講座報告主題：復雜網(wǎng)絡、級聯(lián)失效、魯棒性、相互依賴有向網(wǎng)絡
專家姓名：劉雪明
日期：2023-11-09 時間：18:30
地點：騰訊會議：602 663 5703
主辦單位：數(shù)學科學學院
主講簡介：劉雪明，華中科技大學人工智能與自動化學院副教授。從事網(wǎng)絡科學、計算生物信息學及人工智能在生物系統(tǒng)中的應用研究。相關研究成果以第一作者發(fā)表在Nature Communications、PNAS、Physics Reports、BMC Systems Biology、Physical Review E和TCBB等期刊上。獲2022年湖北省自然科學一等獎，獲2018年中國ACM SIGBIO分會學術新星獎，2020年華中科技大學教師教學競賽一等獎，2020年湖北省優(yōu)秀學士學位論文指導教師等獎勵。研究專長：多層生物分子網(wǎng)絡構建與魯棒性分析算法開發(fā)、多層網(wǎng)絡魯棒性分析、網(wǎng)絡可控性分析、及這些方法在生物分子網(wǎng)絡中的應用研究等。
主講內容簡介：復雜系統(tǒng)的大面積失效時有發(fā)生，如某生物功能的缺失、大面積停電和物種滅絕等。研究這些系統(tǒng)內在的失效機制可以幫助我們更好地理解系統(tǒng)的魯棒性和采取更好的措施使得系統(tǒng)遠離崩潰。已有研究表明網(wǎng)絡之間的相互依賴關系是系統(tǒng)變得脆弱的原因之一，然而相關的研究都是針對無向網(wǎng)絡，而現(xiàn)實生活中的很多網(wǎng)絡是有向的，如基因調控網(wǎng)絡、交通網(wǎng)絡等。針對該問題，構建了一個相互依賴有向網(wǎng)絡模型，并提出了一個通用的可用于分析任意相互依賴有向網(wǎng)絡魯棒性的理論框架。對于任意兩個有向網(wǎng)絡，基于它們各自的聯(lián)合度分布，該理論框架可用于預測相互依賴有向網(wǎng)絡的瓦解閾值。另外研究發(fā)現(xiàn)通過提高網(wǎng)絡內節(jié)點出度入度的相關性可以有效提高系統(tǒng)的魯棒性。此外，通過構建多層生物分析網(wǎng)絡模型，研究其內在魯棒性機制，可有效鑒別重要生物分子，如疾病基因和重要蛋白質，且效果優(yōu)于孤立的生物分子網(wǎng)絡。
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