
Во вводной лекции вы узнаете, какова цель курса, какие объекты называются сетями и что у этих объектов общего.
Переход от разнообразных конкретных сетей к абстрактным сетям, которые, собственно, и изучает наука о сетях.
Чем сложные сети отличаются от несложных и так ли они сложны?
Вы узнаете о направленных и ненаправленных сетях, мультисетях, простых сетях и двудольных сетях.
Маршруты, пути и циклы необходимы для дальнейшего анализа сложных сетей.
Что такое атрибуты, или свойства, узлов и рёбер и какими они бывают?
Степень связности - одна из мер центральности узлов, измеряющая силу связи узла со своим окружением.
Степень близости определяет меру влияния узла на остальную сеть.
Степень посредничества позволяет определить узлы, которые максимально способны контролировать потоки в сети.
Через матрицу смежности вводится понятие степени влиятельности: узел сети является влиятельным, если влиятельны его непосредственные соседи.
Кластерный коэффициент - мера локальной плотности и связности сети. Что будет, если удалить узел из сети? Узнайте, посчитав его кластерный коэффициент!
В этой лекции вы научитесь создавать новые сети в пакете Gephi с нуля и добавлять и удалять узлы и рёбра.
Как добавлять атрибуты узлов в пакете Gephi и сохранять сети с атрибутами в файлы.
Gephi может визуально отобразить до четырёх различных атрибутов узлов, а также некоторые вес рёбер.
Правильная укладка сети позволяет рассмотреть сложную структуру сети с минимальными искажениями.
Gephi позволяет вычислять многочисленные сетевые меры, в том числе центральности, без установки дополнительных плагинов.
Gephi позволяет временно удалять избранные рёбра и узлы и экспериментировать с видоизменёнными сетями.
Последняя лекция раздела рассказывает о том, как подготовить картинку сети к экспорту в разнообразные графические форматы.
Компоненты связности - высокоуровневые структурные единицы сложных сетей.
Любую сложную сеть можно "нарезать" на фрагменты разной степени плотности, называемые кликами, ядрами, коронами и корой.
В лекции рассказывается о сетевых сообществах и методах их нахождения и оценки качества.
Структурные элементы сложных сетей можно организовывать в более абстрактные сети - так называемые наведённые сети.
В этой лекции вы узнаете, как разделить двудольную сеть на две однодольных сети.
Очень короткая подготовительная лекция, которая рассказывает, какие инструменты вам потребуются и где их взять.
Синтетические сети - искусственно созданные сети с заранее заданными свойствами, используемые для обкатки новых и объяснения старых алгоритмов.
Реальные сети основаны на структурах, импортированных извне модуля networkx. В этой лекции приведены три примера реальных сетей.
Networkx поддерживает около десяти форматов файлов для сохранения и последующего чтения сетей.
Все те свойства сетей и узлов, о которых вы узнали в предыдущих лекциях, а также многие другие можно вычислить автоматически в Питоне.
Лекция рассказывает об инструментах для нахождения и визуализации клик, ядер, корон, сетевых сообществ, компонент связности и других структурных элементов сложных сетей.
Эта лекция - о превращении двудольных сетей в однодольные (так называемых проекциях) и однодольных сетей с выделенными ранее структурными элементами - в сети с более простой структурой (наведённые сети).
Последняя лекция курса рассказывает о том, как трансформировать фреймы данных из модуля Пандас в сложные сети.
Что общего у транспортных, электрических, биологических и социальных сетей? Все они - сложные сети, то есть сети с нерегулярной структурой (в отличие, например, от рыболовных сетей и сетки-рабицы).
В первом разделе этого курса вы познакомитесь с разными типами сложных сетей, их компонентами и характеристиками. Вы увидите на примерах из реальной жизни, как представлять разнообразные данные в виде сложных сетей. Вы научитесь вычислять и интерпретировать различные параметры сетей в целом и их отдельных узлов и рёбер: веса, центральности, плотность, диаметр и т.п. Вы обнаружите, что структура сложных сетей хотя и не регулярна, но может быть разложена на пути, циклы, ядра, клики, связные компоненты и сообщества.
Бесплатный пакет Gephi позволит вам конструировать и редактировать сложные сети вручную, создавать красочные и выразительные «портреты» сложных сетей, отображающие их микро- и макро-структуру и характеристики, и сохранять их в виде векторных и растровых изображений, а также текстовых файлов.
Во втором разделе вы узнаете, как автоматизировать работу со сложными сетями, используя скрипты на популярном языке программирования Питон с помощью модулей NetworkX и community. (Для успешного завершения этого раздела требуется знание Питона, а также умение устанавливать дополнительные модули). Вы научитесь:
конструировать сложные сети поэлементно из текстовых файлов (например, файлов в формате CSV)
генерировать синтетические сети с заданными характеристиками
вычислять характеристики сетей, узлов и рёбер
находить пути, циклы, ядра, сообщества и другие структурные единицы
создавать наведённые сети путём замены групп узлов единичными узлами более высокого уровня
считывать сети из файлов и сохранять в файлы
создавать и сохранять изображения сетей.