Otimização em Redes e Redes Sociais

São recomendáveis conhecimentos introdutórios da linguagem Python.

A atividade letiva decorre em regime presencial ou por videoconferência, com exposição de conceitos, técnicas e métodos, com grande enfoque em aplicações práticas. Será utilizado software adequado a cada um dos temas propostos.

Objetivos:
Uma grande parte dos dados atualmente gerados têm em si relações de interação entre os seus elementos, formando redes/grafos. O estudo dessas redes e respetivas estruturas trazem informação muito relevante para a análise desses mesmos dados, permitindo observar propriedades e padrões nas relações entre os seus elementos. Estas propriedades têm sido estudadas, desde há muito, no âmbito da teoria dos grafos.
Nesta disciplina abordam-se várias dessas propriedades, incidindo em técnicas de otimização em redes e em técnicas da análise de redes. Estas técnicas servirão para o estudo de redes viárias, redes de fluxos comerciais, redes, sociais e redes biológicas.

Competências:
Pretende-se que o aluno conheça as principais características e propriedades topológicas de uma rede/grafo. Pretende-se também que o aluno conheça técnicas para a análise de redes, envolvendo caminhos, fluxos, centralidade, comunidade e agrupamento, tendo como principal motivação a análise de redes sociais.

1 – Propriedades das redes/grafos
   1.1 – Grau e incidência
   1.2 – Caminhos
   1.3 – Fluxos
   1.4 – Centralidade
   1.5 – Cobertura e influência
   1.6 – Comunidade
2 – Estruturas de dados para a construção de redes
3 – Ferramentas para a construção e análise de redes
   3.1 – Gephi
   3.2 – Biblioteca NetworkX do Python
4 – Estudo de aplicações recorrendo à análise de redes
   4.1 – Redes viárias
   4.2 – Redes comerciais
   4.3 – Redes biológicas
   4.4 – Redes sociais
5 – Análise de clusters

NAO

– Ahuja, R. K., Magnanti, T. L., & Orlin, J. B. (1993). Network flows: Theory, Algorithms and Applications. Prentice-Hall,Inc, New Jersey.
– Barabási A.L. (2016). Network science. Cambridge University Press, Cambridge.
– Bastian M., Heymann S., Jacomy M. (2009). Gephi: an open source software for exploring and manipulating networks.International AAAI Conference on Weblogs and Social Media.
– Borgatti, S. P., Everett, M. G., & Johnson, J. C. (2018). Analyzing social networks. Sage, London.
– Hagberg, A., Schult, D., & Swart, P. (2018). NetworkX reference, release 2.2rc1.dev20180818003440.
– Junker, B. H., & Schreiber, F. (2011). Analysis of biological networks (Vol. 2). John Wiley & Sons, Inc., New Jersey.