Las redes son una estructura inherente en los sistemas complejos. Las relaciones que se establecen en el interior del sistema pueden ser descritas de manera abstracta por medio de conexiones que muestran como dos elementos comparten cierta propiedad o interactúan bajo cierto esquema; debido a la evolución del sistema las conexiones pueden persistir o cambiar. El conjunto total de estas conexiones forma una red que generan en el sistema ciertas propiedades las cuales son estudiadas a través de la teoría de gráficas o grafos. Por lo general, el crecimiento de las redes tiene asociadas dinámicas descentralizadas, paralelismo, competencia de recursos y preferencias espaciales. En esta sesión se estudiarán estructuras representativas de redes, así como algunas medidas y se mostrará software adecuado para su análisis.
Las medidas de las estructuras de redes complejas están fundamentadas en la teoría de gráficas o grafos. A partir de estas medidas se pueden identificar propiedades importantes y de la misma manera poder clasificarlas. Existen programas adecuados para calcular estas medidas, uno de ellos es Cytoscape.
La idea más común de red aleatoria es que son grafos cuyas aristas están conectadas aleatoriamente con una determinada probabilidad. En el terreno analítico son muy útiles para experimentar los escenarios de una red desconectada a una red totalmente conectada, siendo importantes las fases intermedias que puede dar lugar a las famosas redes de mundo pequeño o redes complejas también llamadas redes libres de escala (Watts y Strogatz, 1998). Esta sección tiene como objetivo describir las características centrales de las redes aleatorias y simular el modelo Erdos-Renyi en Netlogo.
Este tipo de redes son nombradas de “mundo pequeño” porque para dos nodos cualesquiera hay un camino relativamente pequeño que los conecta,
aún cuando la red sea muy grande. Es interesante estudiar este tipo de redes por que surgen en sistemas sociales, por ejemplo, las redes de
amigos o las redes de actores ¿conocen a Kevin Bacon?
Las redes de mundo pequeño tienen dos propiedades importantes, una es que el coeficiente de agrupamiento es alto, es decir, existen
conexiones entre sus nodos vecinos, y trayectos cortos, entre cualesquiera dos nodos hay un camino corto. Steven Strogatz y Duncan Watts
propusieron un algoritmo para formar este tipo de redes transitando de un régimen ordenado a desordenado.
Las redes libres de escala son ubicuas en la naturaleza. Una amplia cantidad de estudios empíricos ha mostrado, a partir de los años noventa, que la estructura que muestran las redes libre de escala, se halla en redes compuestas por elementos de distinta naturaleza. Hay sistemas de distinta naturaleza donde interactúan muchos elementos: sistemas biológicos, sistemas sociales y sistemas de información que, a través del análisis de redes, muestran que subyace una estructura común: muchos nodos que tienen pocas o solo una conexión y pocos nodos que están conectados con muchos nodos.