IGRK 1740/1: Dynamical Phenomena in Complex Networks: Fundamentals and Applications

Netzwerke mit komplexer Topologie haben sich während des letzten Jahrzehnts als ein erfolgversprechender Zugang erwiesen, um große komplexe Systeme zu verstehen. Ihre Anwendbarkeit erstreckt sich über viele Gebiete wie z.B. Neurowissenschaften, Ingenieurswissenschaften, Soziologie oder Ökonomie. Der Fokus der meisten Studien lag bisher auf festen, unabänderlichen Topologien; daher waren die Analysen in ihrem Anwendungsbereich stark eingeschränkt. In unserem Graduiertenkolleg werden wir Prinzipien der Selbstorganisation in zeitlich veränderlichen, komplexen Netzwerken untersuchen. Um diese Ansätze realitätsnäher zu gestalten,sollen zusätzlich Einflusse von Netzwerkheterogenitäten, multiskaligen, zeitlichen Verzögerungen sowie von stochastischen Quellen erforscht werden. Diese theoretischen Studien werden eng mit der Untersuchung experimenteller und natürlicher Netzwerke zunehmender Komplexität, von Lasern, über hybride Neuronennetzwerke bis zum Erdsystem verknüpft. Letzteres ist eine Herausforderung, auf die wir unser besonderes Augenmerk legen wollen. Ein Hauptthema des Graduiertenkollegs wird daher auch das Verständnis von Teilsystemen der Erde unter sich wandelnden Bedingungen sein, insbesondere werden Einflüsse wie globale Erwärmung und Landnutzungswandel im Amazonasgebiet untersucht. Ein Schlüsselelement unseres interdisziplinären Graduiertenkollegs ist die Entwicklung eines strukturierten Promotionsprogramms. Dieses wird jungen Wissenschaftlern eine erfolgreiche Ausbildung und innovative Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Netzwerktheorie wie auch in verschiedenen Anwendungsbereichen ermöglichen. Die Ausbildung umfasst das Erlernen sowohl von modernen theoretischen Konzepten alss auch Anwendungen und sogar praktische Anwendungen in entsprechenden Experimenten. Das Ausbildungskonzept beinhaltet eine Doppelbetreuung jedes Studenten von Deutscher und Brasilianischer Seite, jährliche Schulen, Workshops und praktisches Lernen vor Ort. Dies wird durch den umfangreichen Einsatz innovativer Arten des Lernens, wie Telekonferenzen, E-Learning und einer Wikiversity, ergänzt. Basierend auf der sich ergänzenden Expertise der brasilianischen und deutschen Arbeitsgruppen und auf zahlreichen gemeinsamen Aktivitäten einzelner Gruppen in der Vergangenheit, werden wir ein multidisziplinäres Graduiertenkolleg, das sich aus Physikern, Mathematikern, Klimatologen, Biologen und Geographen zusammensetzt, etablieren.

Projektleitung
Kurths, Jürgen Prof. Dr. Dr. h.c. (Details) (Nichtlineare Dynamik (S))

Mittelgeber
DFG: Graduiertenkollegs

Laufzeit
Projektstart: 10/2011
Projektende: 03/2016

Zuletzt aktualisiert 2020-01-06 um 17:59