240169 Random Graphs (VÜA) (WiSe 2025/2026)

Inhalt, Kommentar

Many complex real-world networks (your circle of friends, collaborations between scientists, the internet, web pages on the World Wide Web, interactions between proteins, the structure of your brain, …) can be modelled as graphs – nodes/vertices connected by edges – in a fruitful way. Even the seemigly drastic reduction of complex data to objects that may or may not share some sort of connection can expose interesting properties and phenomena. Interesting real-world networks are often extremely large, which makes them hard to describe in their entirety. One way of making these networks tractable for analysis is to treat them as randomly generated according to local rules. This gives rise to the theory of random graphs.

In this lecture we will discuss the basics of random graph theory, meet some of its models and learn about and prove some typical results.

We will start with the staple model of random graph theory: the Erdős–Rényi random graph. Even though this model is very simple, it already exhibits a number of interesting typical phenomena – most notably abrupt changes in behaviour when a parameter is varied, so-called phase transitions – and the toolbox used for its analysis – coupling techniques, comparison to branching processes, large deviation theory – can be extended to more complex models as well.

We will also introduce other random graph models that try to capture certain aspects of real-world networks better than the simple Erdős–Rényi model, namely inhomogeneous random graphs, the configuration model and preferential attachment models.

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

  • A working knowledge of the fundamentals of probability theory (in particular probability distributions, random variables, expectation/moments of random variables) is essential.
  • Knowledge of advanced concepts of probability theory (convergence of random variables, limit theorems, conditional distribution and expectation) is desirable.
  • No prior knowledge of graph theory is required. The relevant graph theoretical concepts will be introduced in the lecture.


Module combinations for pre-2025 Mathematik Master
This course may be combined with Prof. Ellen Baake's Stochastische Modelle in der Biologie (https://ekvv.uni-bielefeld.de/kvv_publ/publ/vd?id=567940092) this term or Prof. Ellen Baake's Mathematische Biologie next summer term to complete the module 24-M-P1a or 24-M-P1b. Alternative arrangements may be possible upon request. Just get in touch!

In the new Mathematics Master study programme this course along with its final exam can stand on its own as 24-M-PT-ST5a or 24-M-PT-ST5b.

Literaturangaben

The course will draw heavily from Remco van der Hofstad’s excellent book Random Graphs and Complex Networks. Vol. 1. The book is available for free from the author’s website (https://www.win.tue.nl/~rhofstad/NotesRGCN.pdf) and was also published by Cambridge University Press (https://doi.org/10.1017/9781316779422).

Lehrende

Termine ( Kalendersicht )

Rhythmus Tag Uhrzeit Format / Ort Zeitraum  
wöchentlich Di 16-18   13.10.2025-06.02.2026 Lecture
wöchentlich Do 14-16   13.10.2025-06.02.2026 Tutorial

Fachzuordnungen

Modul Veranstaltung Leistungen  
24-M-P1 Profilierung 1 Profilierungsvorlesung (mit Übung) - Typ 2 Studienleistung
Studieninformation
24-M-P1a Profilierung 1 Teil A Profilierungsvorlesung (mit Übung) - Typ 2 Studienleistung
Studieninformation
24-M-P1b Profilierung 1 Teil B Profilierungsvorlesung (mit Übung) - Typ 2 Studienleistung
Studieninformation
24-M-P2 Profilierung 2 Profilierungsvorlesung (mit Übungen) - Typ 2 Studienleistung
Studieninformation
24-M-PT-ST5a Ausgewählte Kapitel der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik 1 Lecture Selected Topics in Probability Theory and Statistics benotete Prüfungsleistung
Studieninformation
Tutorials Selected Topics in Probability Theory and Statistics Studienleistung
Studieninformation
24-M-PT-ST5b Ausgewählte Kapitel der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik 2 Lecture Selected Topics in Probability Theory and Statistics benotete Prüfungsleistung
Studieninformation
Tutorials Selected Topics in Probability Theory and Statistics Studienleistung
Studieninformation
24-M-PWM Profilierung Wirtschaftsmathematik Profilierungsvorlesung (mit Übung) -Typ 2 Studienleistung
Studieninformation

Die verbindlichen Modulbeschreibungen enthalten weitere Informationen, auch zu den "Leistungen" und ihren Anforderungen. Sind mehrere "Leistungsformen" möglich, entscheiden die jeweiligen Lehrenden darüber.


Module combinations for pre-2025 Mathematik Master
If combined with Prof. Ellen Baake's Stochastische Modelle in der Biologie (https://ekvv.uni-bielefeld.de/kvv_publ/publ/vd?id=567940092) the two courses "overshoot" the required 7 credits for 24-M-P1a/24-M-P1b by 1, but the module can be completed this term. If combined with Prof. Ellen Baake's Mathematische Biologie next summer term, the credit points add exactly to 7. Other combinations may also be possible: Just get in touch! (ideally as early as possible)

No special considerations are necessary for the new Mathematics Master study programme.

Kein E-Learningangebot vorhanden
registrierte Anzahl: 5
Dies ist die Anzahl der Studierenden, die die Veranstaltung im Stundenplan gespeichert haben. In Klammern die Anzahl der über Gastaccounts angemeldeten Benutzer*innen.
Adresse:
WS2025_240169@ekvv.uni-bielefeld.de
Lehrende, ihre Sekretariate sowie für die Pflege der Veranstaltungsdaten zuständige Personen können über diese Adresse E-Mails an die Veranstaltungsteilnehmer*innen verschicken. WICHTIG: Sie müssen verschickte E-Mails jeweils freischalten. Warten Sie die Freischaltungs-E-Mail ab und folgen Sie den darin enthaltenen Hinweisen.
Falls die Belegnummer mehrfach im Semester verwendet wird können Sie die folgende alternative Verteileradresse nutzen, um die Teilnehmer*innen genau dieser Veranstaltung zu erreichen: VST_569827211@ekvv.uni-bielefeld.de
Reichweite:
5 Studierende direkt per E-Mail erreichbar
Hinweise:
Weitere Hinweise zu den E-Mailverteilern
Letzte Änderung Grunddaten/Lehrende:
Mittwoch, 18. Juni 2025 
Letzte Änderung Zeiten:
Mittwoch, 18. Juni 2025 
Letzte Änderung Räume:
Mittwoch, 18. Juni 2025 
Art(en) / SWS
Vorlesung mit Übungsanteil (VÜA) / 4
Sprache
Diese Veranstaltung wird komplett in englischer Sprache gehalten
Einrichtung
Fakultät für Mathematik
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Planungshilfen
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ID
569827211