Modelado y análisis de sistemas complejos

Breve resumen de la materia

Este curso presenta una visión general de las teorías y metodologías existentes para el análisis del comportamiento de sistemas complejos. Exploraremos los sistemas complejos y su modelado y simulación, así como tres propiedades principales de los sistemas complejos que se pueden modelar y analizar en escenarios conocidos. El curso se enfoca en la
aplicación práctica de los métodos existentes para el modelado y análisis de sistemas complejos en la vida real, y en la identificación y análisis de propiedades como la autoorganización, la emergencia y la adaptabilidad, entre otras.

Objetivos del curso
Tras completar con éxito este curso, los estudiantes deberían ser capaces de:
1. Demostrar conocimiento de técnicas de modelado, simulación y análisis destinadas a comprender sistemas complejos.
2. Utilizar diversas técnicas de modelado y análisis para resolver problemas de sistemas complejos en la vida real.
3. Emplear diversas técnicas para comprender las propiedades de los sistemas complejos.

Programa
– Introducción a los sistemas complejos y teoría de la complejidad.
– Modelado, simulación, validación y verificación.
– Sistemas complejos adaptables: comportamiento emergente, autoorganización y adaptación.
– Propiedades de los sistemas complejos:
– Medición del comportamiento emergente en la era del aprendizaje automático.

Prerrequisitos
Nociones básicas de algoritmos y estructuras de datos (idealmente incluyendo nociones de
teoría de grafos).
Recomendable: conocimientos de probabilidad y estadística y métodos numéricos.

Bibliografía
– Holland, John H. Complexity: A very short introduction. OUP Oxford, 2014.
– Holland, John H. Emergence: From chaos to order. OUP Oxford, 2000.
– Szabo, Claudia, and Yong Meng Teo. «Formalization of weak emergence in multiagent
systems.» ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation (TOMACS) 26.1 (2015): 1-25.
– Birdsey, Lachlan, Claudia Szabo, and Katrina Falkner. «Identifying self-organization and adaptability in complex adaptive systems.» 2017 IEEE 11th International Conference on Self-Adaptive and Self-Organizing Systems (SASO). IEEE, 2017.
– Carmichael, Ted, Andrew J. Collins, and Mirsad Hadžikadić, eds. Complex adaptive systems: Views from the physical, natural, and social sciences. Springer, 2019.
– Szabo, C., Sims, B., Mcatee, T., Lodge, R., & Hunjet, R. (2020). Self-Adaptive Software Systems in Contested and Resource-Constrained Environments: Overview and Challenges. IEEE Access, 9, 10711-10728.