Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

1. Előadás: Bevezető, a tárgy célkitűzéseinek ismertetése, ismerkedés a kapcsolati hálókkal példákon keresztül, hálózatok komplexitása, interdiszciplináris összefüggések szociális, technológiai, gazdasági és biológiai hálózatok között, hálók és fraktálok tulajdonságainak hasolnósága, ajánlott szakirodalom ismertetése

1. Gyakorlat: Ismerkedés a online közösségi rendszerekkel. Ismeretség alapú hálózatok: iwiw, facebook. Professzionális tevékenység alapú hálózatok: linkedin. Hasonlóság alapú hálózatok: mindenki.hu. Fizikai közelségen alapuló rendszerek: veledutaztam.hu. Közös érdeklődés alapú rendszerek: Myspace.hu. Internetes napló rendszerek: twitter. Kommunikáció alapú közösségi rendszerek: google buzz.

2. Előadás: Valós hálózatok strukturális tulajdonságai 1: információs, technológiai, szociális és biológiai hálózatok struktúrája és tulajdonságai, Internet topológiája router és domain szinten, World Wide Web, kapcsolatok sűrűsége és eloszlása, csomósodási pontok, mobilhívás alapú kontakt hálózatok, villamos elosztó hálózatok.

2. Gyakorlat: Fejlesztési módszerek közösségi portálokon. Fejlesztési környezetek (iwiw, facebook, myVIP...) bemutatása minta applikációk segítségével. Közösségi interfészek, widget motorok.

3. Előadás: Gráfelmélet alapfogalmainak áttekintése, csomópont, él, egyszerű gráfok, irányított és irányítatlan gráfok, részgráfok, fa, út, kör, gráfillesztés, csomópont-fokszám illesztési probléma Ismerkedés a kapcsolati hálók strukturális tulajdonságaival: átmérő, fokszám-eloszlás, csoporterősségi együttható, centralitás mértékek, tipikus fokszám-eloszlások áttekintése

3. Gyakorlat:. Meghívott előadó egy nagyobb közösségi portál képviseletében (iwiw, MyVIP).

4. Előadás: Valós hálózatok struktúrális tulajdonságainak áttekintése 2: Internetes közösségi hálók, szakmai együttműködési és publikációs hálózatok, színész-kollaborációs hálózatok – a Kevin Bacon játék, Milgram levélküldési kísérlet, neurális hálózatok, táplálék láncok felépítése az élővilágban, gazdasági vezetők hálózata, sejt és metabolikus hálózatok, szexuális hálózat, terrorista hálózatok.

4. Gyakorlat:. Közösségi hálózat modellező és elemző eszközök. A Netlogo ágens alapú rendszer használata, nagy hálózatok kialakulásának modellezéséhez

5. Előadás: Valós hálózatok modelljei, a klasszikus véletlen hálózatok és kiterjesztéseik, az Erdős-Rényi modell és legfontosabb tulajdonságai, a klasszikus véletlen modell segítségével megérthető valós hálózati tulajdonságok, A Watts-Strogatz-féle kisvilág modell és tulajdonságai, a gráfmodellek tulajdonságainak szemléltetése szimulációval, gráf-generálási technikák és alkalmazások.

5. Gyakorlat: Közösségi hálózat modellező és elemző eszközök. A iGraph és R szoftverek használata, nagy hálózatok topológiájának elemzéséhez. Mérések biológiai sejt/fehérjehálózatokon.

6. Előadás: Növekvő hálózatok, hálózatok dinamikája, skálafüggetlen Barabási-Albert modell, a gazdag még gazdagabb jelenség magyarázatai egyes valós hálózatokban csomópont fitnesz és öregedési modellek és tulajdonságaik, a skálafüggetlen modell szemléltetése szimulációval, egyéb módszerek skálafüggetlen hálók generálására, a modell alkalmazási lehetőségei és korlátai, a hierarchikus modell és a fraktálok kapcsolata

6. Gyakorlat: Hálózatevolúciós szimulációk bemutatása a megismert szoftver eszközök segítségével,

7. Zárthelyi dolgozat megírása.                                                                                           

7. Gyakorlat: Meghívott előadó: Nagyméretű internetes közösségi rendszerek társadalomtudományi megközelítésben - Közösségi hálózatevolúció

8. Előadás: Az eddig megszerzett ismeretek infokommunikációs alkalmazási: összefüggő ad-hoc és WiMAX hálózatok létrehozása, Gnutella hálózat és a benne zajló keresés optimalizálása, webkeresők működése és korlátaik, a korábban tanulmányozott modellek és a valóság kapcsolata, az Internet topológiája és modelljei közötti hasonlóságok és különbségek

8. Gyakorlat: Mérések nagy hálózatokon,  Internet topológia mérések: Traceroot és Ping alapú rendszerek, DIMES, PlanetLab, IPlane, RocketFuel. Közösség alapú és akadémiai mérőhálózatok.

9. Előadás: Hálózatokban végbemenő folyamatok vizsgálata: hálózatok struktúrája és funkciói közti összefüggések, keresés hálózatokon, fázis-átmenetek, hálózatok ellenálló képessége véletlen hibákkal ill. szándékos támadásokkal szemben, csomóponti hibák, élhibák, navigáció hálózatokon, csoportok kialakulása, eltűnése és élettartama, hálózati kaszkádok, lavina effektus.

9. Gyakorlat: Mérések nagy hálózatokon,  Internet topológia mérések: BGP RIB alapú rendszerek. Oregon Routeviews project, CAIDA.

10. Előadás: Keresés és routing hálózatokon, spontán felmerülő keresési feladatok valós hálózatokban, térkép nélküli keresés komplex hálózatokban, térkép nélküli keresésre optimalizált hálózati struktúrák, ismerkedés a web szerkezetével, a jelenlegi keresőtechnológiák kapacitása és a hálózat növekedése által felvetett problémák vizsgálata, Milgram kísérlet értelmezése keresésekre, a Kleinberg modell, szociális távolság alapú navigálás

10. Gyakorlat: Nagy hálózatokban alkalmazott útvonalválasztási stratégiák, elterjedt routing policy-k, az Internet policy rendszere, a BGP.

11. Előadás: Közösségi hálók: közösségi hálók struktúrájának elemzése, centralitás metrikák meghatározása valós közösségi hálókra, stratégiailag fontos csomópontok meghatározása, demonstráció szimulátor segítségével, csoportdetekciós technikák bemutatása és szemléltetése, hierarchiaviszonyok feltárása közösségi hálókban, dendrogrammok készítése és tanulmányozása

11. Gyakorlat: Flat routing technikák: ROFL, VRR közösségi hálózatokon alapuló útvonalválasztási megoldások

12. Előadás: Esettanulmányok a távközlő hálózatok köréből, a WWW kialakulása és tulajdonságai, belső szerkezet, a távközlő hálózatok struktúrája, strukturálatlan címzési módszerek, flat label útválasztás routerekben, közösségi hálózat alapú útválasztási technikák, számítógép vírusok terjedése és túlélése, közösség központú Internet, közösségi hatás web2.0 portálokon, hálózatelemző szoftverek

12. Gyakorlat: Információterjedés közösségi hálózatokban: DAVIS Social Links policy alapú rendszer, SPAM és DDOS támadások kivédésére, trust-based rendszerek

13. Közösségi hálók kapcsán felmerülő egyéb kérdések: közösségi hálók veszélyei, digitális lábnyomok, közösség alapú tartalom-előállítás/elosztás, egyéb érintett érdekességek és kutatási lehetőségek megvitatása a hallgatókkal

13. Gyakorlat: Kooperáció kialakulása közösségi hálózatokban. Játékelmélet alapú közösségi mérések, stratégiák.., erőforrás hatékonyság...

14. Zh pótlás, elővizsga

• A szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi dolgozat
• A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga alkalmak
• Elővizsga az utolsó órán.
  

M.E.J. Newman: The structure and function of complex networks, SIAM Review, 45(2):167--256, 2003

Barabási Albert-László: Behálózva Magyar Könyvklub, Budapest, 2003