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Seminar: Applications of Complex Networks - Wintersemester 2014/15

Seminar: Applications of Complex Networks
Wintersemester 2014/15
LV-Nr. 3233 L 607 G-RISC Seminar

Prof. Dr. Eckehard Schöll, PhD
Dr. Anna Zakharova, Dr. Philipp Hövel

Zeit: Dienstag 12:15
Ort: EW 731 (PN 731)
Start: 14. Oktober 2014

Das Seminar gibt Einblicke in unsere aktuelle Forschung im Bereich Nichtlineare Dynamik und Kontrolle. Es ist für Studierende, die Interesse an einer Master- oder Bachelorarbeit bei uns haben, besonders zu empfehlen. Studierende, die einen Seminarschein erlangen wollen, sind uns herzlich willkommen.

Die Dynamik von komplexen Netzwerken stellt ein sehr aktuelles interdisziplinäres Forschungsgebiet dar und findet Anwendung in den unterschiedlichsten Gebieten der Physik, Chemie, Biologie, Technologie sowie zur Beschreibung sozio-ökonomischer Systeme, zum Beispiel in gekoppelten Lasern, neuronalen Netzwerken, genetischen Regulationsnetzwerken, elektronischen Schaltkreisen, chemischen oder elektrochemischen Oszillatoren, den Strom-, Straßen- und Schienennetzen oder dem Internet. Das Seminar wird sich insbesondere mit raum-zeitlichen Mustern wie kompletter und partieller Synchronisation, Stabilisierung von inhomogenen Fixpunkten (Oscillation Death) und Chimera-Zuständen beschäftigen, wobei letztere durch die Koexistenz von räumlich kohärenten (synchronen) und inkohärenten (desynchronisierten) Bereichen ausgezeichnet sind.

In diesem Semester wird das Seminar wieder gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Fradkov (Saint-Petersburg State University, Russland) durchgeführt, die Vorträge werden per livestream übertragen. Die dafür benötigte Ausstattung und technische Betreuung wird vom German-Russian Interdisciplinary Science Center (G-RISC) gefördert.

Applications of Complex Networks [1]

Zeitlicher Ablauf

Datum
Titel
Vortragender
Betreuer
14.10.

Vorbesprechung und Einführung
 E. Schöll, A. Zakharova, P. Hövel
 
14.10.

Modeling perceptual decision making processes in the brain Abstract [2]
 Sophie Seidenbecher (MPI für Kognitions- und Neurowissenschaften Leipzig)
ES
21.10.

Sonderseminar - Robustness to noise in synchronization of complex networks Scientific Reports [3]
Mattia Frasca (Catania)
 
28.10.

Chimera states of the leaky-integrate-and-fire model based on diffusion-tensor-imaging measurements
Nefeli Tsigkri
PH
4.11.

An information-theoretic quantification of network robustness
Katja Müller
PH
11.11.

Synchronization of Organ Pipes
Jakub Sawicki
ES
18.11.

Trainingsseminar für Wissenschaftlerinnen SFB 910
2.12.

Noise-induced effects in a bistable system
 Vladimir Semenov
AZ
9.12.

Photonic Reservoir Computing Using Semiconductor Ring Lasers: Numerical Analysis
Tushar Malica (Vrije Universiteit Brussel)
KL
16.12.

Sonderseminar - Chimera states in the Lattice Limit Cycle model with piecewise and hierarchical network connectivity (Abstract [4])
 Astero Provata, Johanne Hizanidis
 
13.1.

Autonomous Learning by Simple Dynamical Systems with Delayed Feedback (Abstract [5])
Pablo Kaluza (National University of Cuyo, Mendoza, Argentina)
ES
20.1.

Laser networks
Fabian Böhm
KL
27.1.

The role of complex networks in the study of the brain
Nina Rank
 PH
3.2.

Optimization of nonlocal time-delayed feedback controllers
Fredi Tröltzsch (Institut für Mathematik, TU Berlin)
ES
10.2.

Dynamics of networks with time-delayed pulsatile coupling (Abstract [6])
Vladimir Klinshov (Nizhni Novgorod, Russia)
AZ
Vorträge, die mit einem * markiert sind, können von Studenten zur Erlangung eines Seminarscheins gehalten werden.
Wer Interesse an einem Vortrag hat, sollte sich mit den entsprechenden Betreuern in Verbindung setzen. Die Vortragsthemen werden dann spätestens in der ersten Seminarstunde am 14. Oktober 2014 verteilt.

Die gehaltenen Vorträge sind unter Seminardokumentationen [7] verfügbar. Die Zugangsdaten werden im Seminar bekannt gegeben und können bei Dr. Philipp Hövel [8] erfragt werden.

 

Literatur zu den Vorträgen

Allgemeine Literatur:

  • M. E. J. Newman: Networks: an introduction (Oxford University Press, 2010).
  • E. Schöll, H. G. Schuster (Hrsg.): Handbook of Chaos Control (Wiley-VCH, 2008).
  • M. E. J. Newman, A.-L. Barabasi, and D. J. Watts: The Structure and Dynamics of Networks (Princeton University Press, 2006).
  • Edward Ott, Chaos in dynamical systems, Cambridge Univ. Press (2002) Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics And Chaos: With Applications To Physics Biology, Chemistry And Engineering (Studies in Nonlinearity), Westview Press (2000)

Literatur für die studentischen Vorträge:

  • [BUL11a] E. T. Bullmore and D. S. Bassett: Brain graphs: graphical models of the human brain connectome, Annual review of clinical psychology 7, 113–140 (2011).
  • [MOT13a] A. E. Motter, S. A. Myers, M. Anghel and T. Nishikawa: Spontaneous synchrony in power-grid networks, Nature physics 9, 191–197 (2013)
  • [PAN14] M. J. Panaggio and D. M. Abrams: Chimera states: Coexistence of coherence and incoherence in networks of coupled oscillators, arXiv:1403.6204 (2014).

Weitere konkretere Literatur wird im Seminar angekündigt.

Ansprechpartner

  • Prof. Dr. E. Schöll, PhD [9]
  • Dr. Anna Zakharova [10] (AZ)
  • Dr. Philipp Hövel [11] (PH)
  • Dr. Kathy Lüdge (KL)
  • Dr. Vitaly Belik [12] (VB)
  • Benjamin Lingnau (BL)
  • Judith Lehnert (JL)
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