Rekenen aan de efficiëntie van het hersennetwerk
Robert Kooij 31 Januari 2013
1
Wie ben ik? • Affiliaties • Principal Scientist bij TNO
•
Professor Technische Universiteit Delft
• Interesses • Kwaliteit van netwerken en diensten • Robuustheid van complexe netwerken 2
1
Overzicht • Mini-college: complexe netwerken • Workshop 1 • Efficiëntie vs. prestaties van netwerken
• Workshop 2 • Efficiënt hersennetwerk? Reken maar!
• Workshop 3 • Efficiëntie vs. prestaties van netwerken 3
Mini-college complexe netwerken
2
Mini-college complexe netwerken
Mini-college complexe netwerken
3
Mini-college complexe netwerken •
Netwerken worden gerepresenteerd als grafen 2
• Elementen van een graaf • Knopen • Verbindingen 1 3
5
4
Mini-college complexe netwerken • Kortste pad tussen knoop i en knoop j • Pad met minimum aantal links tussen knoop i en knoop j 2
2
1
1
3
3
5
4
5
4
Lengte kortste pad tussen knoop 1 en 4 is 2
4
Mini-college complexe netwerken • Karakteristieke pad lengte (= L) • Kortste pad lengte: gemiddeld over alle paren knopen 2
1 3
4
Paar
Kortste pad lengte
1-2
1
1-3
1
1-4
2
2-3
1
2-4
2
3-4
1
• L = 1.33
Mini-college complexe netwerken • Clusteringcoefficient Ci van knoop i • mate van clustering van buren van knoop i
2
C1 =
1
3
1 6
•Clusteringcoefficient van graaf C =
5
4
∑
Ci
N
5
Efficiëntie van hersennetwerken
11
Efficiëntie van hersennetwerken • Netwerkanalyse van ± 9500 functionele hersengebieden • Relatie IQ en netwerkkarakteristieken L
C
• Significante correlatie tussen L en IQ! 12
6
Workshop 1 • Efficiëntie vs. prestaties van netwerken
13
Workshop 1
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
14
7
Workshop 1
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
15
Workshop 1
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
16
8
Workshop 1
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
17
Workshop 1
18
9
Workshop 1
Juf Jeannette gaat op vakantie. Ze gaat een verre reis maken. Ze gaat naar Afrika en ze blijft zes weken weg. Jullie klas krijgt dan les van Nick en Simon. Als ze terugkomt, neemt ze voor jullie allemaal een babytijgertje mee om thuis te knuffelen.
19
Workshop 1
Iris heeft een zoon. Hij houdt enorm van gitaar spelen. Om een leraar te vinden, heeft ze een advertentie geplaatst op het Internet. Binnen drie weken heeft ze gevonden wat ze zocht. De jongen speelt nu de sterren van de hemel.
20
10
Workshop 1
Fabiënne zit op tennis. Ze heeft 2x per week les van Loek. Met haar forehand slaat ze een stuk harder dan met haar backhand. Vorig jaar deed ze mee met een toernooi. Daar heeft ze de finale gehaald.
21
Workshop 2 • Efficiënt hersennetwerk? Reken maar!
• • • •
Visualiseren Clustering coefficient Karakteristieke pad lengte Optimale extra verbinding
22
11
Workshop 2
Cytoscape
23
Workshop 2 3
4 5
6 2
10 9
12 1
11 8 7
24
12
Workshop 2 3
4 5
6 2
10 9
12 1
11 8 7
25
Workshop 2 3
4 5
6 2
1
10 12
9 11 8 7
26
13
Workshop 2 • Opgave 1 • Voer netwerk in in Cytoscape. Pas visualisatie aan.
• Opgave 2 • Bepaal clustering coefficient
• Opgave 3 • Bepaal karakteristieke pad lengte
• Opgave 4 • Welke extra verbinding minimaliseert de karakteristieke pad lengte? 27
Workshop 3
28
14
29
15
