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CRESCO: Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi

Seminario di Stefano Boccaletti
Complex networks, structure and dynamics
Portici, 5 Febbraio 2009

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Coupled biological and chemical systems, neural networks, social interacting species, the Internet and the World Wide Web, are only a few examples of systems composed by a large number of highly interconnected dynamical units. The first approach to capture the global properties of such systems is to model them as graphs whose nodes represent the dynamical units, and whose links stand for the interactions between them. On the one hand, scientists have to cope with structural issues, such as characterizing the topology of a complex wiring architecture, revealing the unifying principles that are at the basis of real networks, and developing models to mimic the growth of a network and reproduce its structural properties.
On the other hand, many relevant questions arise when studying complex networks? dynamics, such as learning how a large ensemble of dynamical systems that interact through a complex wiring topology can behave collectively.
In this colloquium I will try to review the major concepts and results recently achieved in the study of the structure and dynamics of complex networks, and summarize the relevant applications of these ideas in many different disciplines, ranging from nonlinear science to biology, from statistical mechanics to medicine and engineering.

Curriculum:
Stefano Boccaletti si e' laureato in fisica all' Universita' di Firenze nel Giugno 1992.
In seguito, ha indirizzato le sue ricerche sulla morfogenesi in sistemi spazialmente estesi nell' ambito del corso di dottorato di ricerca in fisica, completato nel 1995.
Le sue principali linee di ricerca comprendono la modellizzazione teorica e l' indagine sperimentale della formazione e competizione di patterns in ottica nonlineare attiva e passiva, in mezzi eccitabili ed in fluidodinamica, lo studio di strategie adattive per il riconoscimento, controllo e sincronizzazione di dinamiche caotiche, lo studio della corrispondenza classico-quantistica in sistemi classicamente caotici, l' indagine di fenomeni di sincronizzazione in sistemi spazialmente estesi ed in reti complesse.

Ha pubblicato 176 lavori di ricerca in riviste peer-reviewed, che hanno ottenuto piu' di 3000 citazioni. Il suo indice h e' 25. Ha pubblicato molti lavori originali che discutono l'emergenza di fenomeni di sincronizzazione in reti complesse, introducendo criteri rigorosi che mettono in relazione la specifica topologia della rete con la propensita' alla sincronizzazione dei suoi elementi. Applicazioni rilevanti di tali studi sono state realizzate in reti pesate di tipo scale-free, small-world, ed anche in grafi random.

E' direttore scientifico del MIND (Mediterranean Institute for Nonlinear Dynamics).
E' membro dell' Editorial Board di CHAOS (Rivista dell'American Institute of Physics) dal Gennaio 2005.
E' membro dell' Editorial Board di "Dynamical Systems: Chaos and Complexity Letters" dal Gennaio 2004.
E' membro dell'Editorial Board di International Journal of Bifurcation and Chaos (Rivista della Word Scientific) dal Gennaio 2006.
E' Associated Editor di "Mathematical Biosciences and Engineering" (Rivista dell' American Institute of Mathematical Sciences) dal Gennaio 2004.
E' membro onorario del Comitato Direttivo della SICC (Societa' Italiana di Caos e Complessita') dal gennaio 2006.
E' Addetto Scientifico presso l'Ambasciata d'Italia in Israele dal Gennaio 2007.