Redes Complejas

Sociedad de la Información

Tribuna

26 de septiembre de 2007

Redes Complejas: El nuevo paradigma
Rosa María Benito Zafrilla, Juan Pablo Cárdenas Villalobos. Grupo de Sistemas Complejos - Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Mary Luz Mouronte López. Telefónica Investigación y Desarrollo.

INTRODUCCIÓN ¿Por qué la red de actores de cine o la de Internet tienen analogías estructurales?¿Cuál es la causa de que elementos biológicos como la levadura o tecnológicos como Internet muestren parecidos topológicos?. Con el objetivo de responder a estas preguntas este artículo se adentra en el mundo de los sistemas complejos. También se detallan diferentes usos de los métodos de análisis aplicados sobre los sistemas complejos de interés. APLICACIONES Los métodos de análisis aplicadossobre sistemas complejos poseen una amplia utilidad: • Redes sociales: Se examina la estructura de las relaciones existentes entre personas: La centralidad, el índice de poder de cada individuo y la conformación de grupos cohesivos. Son ejemplos de redes sociales: las redes políticas, las redes académicas, las redes profesionales y las células terroristas.

Fig 1. Red social

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• Organizaciones: Se analizan situaciones de toma de decisión donde intervienen muchas variables y relaciones de diversa tipología, por ejemplo: o Al reestructurar las plantillas por necesidades coyunturales de las empresas se reducen los costes de nómina pero: ¿Quétipo de efectos provoca dentro del sistema esta decisión? ¿Qué porcentaje del sistema se beneficia con ella? ¿Se identificaron todos los elementos involucrados?, ¿Empeora el desempeño del sistema?. o ¿Las políticas en la organización permiten el desempeño armónico de todas las personas, recursos y sistemas para maximizar su sinergia?.

Fig 2. Organización

Es necesario conocer la estructurasobre la que se desarrolla la toma de decisiones a fin de administrar óptimamente la organización evitando que la entropía la destruya paulatinamente. • Relaciones entre blogs: Se identifican los enlaces, citas, comentarios y tags. El peso de cada uno permite establecer el grado de vecindad: Afinidad de contenidos, relaciones directas existentes, etc. • Redes de telecomunicación: o Se encuentranmodelos matemáticos que: • Reproducen y explican sus propiedades topológicas. • Respaldan los diversos procesos que ocurren en ella.

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o Se efectúan predicciones sobre su comportamiento ante fallos y su evolución (se dan pautas para laplanificación orientada). o Se estudia el efecto de la complejidad en la afectación del servicio.

STM-1

STM-1 STM-4
Add / drop mux Customer Location

STM-1

STM-1

STM-4 - 622 Mbps STM-1 - 155 Mbps E3 - 34 Mbps E1 - 2 Mbps

Fig 3. Red de telecomunicación

ALGUNAS DEFINICIONES Un sistema complejo está compuesto por varias partes interconectadas o entrelazadas, cuyos vínculos contieneninformación adicional y oculta al observador. Como resultado de las interacciones entre elementos surgen propiedades nuevas que no pueden explicarse a partir de las de los elementos aislados. Dichas propiedades se denominan propiedades emergentes. Los ecosistemas, los seres vivos, las organizaciones, las redes de telecomunicación y las sociedades son ejemplos típicos de sistemas complejos. La mayoría de lossistemas compuestos por muchos elementos son complejos, algo ya intuido a comienzos del siglo XX, como reflejó Weaver en su artículo "Science and Complexity" publicado en American Scientist, en 1948.

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Uno de los métodos de análisis de estos...