Algorithmische Netzwerkanalyse

Modulnummer: Q09-01
Englischer Titel: Algorithmic Network Analysis
Leistungspunkte: 9
Lehrperson: Meyerhenke

Empfohlene Vorkenntnisse

- Gute Kenntnisse in Algorithmik, insbesondere Graphenalgorithmen
- Kenntnisse in linearer Algebra

Zwingende Voraussetzungen

- keine

Inhalt

Netzwerke sind heutzutage sowohl in physischer Form als auch zur Modellierung
allgegenwärtig. Physisch realisierte Netzwerke treten beispielsweise in technischen
Bereichen (Strom, Telefon) auf. Neuerdings gewinnen abstrakte Netzwerke, etwa zur
Modellierung der Verbindungsstruktur des World Wide Web oder von sozialen Kontakten,
eine große Bedeutung. Bedingt durch die Vielzahl der Anwendungen und resultierenden
Fragestellungen, kommt dabei ein reicher Methodenkatalog zur Anwendung. Es werden
unter anderem Techniken aus der Graphentheorie und der linearen Algebra angewandt.
Außerdem werden interessante Zusammenhänge zu probabilistischen Methoden deutlich.

Ziel dieser Vorlesung ist, den Studierenden theoretischen und angewandten Einblick
in die Netzwerkanalyse zu vermitteln. Dabei setzen die Teilnehmer ihr Wissen aus der
Graphentheorie sowie der Algorithmik um. Die Studierenden können nach der Veranstaltung
die auftretenden Fragestellungen formal repräsentieren, auf ihren algorithmischen Kern
reduzieren und effizient lösen. Weiterhin lernen die Studierenden, die vorgestellten
Methoden und Techniken autonom auf verwandte Fragestellungen anzuwenden.

In dieser Veranstaltung werden ausgewählte algorithmische Methoden und deren Grundlagen
systematisch behandelt. Fragestellungen werden exemplarisch an Anwendungsbeispielen
motiviert und praktisch gelöst. Der Schwerpunkt wird auf algorithmischen Vorgehensweisen
sowie deren Voraussetzungen und Eigenschaften liegen.

- Eigenschaften komplexer Netzwerke
- PageRank und andere Zentralitätsmaße
- Effiziente Berechnung globaler Netzwerkeigenschaften wie Distanzen
- Generierung von komplexen Netzwerken
- Visualisierung von komplexen Netzwerken
- Clusteranalyse in Graphen
- Epidemien in Netzwerken

Erforderliche Arbeitsleistungen für LP-Vergabe und Prüfungszulassung

keine

Lehrveranstaltungen

Vorlesung: 4 SWS
Übung: 2 SWS

Zugeordneter Vertiefungsschwerpunkt

Algorithmen und Modelle: ja
Modellbasierte Systementwicklung: nein
Daten- und Wissensmanagement: nein
Ohne Vertiefungsschwerpunkt: nein

Sprache im Modul

Deutsch: ja
Englisch: ja

Angeboten für Studiengänge

M. Sc.: ja
M. Ed.: ja
Wirtschaftsmaster: ja

Angeboten im

Wintersemester: nein
Sommersemester: nein

Turnus

Jedes Jahr