IGRK 1740/2: Dynamische Phänomene in komplexen Netzwerken: Grundlagen und Anwendungen

Netzwerke mit komplexer Topologie haben sich während des letzten Jahrzehnts als ein erfolgreicher Zugang erwiesen, um große komplexe Systeme zu verstehen. Ihre Anwendbarkeit erstreckt sich über viele Gebiete wie z.B. Neurowissenschaften, Ingenieurswissenschaften, Soziologie oder auch Ökonomie. Der Fokus der meisten Studien lag bisher auf festen, unabänderlichen Topologien; daher waren die Analysen in ihrem Anwendungsbereich stark eingeschränkt. In unserem iGRK untersuchen wir Prinzipien der Selbstorganisation in zeitlich veränderlichen, komplexen Netzwerken. Um diese Ansätze realitätsnäher zu gestalten, sollen zusätzlich Einflüsse 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 Stromnetzen über Infektionsnetzwerke und Neuronennetzwerke bis zum Erdsystem verknüpft. Letzteres ist eine Herausforderung, auf die wir besonderes Augenmerk legen werden. Ein Hauptthema des Graduiertenkollegs wird daher auch das Verständnis von Teilsystemen der Erde unter sich wandelnden Bedingungen sein. Insbesondere werden Einflüsse wie die globale Erwärmung und der Landnutzungswandel im Amazonasgebiet untersucht.