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Netzwerkwissenschaft

Die verborgene Struktur, die alles verbindet — vom Internet über Epidemien und soziale Netzwerke bis zu neuronalen Schaltkreisen.

NetzwerkeGraphentheorieskalenfreiKleine WeltEpidemienPerkolation

Die Netzwerkwissenschaft untersucht die Struktur und Dynamik komplexer Systeme aus miteinander verbundenen Komponenten. Entstanden aus der Graphentheorie (Euler, 1736) und transformiert durch die Entdeckungen der Kleine-Welt-Netzwerke (Watts & Strogatz, 1998) und skalenfreier Netzwerke (Barabási & Albert, 1999), ist sie heute unverzichtbar für das Verständnis der modernen Welt.

Netzwerke sind überall: das Internet, soziale Medien, Proteininteraktionen in Zellen, neuronale Schaltkreise im Gehirn, Flugrouten, Stromnetze und die Ausbreitung von Krankheiten. Diese Systeme teilen überraschende universelle Eigenschaften — den Kleine-Welt-Effekt (sechs Grad der Trennung), die Skalenfreiheit (wenige Hubs mit enorm vielen Verbindungen) und Phasenübergänge (plötzliches Auftreten von Konnektivität an kritischen Schwellenwerten).

Diese Simulationen lassen Sie Netzwerke aufbauen und analysieren, Epidemien durch Populationen verbreiten, den Kleine-Welt-Effekt entdecken und Phasenübergänge bei der Perkolation beobachten. Das Verständnis der Netzwerkstruktur ist der Schlüssel zum Verständnis von Resilienz, Verwundbarkeit und der Dynamik komplexer Systeme.

5 interaktive Simulationen

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SIR-Epidemieausbreitungs-Modell

Interaktives SIR-Kompartimentmodell, das zeigt, wie sich Infektionskrankheiten in Populationen ausbreiten, mit Impf- und Herdenimmunitäts-Dynamik

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Perkolationsschwellen-Simulator

Interaktive Standort-Perkolation auf einem 2D-Quadratgitter, die den kritischen Phasenübergang bei p_c demonstriert, bei dem plötzlich ein riesiger verbundener Cluster entsteht

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Potenzgesetz-Verteilungs-Explorer

Interaktive Erkundung von Potenzgesetz-Verteilungen und Zipfs Gesetz anhand von Stadtgrößen, Wortfrequenzen, Vermögensverteilung und Erdbebenstärken

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Skalenfreie-Netzwerke-Simulator

Interaktives Barabasi-Albert-Modell mit präferentiellem Attachment, das zeigt, wie hub-dominierte skalenfreie Netzwerke entstehen und auf gezielte vs. zufällige Angriffe reagieren

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Kleine-Welt-Netzwerk-Modell

Interaktives Watts-Strogatz-Modell, das demonstriert, wie eine geringe Menge zufälliger Neuverkabelung das «Kleine-Welt»-Phänomen mit kurzen Pfaden und hoher Clusterbildung erzeugt