講座報(bào)告主題：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、級(jí)聯(lián)失效、魯棒性、相互依賴(lài)有向網(wǎng)絡(luò)
專(zhuān)家姓名：劉雪明
日期：2023-11-09 時(shí)間：18:30
地點(diǎn)：騰訊會(huì)議：602 663 5703
主辦單位：數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院
主講簡(jiǎn)介：劉雪明，華中科技大學(xué)人工智能與自動(dòng)化學(xué)院副教授。從事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、計(jì)算生物信息學(xué)及人工智能在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。相關(guān)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(xué)一等獎(jiǎng)，獲2018年中國(guó)ACM SIGBIO分會(huì)學(xué)術(shù)新星獎(jiǎng)，2020年華中科技大學(xué)教師教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，2020年湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文指導(dǎo)教師等獎(jiǎng)勵(lì)。研究專(zhuān)長(zhǎng)：多層生物分子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與魯棒性分析算法開(kāi)發(fā)、多層網(wǎng)絡(luò)魯棒性分析、網(wǎng)絡(luò)可控性分析、及這些方法在生物分子網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究等。
主講內(nèi)容簡(jiǎn)介：復(fù)雜系統(tǒng)的大面積失效時(shí)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(nèi)在的失效機(jī)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(yuǎn)離崩潰。已有研究表明網(wǎng)絡(luò)之間的相互依賴(lài)關(guān)系是系統(tǒng)變得脆弱的原因之一，然而相關(guān)的研究都是針對(duì)無(wú)向網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)實(shí)生活中的很多網(wǎng)絡(luò)是有向的，如基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等。針對(duì)該問(wèn)題，構(gòu)建了一個(gè)相互依賴(lài)有向網(wǎng)絡(luò)模型，并提出了一個(gè)通用的可用于分析任意相互依賴(lài)有向網(wǎng)絡(luò)魯棒性的理論框架。對(duì)于任意兩個(gè)有向網(wǎng)絡(luò)，基于它們各自的聯(lián)合度分布，該理論框架可用于預(yù)測(cè)相互依賴(lài)有向網(wǎng)絡(luò)的瓦解閾值。另外研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)提高網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)出度入度的相關(guān)性可以有效提高系統(tǒng)的魯棒性。此外，通過(guò)構(gòu)建多層生物分析網(wǎng)絡(luò)模型，研究其內(nèi)在魯棒性機(jī)制，可有效鑒別重要生物分子，如疾病基因和重要蛋白質(zhì)，且效果優(yōu)于孤立的生物分子網(wǎng)絡(luò)。
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