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Nanyang Technological University, Singapore

Introduction to Complexity Science

Nanyang Technological University, Singapore

Über diesen Kurs

16.292 kürzliche Aufrufe

This course explores the features of complexity science. Our world is connected by an abundance of complex systems. Across all levels of organizations from physical, biological world to the social world, we may think of the connectivity between individual elements and how they interact and influence each other. For example, how humans transmit pandemics within a group, how cars interact in the traffic system and how networks connect in governmental organizations. Although these systems are diverse and different, they have surprisingly huge features in common. 
In the past several decades, the study of complexity science has been increasing. It is widely acknowledged that an innovative, integrated and analytical way of thinking is essential for understanding the complex issues in the human societies. In this course, we will aim to give everyone a comprehensive introduction of the complex systems, to talk about the resilience, robustness and sustainability of the systems and to learn basic mathematical methods for complex system analysis, for example regime shifts and tipping points, the agent-based modelling, the dynamic and network theories. Most importantly, we will implement the theories into practical applications of cities and health to help students gain practice in complex systems way of thinking.

Flexible Fristen

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100 % online

Beginnen Sie sofort und lernen Sie in Ihrem eigenen Tempo.

Stufe „Anfänger“

Ca. 17 Stunden zum Abschließen

Englisch

Kompetenzen, die Sie erwerben

Complexity Thinking
Mathematical Model
Agent-Based Model
Network Science
Critical Thinking

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Stufe „Anfänger“

Ca. 17 Stunden zum Abschließen

Englisch

Dozent

Cheong Siew Ann

Associate Professor

Division of Physics & Applied Physics

2.447 Lernende

1 Kurse

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Nanyang Technological University, Singapore

Young and research-intensive, Nanyang Technological University (NTU Singapore) is ranked 13th globally. It is also placed 1st amongst the world’s best young universities. NTU has about 33,000 students in the colleges of engineering, science, business, education, humanities, arts, social sciences. Its medical school is set up jointly with Imperial College London. A melting pot of international award-winning scientists, young talents and eminent global partners, NTU is also home to several world-class research institutes that builds on its strengths in interdisciplinary research.

Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden

Woche

Woche 1

5 Stunden zum Abschließen

Course Overview and Week 1: Introduction to Complex Systems

An overview of what is covered in the first topic: an introduction to complex systems, explaining how complexity science has evolved, how it has been applied in society, and why it is important to gain a basic understanding of complex systems. Like for all sciences, complexity science is not a spectators' sport. After learning models and methods from the lectures, you will need to try some of these out to develop a practical feel for what they mean and what they can do. This is where the Jupyter Notebook exercises come in. In this course week, we will try out two Jupyter Notebook exercises, on: (1) the Nagel-Schreckenberg model of vehicular traffic, and (2) the Game of Life.

5 Stunden zum Abschließen

8 Videos (Gesamt 64 min), 5 Lektüren

8 Videos

Introduction to Complex Systems (Part I) - Professor Stephen Lansing6m

What Is a Complex System? - Professor Peter Sloot10m

Scientific Progress of Complexity Science - Professor Peter Sloot10m

Introduction to Complex Systems (Part II) - Professor Stephen Lansing2m

Difference between Chaos and Complexity - Professor Peter Sloot7m

The Behaviour of Scale-free Network - Professor Peter Sloot13m

Introduction to Complex Systems (Part III) - Professor Stephen Lansing1m

Complex Systems in Society: Pandemic & Crime - Professor Peter Sloot10m

5 Lektüren

Course Overview10m

Your Instructors10m

Course Structure10m

Code of Conduct10m

Reference Slides for Videos by Professor Stephen Lansing10m

Woche

Woche 2

2 Stunden zum Abschließen

Week 2: Robustness, Resilience, and Sustainability

2 Stunden zum Abschließen

6 Videos (Gesamt 109 min), 1 Lektüre

6 Videos

Robustness, Resilience and Sustainability (Part I) - Professor Stephen Lansing23m

Prisoner’s Dilemma - Professor Brian Arthur9m

Robustness, Resilience and Sustainability (Part II) - Professor Stephen Lansing14m

Islands of Order: Introduction of the Bali Subak System Model - Professor Stephen Lansing 34m

Robustness, Resilience and Sustainability (Part III) - Professor Stephen Lansing3m

Design and Control of Swarm Dynamics - Professor Design and Control of Swarm Dynamics24m

1 Lektüre

Reference Slides for Videos by Professor Stephen Lansing10m

Woche

Woche 3

2 Stunden zum Abschließen

Week 3: Regime Shifts and Tipping Points

2 Stunden zum Abschließen

10 Videos (Gesamt 84 min), 1 Lektüre

10 Videos

Regime Shifts and Tipping Points (Part I) - Professor Stephen Lansing6m

Tipping Point Definition & Criticality - Assoc. Prof. Cheong Siew Ann15m

Regime Shifts and Tipping Points (Part II) - Professor Stephen Lansing4m

Landau Theory - Assoc. Prof. Cheong Siew Ann10m

Regime Shifts and Tipping Points (Part III) - Professor Stephen Lansing6m

Early Warnings - Assoc. Prof. Cheong Siew Ann5m

Regime Shifts and Tipping Points (Part IV) - Professor Stephen Lansing4m

Universal Forecasting - Assoc. Prof. Cheong Siew Ann6m

Regime Shifts and Tipping Points (Part V) - Professor Stephen Lansing18m

Quantitative Forecasting - Assoc. Prof. Cheong Siew Ann5m

1 Lektüre

Reference Slides for Videos by Professor Stephen Lansing10m

Woche

Woche 4

3 Stunden zum Abschließen

Week 4: Introduction to Agent-Based Modeling

3 Stunden zum Abschließen

3 Videos (Gesamt 24 min), 1 Lektüre

Häufig gestellte Fragen

Wann erhalte ich Zugang zu den Vorträgen und Aufgaben?
Der Zugang zu Vorlesungen und Aufgaben hängt von der Art Ihrer Anmeldung ab. Wenn Sie einen Kurs im Gastmodus belegen, können Sie die meisten Kursmaterialien kostenlos einsehen. Um auf benotete Aufgaben zuzugreifen und ein Zertifikat zu erhalten, müssen Sie während oder nach Ihrer Gastphase das Zertifikat erwerben. Wenn Sie die Gastoption nicht sehen:
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Wenn Sie ein Zertifikat erwerben, erhalten Sie Zugriff auf alle Kursmaterialien, einschließlich bewerteter Aufgaben. Nach Abschluss des Kurses wird Ihr elektronisches Zertifikat zu Ihrer Seite „Errungenschaften“ hinzugefügt – von dort können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder es zu Ihrem LinkedIn Profil hinzufügen. Wenn Sie nur lesen und den Inhalt des Kurses anzeigen möchten, können Sie kostenlos als Gast an dem Kurs teilnehmen.
Ist finanzielle Unterstützung möglich?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie sich die Anmeldegebühr nicht leisten können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, wird auf der Beschreibungsseite ein Link zu einem solchen Antrag angezeigt.
What resources will I need for this class?
For this course, all you need is an Internet connection and camera, and the time to read, write, and discuss, with your peers.
What is the coolest thing I will learn if I take this class?
In addition to dealing with the complex issues in the practical applications, this course helps you to gain strong analytical and problem solving skills and build up complex system way of thinking.

Haben Sie weitere Fragen? Besuchen Sie das Learner Help Center.

Introduction to Complexity Science

Introduction to Complexity Science

Über diesen Kurs

Kompetenzen, die Sie erwerben

Dozent

Cheong Siew Ann

von

Nanyang Technological University, Singapore

Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden

Course Overview and Week 1: Introduction to Complex Systems

Week 2: Robustness, Resilience, and Sustainability

Week 3: Regime Shifts and Tipping Points

Week 4: Introduction to Agent-Based Modeling

Week 5: Introduction to Static Complex Network

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