{"id":806,"date":"2013-02-28T00:03:38","date_gmt":"2013-02-27T23:03:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/?p=806"},"modified":"2013-02-28T00:03:38","modified_gmt":"2013-02-27T23:03:38","slug":"cuando-las-redes-compiten-entre-ellas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/2013\/02\/28\/806\/","title":{"rendered":"Cuando las redes compiten entre ellas"},"content":{"rendered":"

Una colaboraci\u00f3n entre cient\u00edficos del Centro de Tecnolog\u00eda Biom\u00e9dica y el Centro de Astrobiolog\u00eda (CSIC-INTA) parece haber dado con la clave para explicar los procesos de conexi\u00f3n y competici\u00f3n entre redes y predecir, antes de que se produzcan, las consecuencias de dicho fen\u00f3meno. Los resultados han sido publicados en la revista\u00a0Nature Physics<\/strong>\u00a0y prometen tener gran repercusi\u00f3n en el estudio de las Redes Complejas.\u00a0Mediante un desarrollo matem\u00e1tico basado en la teor\u00eda de perturbaciones, se ha conseguido explicar el estado final de la conexi\u00f3n entre varias redes partiendo \u00fanicamente del estado previo a la conexi\u00f3n.\u00a0\u201cConociendo \u00fanicamente la naturaleza de las redes que entran en competici\u00f3n al ser conectadas, podemos predecir cu\u00e1les ser\u00e1n las consecuencias de dicha conexi\u00f3n y elegir los nodos \u2013o elementos- conectores que m\u00e1s beneficiar\u00e1n a una u otra red\u201d<\/strong><\/em>\u00a0explica Jacobo Aguirre, del Centro de Astrobiolog\u00eda. Los resultados son fruto de dos a\u00f1os de trabajo combinados con, seg\u00fan admiten sus autores, algo de suerte.\u00a0\u201cLa idea surgi\u00f3 estudiando las conexiones entre redes biol\u00f3gicas relacionadas con procesos evolutivos de poblaciones de RNA (\u00e1cido ribonucleico): en muchos casos, una de las redes absorb\u00eda la pr\u00e1ctica totalidad de la poblaci\u00f3n y no entend\u00edamos la raz\u00f3n\u201d<\/strong><\/em>\u00a0comenta Aguirre. A partir de ah\u00ed, un largo camino de c\u00e1lculos anal\u00edticos y simulaciones num\u00e9ricas les llev\u00f3 a dar con la soluci\u00f3n: el estado final s\u00f3lo depend\u00eda de los nodos que actuaban como conectores entre ambas redes y de lo \u201cfuerte\u201d que era cada una de las redes antes de conectarse.\u00a0\u201cLo sorprendente es que peque\u00f1as variaciones en estas cuestiones puede cambiar radicalmente el resultado final de la competici\u00f3n. De esta forma, una red d\u00e9bil puede ganar a otra m\u00e1s fuerte o por el contrario ser barrida por ella en funci\u00f3n de c\u00f3mo se conecten entre s\u00ed\u201d<\/strong><\/em>\u00a0explica Aguirre.<\/p>\n

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Fig.1.-<\/strong> Fragmento de la Red de Blogs sobre pol\u00edtica en Estados Unidos (a\u00f1o 2004). En rojo, red de blogs de car\u00e1cter conservador y en azul, red de blogs de car\u00e1cter liberal. El tama\u00f1o de los nodos es proporcional a su importancia estructural en la red, tambi\u00e9n llamada centralidad<\/em>. Cualquier proceso de difusi\u00f3n de ideas mediante blogs estar\u00e1 condicionado por la red de conexiones entre nodos y entre redes. Una red con mayor centralidad fomentar\u00e1 la difusi\u00f3n de ideas de una manera m\u00e1s efectiva. M\u00e1s informaci\u00f3n en \u201cSuccessful strategies for competing networks\u201d<\/em> por J. Aguirre, D. Papo y J.M. Buld\u00fa, Nature Physics<\/em>, en prensa, doi:10.1038\/nphys2556\u00a0\u00a0(2013).<\/p>\n

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Lo m\u00e1s interesante de los resultados es su potencial aplicaci\u00f3n a una gran diversidad de sistemas. Supongamos por ejemplo dos ecosistemas aislados donde existe una red de relaciones tr\u00f3ficas (o alimentarias) entre especies y cuyo equilibrio se mantiene en el tiempo. En el momento en que una o m\u00e1s especies de cada ecosistema entran en contacto, las cadenas alimentarias de ambos ecosistemas se alteran, pudiendo producir un beneficio (o perjuicio) en alguno de los dos ecosistemas. Gracias a la nueva teor\u00eda propuesta en este trabajo, es posible avanzar cu\u00e1les ser\u00e1n las consecuencias de la conexi\u00f3n entre ambos ecosistemas, e identificar qu\u00e9 especies se deber\u00edan elegir para beneficiar a uno u otro ecosistema. Javier Buld\u00fa, del Centro de Tecnolog\u00eda Biom\u00e9dica, avanza que \u201cnuestros resultados permiten identificar qu\u00e9 redes est\u00e1n siendo perjudicadas por la conexi\u00f3n con otras redes, cuantificar ese perjuicio y proponer posibles estrategias de conexi\u00f3n para mejorar la situaci\u00f3n actual\u201d<\/strong><\/em>. Seg\u00fan Buld\u00fa, las aplicaciones a las redes sociales son claras ya que ahora es posible comprender c\u00f3mo la conexi\u00f3n entre dos comunidades afecta a la importancia de cada uno de los individuos en una red social: \u201cCuando agregamos a un nuevo amigo en Facebook, estamos creando un nuevo flujo de informaci\u00f3n entre nuestra red de contactos y la red de nuestro nuevo amigo. Las consecuencias de la nueva conexi\u00f3n afectan a ambos grupos y no solamente a los individuos conectores\u201d.<\/strong><\/em> Con esta nueva metodolog\u00eda, es posible analizar c\u00f3mo el flujo de informaci\u00f3n dentro de una red se ve alterado por conexiones con otras redes, cuantificar c\u00f3mo est\u00e1 siendo la difusi\u00f3n de informaci\u00f3n dentro de cada una de las redes e identificar cu\u00e1l de ellas est\u00e1\u00a0 siendo m\u00e1s eficaz.<\/p>\n

Otro de los retos es trasladar las posibles aplicaciones de esta nueva teor\u00eda al conocimiento de las redes cerebrales. David Papo, cient\u00edfico israel\u00ed especializado en neurociencias, comenta que \u201cdurante cualquier actividad cognitiva, nuestro cerebro act\u00faa como una compleja red de comunicaciones donde, a su vez, se pueden identificar diversas subredes. Ser\u00eda fundamental entender c\u00f3mo estas subredes est\u00e1n conectadas entre s\u00ed, y si la conexi\u00f3n entre ellas est\u00e1 potenciando el papel de alguna de ellas\u201d<\/strong><\/em>. Aunque es pronto para avanzar resultados, Papo y sus colaboradores est\u00e1n trabajando en la aplicaci\u00f3n de estos resultados al an\u00e1lisis de se\u00f1ales cerebrales obtenidas mediante magneto-encefalograf\u00eda. \u201cSer\u00eda clave poder ver diferencias en las conexiones entre subredes en un individuo sano y un paciente con una determinada patolog\u00eda. Nos ayudar\u00eda a entender por qu\u00e9 distintas enfermedades provocan el fallo de una determinada actividad cognitiva\u201d<\/strong><\/em> apunta Papo.<\/p>\n

Los autores del estudio se muestran optimistas sobre las potenciales aplicaciones de su trabajo y, aunque ya han demostrado su validez en diferentes redes reales, est\u00e1n trabajando en nuevas posibilidades. De momento, sus resultados han merecido el reconocimiento de la revista Nature Physics<\/em>, y esperan que el trabajo ayude a comprender mejor la naturaleza de los sistemas que pueden ser modelizados mediante una red de conexiones.<\/p>\n

Puede leer el art\u00edculo completo en (www.nature.com\/nphys):\u00a0\u201cSuccessful strategies for competing networks\u201d<\/em> por J. Aguirre, D. Papo y J.M. Buld\u00fa, Nature Physics<\/em>, doi:10.1038\/nphys2556 (2013).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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