Universitat Rovira i Virgili

Un estudio publicado en la revista "Nature Physics" ayuda a entender la complejidad de las redes interconectadas

Lunes, 16 de septiembre de 2013

Uno de los dos autores del estudio es Àlex Arenas, catedrático de la Universitat Rovira i Virgili

El estudio  ayudará a comprender la complejidad de las redes sociales interconectadas, pero también de los sistemas biológicos o los tecnológicos.

Los autores del estudio son Àlex Arenas, catedrático de la Universitat Rovira i Virgili (URV) y director del grupo de investigación ALEPHSYS (Algorithms embedded in Physical Systems) del departamento de Ingeniería Informática y Matemáticas, -a la vez que está vinculado a Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES)-; y Filippo Radicchi del Center for Complex Networks and Systems Research, de Indiana y anteriormente investigador "Ramón y Cajal" del Departamento de Ingeniería Química de la URV.

Vivimos rodeados de un entramado de redes en las cuales fluye la información, las personas y los bienes. Desde las redes de comunicación personal que controlamos -twitter, facebook, linkedin, etc.-, pasando por las redes de transporte -autobús, metro, tranvía etc. - , hasta las relaciones económicas o la socialización de la tecnología, pueden ser descritas como redes interconectadas. Conocer las interconexiones entre estas redes nos puede ayudar a predecir les efectos de interdependencia de los sistemas complejos.

Estas redes son interdependientes entre sí y pueden presentar características estructurales y dinámicas diferentes de las que se pueden observar en las redes aisladas. Nuestras cuentas de facebook, por ejemplo, actúan de manera diferente si funcionan de manera independiente que si los tenemos vinculados o relacionados con otra red social, como Twitter, u otras. De ser así el impacto de nuestras informaciones varía, la distribución de la información es otra y los archivos que hacemos públicos tienen un impacto diferente.

Este sistema de interacciones más común, es extrapolable a otros campos, como el biológico, por ejemplo, que funciona también con diferentes capas de interacciones. Es por eso, explica Àlex Arenas, autor del estudio, que "los sistemas complejos interconectados presentan un delicado equilibrio entre su independencia y la globalidad". Añade, además, que un acoplamiento de estas capas puede provocar una "transición brusca" con implicaciones importantes en su funcionamiento.

En el estudio publicado, "Abrupt transition in the structural formation of interconnected networks", se demuestra que la composición de las redes independientes en una red de redes interconectadas presenta una transición estructuralmente abrupta. Dependiendo de la importancia relativa de las conexiones inter y intra-capa, los autores de este trabajo han encontrado que todo el sistema interdependiente se puede configurar entre dos regímenes: en uno, las diversas capas están estructuralmente desacopladas y actúan como entidades independientes, mientras que, en el otro, las capas son indistinguibles y todo el sistema se comporta como una red única.

La investigación ha puesto de manifiesto analíticamente que la transición entre los dos regímenes es discontinua incluso por redes de tamaño finito. Por lo tanto, cualquier sistema interconectado en el mundo real está potencialmente en riesgo de cambios bruscos en su estructura que pueden reflejar en las nuevas propiedades dinámicas.

Las redes complejas

La interacción de varios elementos que conforman una red compleja forma desde los sistemas sociales, los ecosistemas, hasta el transporte o los mercados financieros, por ejemplo. Estos sistemas se estudian desde las ciencias de la complejidad y se aplican en temas de actualidad como puede ser el comportamiento social, la movilidad humana o las smart cities.
 

Referencia: Filippo Radicchi y Alex Arenas. "Abrupt transition in the structural formation of interconnected networks", Nature Physics 22 de septiembre de 2013

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