导语
随着网络数据快速积累、网络思维深入人心，越来越多的科学研究、行业实践都开始从网络视角解决问题。 网络科学是以复杂网络为研究对象的多学科交叉领域。 而理解网络上的动力学机制，是实现对复杂网络预测和控制的基础，也是网络科学研究和应用的关键。
集智学园特邀陈关荣、项林英、樊瑛、宣琦、李翔、史定华、李聪、荣智海、周进、王琳等网络科学专家作为导师，依托汪小帆、李翔、陈关荣的经典教材《网络科学导论》，自2月27日起开展系列上线课程，以网络动力学为主线构建网络科学知识体系。欢迎希望进入网络科学领域、提高网络分析能力、与一线专家探讨问题的朋友报名参加！
网络科学兴起于世纪之交，以复杂网络为研究对象，吸收了来自图论、计算线性代数、系统动力学、最优化、统计物理、概率论、统计学以及计算机科学等多个领域的理论的方法，成为一个蓬勃发展的崭新交叉学科。 网络科学对于复杂性科学的研究产生了极大的推动作用，在揭示系统复杂性产生机理、认识系统复杂性涌现规律、控制系统复杂性突变影响等方面提供了许多新的重要方法。 经过二十年蓬勃发展后，网络科学将进入了下一个关键的十年。 在新的发展阶段，网络科学迫切需要更多数理人才的加入，为定量化地描述复杂系统的结构和动力学做出跨学科的努力 。相信随着更多数学理论和工具的引入，网络科学必将能对更多的现象进行更贴合实际的建模和分析，预期会收获更丰盛的成果。 网络抽象于现实的复杂系统，研究网络的最终目标是实现其对应的复杂系统的预测与控制。其中理解网络的整体动力学行为，进而通过网络拓扑和动力学相结合，实现对复杂系统的预测和控制。所以网络上的动力学非常重要。 在复杂系统中，面临的许多实际问题，都可以通过网络动力系统来描述，进而通过学习网络上的动力学来更好地了解和解决问题。下面从不同系统中选择了部分典型的研究问题，供大家参考。 社会系统中，利用网络动力学方法，研究群体行为特别是传染病的传播过程备受关注。通过综合多源信息，考虑人迹追踪、隔离机制，城市间人口流动，人为干预等要素，构建传染病传播动力学模型，可以对病毒传播进行更精确的预测，在传染病传播和防控指导方面都有重要作用。 金融系统中，在经济全球化、金融一体化以及技术进步和金融创新的影响下，金融市场的波动和风险加剧。构建群体博弈动力学模型，对合作与竞争博弈行为和结果可以进行更精确的预测。预测金融风险何时发生、传播范围，进而预防全球性金融危机成为一个重要命题。 生态系统中，随着工业化与城市化进程的加快，大气污染成为当今世界面临的最严谨挑战之一。大气污染的溯源及预报能够有效地指导个人出行及政府政策。而大气污染是一个典型的复杂系统，可以通过构建时空网络动力学模型，并结合领域知识对该问题进行深入探究。 工业和军事系统中，各种多自主体的网络需要相互协调去共同完成指定目标的工作任务。这需要网络动力系统的同步与控制理论和方法。复杂网络上的动力系统节点既具有自主行为，又须和团体成员配合，利用局部信息去实现全局预测和控制。在多层和时态复杂网络环境下，多自主体的协同行为的预测与控制尤其具有挑战性，这更需要网络动力学的理论知识。 这些系统是典型的复杂系统，学习这些系统上的动力学一直以来都是科学界十分关注的问题之一。网络动力学的研究促进了网络科学与实际应用的逐步结合，最终也将促进网络科学向网络工程的推进。 网络科学集智课堂第二期将围绕网络动力学这一前沿的方向，帮助大家构建网络科学学习体系。 文末我们也推荐了网络动力学相关的理论与应用文章，可前往查看。 集智课堂的灵感来源于集智俱乐部读书会，颠覆传统老师通篇主讲的课堂模式，转变为一种全体师生共同参与学习讨论的模式。 网络科学第一期回顾
在 2020 年 8 月我们开启了网络科学集智课堂第一期 ，和 200 多名来自海内外不同高校的同学共同学习了 Barabasi 的 Network Science。历时近 5 个月，在 36 名老师同学的共同参与下，我们读完了这本书。最终，我们综合师生分享以及教材内容，对网络科学全景进行了梳理。如下图所示。 说明：全景梳理图可通过 https://campus.swarma.org/network_science 链接访问。 网络科学进入到下一个关键的十年，呼唤更多的数理人才加入。我们集智课堂也会将网络科学教育持续下去，不断完善我们上面梳理出的框架，希望能给网络科学爱好者、从事相关领域科研工作的同学和老师提供更好的学习资源。 网络科学第二期开启
第一期课程以网络性质与结构为主，第二期课程我们将以网络动力学为核心，联系其与网络科学结构与功能的关系。从一个更加动态的视角看待和研究网络问题。 本期课程中，我们有幸邀请了陈关荣、项林英、樊瑛、宣琦、李翔、史定华、李聪、荣智海、周进、王琳 十位来自不同高校的网络科学专家作为导师，依据《网络科学导论》教材框架，为我们从不同角度夯实网络科学基础，展现这个学科自身散发的无穷魅力。 同时，我们会给学员充分发挥聪明才智、展示个人魅力并赢取奖学金的机会 （见下文报名须知） 。鼓励学员申请领读书中的章节和相关论文，引领大家进行更深入细化的学习。 也就是说，在我们的集智课堂上，你不仅是一个被动的学习者，也是课程的建设者。当每个人都贡献自己的才智时，这个集体就会产生“整体大于部分之和 ”的效应。“集智课堂”的主旨就是集大家之智，涌个体之现 ，让每个参与者，从学员到教授都可以从这个课堂上受益。 如果你需要学习网络科学相关知识和技能，欢迎你加入我们！这里有国内顶尖的网络科学专家为我们授课解惑，有最热心的伙伴和你探讨关键细节。让我们一起来编织这个网络，一起来感受网络科学的神奇。《网络科学集智课堂》第一期的学长学姐们在等待你的启程。加入本期课程，后续网络科学系列课程，都可以免费参与腾讯会议上课。 本课程可以帮助你：
初步构建较为完善的网络科学知识体系，为你的知识框架增加新的思维和分析工具；
了解网络动力学的基础与前沿研究；
有意识地打造你自己的思维框架，梳理问题，提炼模型；
对网络科学、交叉学科研究感兴趣，不止于科普
具有一定的抽象思维能力与编程基础
陈关荣
个人简介 香港城市大学讲座教授， 北京大学长江讲座教授。1981年获广州中山大学计算数学硕士学位，1987年获美国Texas A&M 大学应用数学博士学位，其后在美国Rice和Houston大学任教。自2000年起，他接受香港城市大学讲座教授职位工作至今。陈关荣教授于1997年被选为IEEE Fellow，2008年、2012年和2016年分别获得国家自然科学二等奖，2011年获俄罗斯圣彼得堡国立大学授予荣誉博士学位和俄罗斯欧拉基金会颁发欧拉金质奖章，2014年获法国诺曼底大学授予荣誉博士学位并当选为欧洲科学院院士，2015年当选为发展中国家科学院院士。长期从事非线性动力系统分析与控制以及复杂网络研究。 http://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/brief.html 项林英
个人简介 东北大学秦皇岛分校控制工程学院副教授、博导。2008年获得南开大学控制理论与控制工程专业博士学位，2008年11月至2010年10月在香港城市大学从事博士后研究工作，2017年7月至2018年7月在美国加州大学河滨分校访问。主要研究方向为复杂网络同步、控制与优化、网络系统可控性、多智能体系统协同控制。曾获得2019年度河北省自然科学奖一等奖，入选"河北省三三三人才工程"第三层次。 http://kzgc.neuq.edu.cn/info/1105/1617.htm 樊瑛
个人简介 北京师范大学系统科学学院教授、博士生导师。中国系统工程学会副秘书长、常务理事。研究方向为复杂性理论及其在各领域中的应用，目前主要关注复杂网络相关研究，并取得了一系列科研成果。曾获得2009年度教育部新世纪人才、2010年度北京市科学技术奖（三等）以及学校第11届励耘优秀青年教师奖和通鼎研究生教学奖，主讲的《复杂网络分析》课程2019年在中国大学慕课网上线，现已完成2期授课。 https://sss.bnu.edu.cn/~yfan/ 宣琦
个人简介 浙江工业大学网络空间安全研究院教授、院长。2008年于浙江大学控制科学与工程学科获得博士学位。浙江省杰出青年基金获得者，浙江高校中青年学科带头人，获得2015年浙江省科学技术进步奖二等奖。主要研究兴趣包括：网络数据挖掘、信号智能、鲁棒人工智能及算法安全。在CCF-A类国际会议ICSE及FSE、IEEE TKDE、以及Physical Review E等知名会议及期刊上发表学术论文数十篇。曾赴美国加州大学戴维斯分校、卡内基梅隆大学、香港城市大学从事博士后和访学研究。目前担任中国工业与应用数学学会复杂系统与复杂网络、中国人工智能学会社会计算与社会智能等专委会委员。 李翔
个人简介 复旦大学特聘教授。1997年毕业于南开大学计算机与系统科学系获学士学位，2002年毕业于南开大学自动化系获博士学位。国家杰出青年科学基金获得者，国家万人计划科技创新领军人才，上海领军人才。主要研究领域为复杂网络科学与集群智能。曾获2005年IEEE电路与系统学会Guillemin-Cauer最佳论文奖、2008年上海市自然科学一等奖、2015年国家自然科学二等奖、上海市第五届十大青年科技英才、中国自动化学会首届青年科学家奖、2019年中国自动化学会TCCT陈翰馥奖等。 http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/987 史定华
个人简介 上海大学理学院数学系教授，博士生导师，曾任上海大学数学系运筹学与控制论博士点学科带头人。涉猎过数学科学、统计科学、管理科学、系统科学、生命科学、网络科学、人文科学。发表论文超过100篇，出版学术著作8本，翻译校对学术著作3本。其中有不少论文和著作在学术界产生了重要影响，获省部级自然科学奖5项。1992年起享受国务院颁发的政府特殊津贴，退休后仍主持过国家自然科学基金2项。目前担任《网络科学与工程丛书》副主编，在网络科学方面研究过无标度网络、全齐性网络、自然数网络、家族血缘树等。近年来还在国内外刊物IEEE Circuits and Systems Magazine (2013), Scientific Reports (2016), National Science Review (2014, 2019)上发表过文章。 李聪
复旦大学信息科学与工程学院电子工程系副研究员，硕士生导师，副系主任。复旦大学精品课程《网络科学导论》负责人。出版合著《复杂网络传播理论-流行的隐秩序》。研究方向为复杂网络的理论及应用，包括：网络描述及性能分析、网络动力学过程分析、网络设计等。 http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/1178 荣智海
个人简介 电子科技大学教授/博士生导师，IEEE和Sigma Xi会员，中国自动化学会高级会员。长期从事复杂网络及演化博弈动力学领域研究，在中国科学、Phys. Rev. E、New J. of Phys.、Automatica、IEEE Tran. on Cybernetics、Chaos、Sci. Rep.等国内外期刊发表50余篇SCI论文 (2篇入选ESI高被引论文)。2013年入选香江学者计划，获2015年度国家自然科学二等奖 (排名第四)，2018年入选四川省学术和技术带头人后备人选，获2018年度英国物理学会出版社 (Institute of Physics，IOP) 评选的中国高被引作者奖。受邀担任“复杂网络与复杂系统专业委员会”委员和IEEE电路与系统学会“非线性电路与系统”技术委员会委员。 https://www.scse.uestc.edu.cn/info/1083/7388.htm 周进
武汉大学数学与统计学院教授。研究方向：复杂网络、多层网络、同步与控制、拓扑识别、混沌与分岔、非线性系统等等。曾获国家自然科学二等奖(2016)，湖北省自然科学一等奖(2013) ，教育部自然科学一等奖(2008)，获全国优秀博士论文提名(2011)及湖北省优秀博士论文(2010)。共发表学术论文38篇，其中第一或通讯作者论文32篇，全部为SCI或EI收录，包括控制学三大期刊IEEE Transactions on Automatic Control、Automatica及SIAM Journal on Control and Optimization。截至2020年12月，据Web of Science 统计，所发表论文引用总计1638次，其中他引1379次，Google引用2169次。 http://jszy.whu.edu.cn/zhoujin1/zh_CN/index.htm 王琳
上海交通大学教授，研究方向为网络化智能系统的分析与控制，发表SCI期刊论文50余篇，获第13届全球智能控制和自动化大会最佳理论论文奖，2020中国电子学会电子信息领域优秀科技论文。现为IFAC大规模复杂系统技术委员会副主席、IEEE 高级会员、上海市自动化学会理事、中国工业与应用数学学会复杂网络与复杂系统专委会秘书长。作为访问学者出访哈佛大学、麻省理工学院、瑞典皇家理工学院、香港城市大学开展合作研究。 http://cnc.sjtu.edu.cn/wanglin.html 网络科学集智课程由集智学园CEO倩姐亲自担任，对于课堂有任何想法、问题都可以和倩姐沟通，最有温度的班主任24小时在线！
倩姐，集智课堂发起人，集智学园联合创始人兼CEO，集智俱乐部核心志愿者，《走近2050》联合作者，组织编写《深度学习与PyTorch实战》，自媒体作者，公众号：倩姐（swarmacomplex） 书名：网络科学导论
作者：汪小帆、李翔、陈关荣
对各种复杂网络的定量与定性特征的科学理解已成为网络时代科学研究中一个极其重要的挑战性课题，网络科学就是一门正在兴起的面对这一挑战的交叉性学科。 本书是国内第一本网络科学的入门书，内容比较全面、通俗易懂，适合作为研究生和高年级本科生的网络科学教材，也可供自然科学、工程技术科学和社会科学领域的研究人员与学生参考。 本书致力于系统地介绍网络科学的基本概念、思想和方法，使得具有高等数学基础的读者都能够看懂，并具备把网络科学方法用于实际网络分析的能力。为此，本书没有过多地陷入数学和物理推导，而是更为关注网络科学的思维习惯和研究方式。 全书分11章。
网络科学的背景与研究意义：第 1 章
网络科学基本概念：第 2 章
网络拓扑性质：第 3-5 章
网络拓扑模型：第 6-8 章
网络动力学：第 9-11 章
第一章“引论 ”，介绍了网络科学的背景，涉及工程、物理、数学、生物、计算机以至金融经济和社会科学，典型对象包括互联网和万维网、电力与交通网、生物与生态网、经济与金融网、社会与人际关系网等等。文中回顾了网络科学这门交叉学科的形成、发展和现状，并简单介绍了网络科学的研究内容。 第二章“网络与图 ”，介绍了数学图论的基础知识，包括邻接矩阵、连通性、树结构、二分图和匹配等主要概念。第三章“网络基本拓扑性质 ”是第二章图论的延续和补充，介绍了节点度分布、路径长度、聚类系数等重要概念和计算公式。这两章书可以作为同一部分内容来学习。 第四章“度相关性与社团结构 ”，介绍了节点度相关性概念及其计算，进而考察网络中的社团结构及其检验方法，并介绍了其他一些典型有效的社团检测方法及计算程序。第五章“节点重要性与相似性 ”是第四章的扩展，介绍了各种中心性即网络各种组分的重要性指标和计算公式及算法程序。这两章书可以作为同一部分内容来学习。 第六、七、八章分别建立并分析了三种最基本、最典型的网络模型，即随机网络模型、小世界网络模型、无标度网络模型，并讨论了它们的基本拓扑特征。 第六章“随机网络模型 ”，介绍了经典数学图论中的随机图和广义随机图模型的建立和特性分析，指出它们具有节点之间的平均距离短和节点聚类系数小的特点、节点度服从泊松分布，并介绍了作为基础的零模型及其拓扑性质。 第七章“小世界网络模型 ”，介绍了以小世界社会网络为背景的一类典型的网络模型，它们具有节点之间的平均距离短和节点聚类系数大的特点、节点度近似服从泊松分布，并介绍了可搜索小世界模型及其算法。 第八章“无标度网络模型 ”，介绍了以优先连接方式增长的一类网络模型，其节点度服从幂律分布，且分布与网络变量标度无关，并介绍了该模型的一些典型推广。 第九章“网络传播 ”，介绍了网络科学理论和方法在疾病和信息传播方面的一种典型应用，结合经典的传染病模型，在网络的框架下研究传播的临界值和再生数，以及有效的免疫策略及其实证分析。 第十章“网络博弈 ”，介绍了经典的二人博弈游戏的思想、策略和分类，然后在网络框架下讨论多人博弈，特别是在小世界和无标度网络模型里的演化博弈以及节点度相关性对演化博弈的影响。 第十一章“网络同步与控制 ”，介绍了网络科学与系统科学的密切联系，主要讨论了网络上节点动力行为的同步现象和判据，特别是同步能力的分析，以及网络能控制性的指标和判定方法。 全书综合介绍了复杂网络各种重要模型的建立及其基本特征，并以技术、生物和社会网络为例子去解释这些模型的概念、分析、计算和应用，为初学者进一步深入学习和研究网络科学及其应用打下基础，适合于理工和社会科学等多种不同背景的读者作入门书使用。 感谢高教出版社以全网最低的价格给到本次课程的学员们，可直接扫码购买。
以下条件每满足一条，奖励200元， 两条全满足，全额退费 （一）、认领了至少两节的领读工作或者一篇论文的解读工作 （二）、在集智斑图完成网络科学某个方向的学习路径，需经集智学园助教团队评定认可
本课程为线上直播授课，在腾讯会议进行 （请提前下载安装） 。 四、您能获得
1. 网络科学最全面的知识体系
2. 与所有导师与同学深入探讨的机会
3. 从参与者中找到潜在的科研合作伙伴
4. 从讨论中找到科研灵感或技术应用场景
5. 习得一套清晰、高效的学术报告技能（附PPT模板）
6. 入选的讲解视频会在集智学园上线销售，持续获得收入分成
五、开课时间
2月27日起每周三与周六晚19:30-21:30
购课链接：https://campus.swarma.org/course/2328 （偷偷告诉大家，先充值积分再买课，会有惊喜哦~ 试试吧）
支付宝与微信支付均可付费。付费后，请在课程详情页面，扫码二维码填写“学员登记表”，填表结束后，会弹出课程助教微信二维码，添加助教微信，即可加入课程交流群， 与老师同学互动。本课程可开发票。 除了教材之外，为了方便大家能从巨量的论文中找到最有价值的论文，我们邀请本期课程的十位导师，为大家梳理了各个主题下值得你关注的论文。 资料链接：https://pattern.swarma.org/path?id=120。
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