H. Jeong, and A.-L. Barabasi: Attack and error
tolerance of
complex networks
, Nature 406, 378-382 (2000). - R. Albert and A.-L. Barabasi: Statistical mechanics of
complex
networks
, Rev. Mod. Phys. 74, 47-97 (2002). - A.-L. Barabasi and R. Albert: Emergence of scaling in
random networks,
Science 286, 509 (1999).
- A.-L. Barabasi and E. Bonabeau: Scale-free networks, Sci. Am. 288, 50-59 (2003).
- E. Mosekilde, Y. Maistrenko, and D. Postnov: Chaotic
Synchronization:
Applications to Living Systems
(World Scientific, Singapore, 2002). - M. E. J. Newman: The structure and function of complex
networks, SIAM
Review 45, 167-256 (2003).
- M. E. J. Newman, A.-L. Barabasi, and D. J. Watts: The
Structure and
Dynamics of Networks
(Princeton University Press, 2006). - E. Schöll and H. G. Schuster (Editors): Handbook of
Chaos Control
(Wiley-VCH, Weinheim, 2008), Second completely revised and enlarged edition.
- D.J. Watts and S.H. Strogatz: Collective dynamics of
'small-world'
networks
, Nature 393, 440-442 (1998).
und spezielle Literatur zu den einzelnen Vorträgen.
Sondertermine:
Termin | Titel
| Vortragender |
---|---|---|
02.02. 14:00 Uhr EW 731 | Dr. Anna
Kuznetsova Saratov State University, Saratov, Russia | |
22.02. 16:00 Uhr EW 731 | Synchronization of excitable units with
delayed feedback | Nikos Kouvaris NCSR Demokritos, Athens, Greece |
Zeitlicher Ablauf des Semesters:
Termin |
Titel
| Vortragender | Betreuer |
---|---|---|---|
19.10. | Vorbesprechung und
Einführung | E. Schöll | |
26.10. | Adaptive
control of cluster synchronization | A.
Selivanov | |
02.11. | Topologie komplexer Netzwerke
(Topology of complex networks) | T.
Dahms | |
09.11. | Delay-induced spiking and bursting in
FitzHugh-Nagumo systems | Anastasiia
Panchuk | |
16.11. | Scientific collaboration
networks | Luis Seoane | T.
Dahms |
23.11. | How social influence undermines the wisdom of
crowds | Maximilian Thess | T.
Isele |
30.11. | Synchronizing distant nodes: a universal
classification of networks | Valentin
Flunkert | |
07.12. | Turing patterns in network-organized
activator-inhibitor systems | Alice Schwarze Jan Totz | V. Flunkert |
14.12. | Networks with nonlocal
coupling | Bruno
Riemenschneider | |
11.01. | Influence of doping on quantum
dot laser turn-on dynamics | Julian
Korn | |
18.01. | Synchronization in networks of
SNIPER elements | Andrew Keane | |
25.01. | Time-delayed
feedback control of unstable symmetric
solutions | Benjamin Lingnau | P. Hövel |
01.02. | Desynchronizing deep brain stimulation with a
demand-controlled coordinated reset of neural
subpopulations | Vanessa Stimpel | J.
Lehnert |
08.02. | The effect of network topology on the stability of
discrete state models of genetic control | Tim
Ölze | C. Otto |
15.02. | Neuronal integrate and fire
networks | Alexander
Heesing |
Ansprechpartner
- Prof. Dr. E. Schöll, PhD [2]
- Thomas Dahms
- Dr. Philipp Hövel
- Valentin Flunkert
- Judith Lehnert
- Dr. Kathy Lüdge
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