Redes de mundo pequeño surgiendo espontáneamente (o los seis grados de separación)

Muchos sistemas muestran estructuras complejas, de las cuales una característica distintiva es la organización de la red del mundo pequeño (*). Surgen en la sociedad, así como en redes ecológicas y proteicas, las redes del cerebro de los mamíferos e incluso redes construidas por humanos, como el metro de Boston y la World Wide Web.

¿Hay un mecanismo común que impulse su emergencia?

Pues bien, un estudio reciente publicado en Scientific Reports por un equipo internacional de académicos de la Universidad de Leicester y KU Leuven, demostró que estas estructuras notables son alcanzadas y mantenidas por la difusión de la red, es decir, el flujo de tráfico o la transferencia de información que ocurre en la red.

Del estudio se deduce que estas estructuras surgen naturalmente en sistemas en los que el flujo de información se explica en su evolución.

Los algoritmos que conducen a las redes del mundo pequeño se conocen en la comunidad científica durante muchas décadas, como el algoritmo de Watts- Stregatz que modifica una red que ya está altamente organizada.

La difusión de la red dirige la evolución de la red hacia el surgimiento de estructuras complejas de redes. La emergencia se efectúa mediante el cableado adaptativo progresivo de la estructura al uso, creando atajos donde la difusión de la red es intensiva al aniquilar las conexiones infrautilizadas. El  producto de la difusión y el cableado adaptativo es universalmente una estructura de mundo pequeño. La velocidad de difusión global controla la adaptación del sistema, sesgando los patrones de conectividad locales o globales, y este último proporciona un régimen de conexión preferencial a la reconexión adaptativa. Las estructuras del mundo pequeño resultantes cambian en consecuencia entre descentralizadas (modulares) y centralizadas. En su transición crítica, la estructura de la red es jerárquica, equilibrando la modularidad y la centralidad, característica que se encuentra, por ejemplo, en el cerebro humano.

La difusión sobre el gráfico de red desempeña un papel crucial para mantener el sistema en un equilibrio algo homeostático.

Referencia noticia en Scientific Reports por la University of Leicester.

(*) Redes de mundo pequeño. En ellas la mayoría de los nodos no son vecinos unos de otros, pero la mayoría de los nodos se pueden alcanzar desde cualquier otro nodo mediante un pequeño número de pasos.

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