Este curso tem como objetivo fornecer aos estudantes embasamento teórico e prático para a modelagem de problemas utilizando grafos, bem como um conjunto de ferramentais e técnicas para solucioná-los. Atualmente, uma grande atenção vem sendo dada à Teoria dos Grafos em grande parte devido ao estudo de sistemas complexos. Um sistema é dito ser um sistema complexo quando suas propriedades não são uma consequência natural de seus elementos constituintes vistos isoladamente. As propriedades emergentes de um sistema complexo decorrem em grande parte da relação não-linear entre as partes. Costuma-se dizer de um sistema complexo que o todo é mais que a soma das partes. Exemplos de sistemas complexos encontrados em nosso dia a dia incluem sistemas sociais (redes sociais), biológicos (colônias de animais), físicos (clima), financeiros (mercado de ações), etc.