STRUTTURA DELLE RETI

Vincenzo Auletta

STRUTTURA DELLE RETI SOCIALI

LOGISTICA

Lezioni (in laboratorio GAS) Martedi 16-18

Venerdì 12-14

Ricevimento Auletta

Lunedì 11-12, Martedì 9-11

Persiano Lunedì 11-13, Martedì 12-13

Appuntamento per email

Sito del corso http://libeccio.dia.unisa.it/SocialNetworkAlgo/

Esame Due homework (40%)

Progetto o tesina (40%)

Discussione (20%)

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ORGANIZZAZIONE DEL CORSO

4 CFU (32 ore) - Auletta

Studio dei fenomeni che si verificano all’interno di reti sociali, economiche e tecnologiche complesse

Libro di testo

D.Easley, J. Kleinberg, Networks, Crowds and Markets

Altri testi utili

M. Jackson, Social and Economic Networks

N.Nisan, T. Roughgarden, E. Tardos, V. Vazirani (a cura di), Algorithmic Game Theory

M. Osborne, A. Rubinstein, A Course in Game Theory

2 CFU (16 ore) - Persiano

Laboratorio su analisi ed estrazione di informazioni da dataset

in Python

Documentazione online

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LE NETWORK SONO OVUNQUE

La società moderna è connessa in molti modi

Comunicazione globale

Internet

Social networks

Sistemi finanziari e tecnologici

Informazione e media

Elemento comune di tutti questi aspetti è il concetto di network

Insieme di oggetti e relazioni tra gli oggetti

Framework generale che trova ampia applicazione nei campi più disparati

Matematica, Informatica, Fisica, Chimica, Biologia, Ingegneria, Economia, Sociologia, ecc.

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SCIENZA DELLE NETWORK

Scienza delle Network

Studia i fenomeni che si verificano all’’interno di sistemi

sociali, economici e tecnologici complessi”

Le network pervadono tutta la nostra società e svolgono

ruoli fondamentali

E’ fondamentale capire i fenomeni che si verificano

all’interno di una network per poterli controllare ed

utilizzare

Es. Crisi sui mercati globali, diffusione di virus informatici

Che tipo di network emerge dall’insieme di interazioni locali

tra agenti e come questo influenza il comportamento?

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ESEMPI DI NETWORK

34 person Karate club

Nodes are people, edges are friendship

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Relazioni di amicizia tra componenti di un Karate club

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Matrimoni tra le famiglie fiorentine del

Rinascimento

Perché i Medici erano così potenti?

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Relazioni sentimentali tra studenti di un liceo

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Relazioni amicizia in un liceo codificate per razza Bianco = Bianchi,

Nero = Afroamericani

Grigio = ispanici

Grigio chiaro = altriasiatici

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ESEMPI DI NETWORK

Comunicazioni E-mail all’interno di HP

Sovrapposta alla struttura gerarchica dell’azienda

436 impiegati

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ESEMPI DI NETWORK

Prestiti tra istituzioni finanziarie

Quali istituzioni sono più influenti?

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ESEMPI DI NETWORK

Link tra blog politici durante la campagna

presidenziale americana del 2004

Permette di individuare comunità e siti più influenti

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DOMANDE INTERESSANTI SULLE NETWORK

Quali sono le caratteristiche strutturali di una network?

Difficili da individuare “ad occhio” su grosse quantità di dati

Abbiamo bisogno di metodi ed algoritmi per estrarre le informazioni utili da dataset di GB di dati

Come si comportano i componenti di una rete?

Comportamenti strategici,

incentivi,

relazioni complesse di causa-effetto

Quali sono le dinamiche di comportamento aggregato?

Perchè youTube e Facebook sono così popolari?

Come si diffondono le informazioni in una network?

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SCIENZA DELLE NETWORK È DISCIPLINA

INTERDISCIPLINARE

Lo studio dei fenomeni che si verificano all’interno

di una network richiede competenze trasversali

La Teoria dei Grafi (Matematica) fornisce strumenti per

descrivere e analizzare la struttura delle network

La Teoria dei Giochi (Economia) fornisce gli strumenti

per descrivere ed analizzare i comportamenti strategici

dei componenti della network

La Sociologia fornisce gli strumenti per analizzare la

struttura delle reti sociali e descrivere le dinamiche che

si realizzano all’interno di comunità di individui

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STRUMENTI UTILIZZATI NEL CORSO

Teoria dei Grafi

Permette di descrivere elementi strutturali delle reti utilizzando la terminologia ed il formalismo della matematica

Misure di connettività, distanza, centralità, densità

Tipologie di collegamenti e loro utilizzo

Teoria dei Giochi

Permette di descrivere usando un formalismo matematico i comportamenti strategici di agenti che devono prendere decisioni in situazioni in cui l’utile ricavato dipende dalle decisioni di tutti

Consente di prevedere i comportamenti degli agenti e individuare le configurazioni di equilibrio (giochi di congestione)

Permette di studiare i meccanismi di incentivazione che possono influenzare il comportamento degli agenti (aste)

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PRINCIPALI ARGOMENTI DEL CORSO

Mercati e interazioni strategiche nelle network

Modellare le transazioni economiche che avvengono in

una network

La struttura della rete permette di capire come le

interazioni si sviluppano e chi sono gli agenti più

influenti

Reti di informazioni e ricerca

Analizzando i collegamenti tra gli elementi della rete si

può

Capire quali sono gli elementi più influenti

Individuare comunità

Studiare come il funzionamento dei motori di ricerca influenza i

comportamenti degli agenti

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PRINCIPALI ARGOMENTI DEL CORSO

Dinamiche di rete: effetti di popolazione

Come si diffondono idee, mode, informazioni, popolarità in una network? Un agente è influenzato dalle scelte dei suoi vicini

Tende a conformarsi

Rich-get-Richer

Dinamiche di rete: effetti strutturali

Effetti a cascata

Diffusione di tipo virale

Comportamenti aggregati

Votazioni

Sistemi di raccomandazione

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