El delicado equilibrio de los sistemas interconectados: Demostrado matemáticamente

Un  estudio de la Universidad Rovira i Virgili (URV) y el Centro de Redes Complejas y Sistemas de Investigación (Indiana, EE UU) ha demostrado que la composición de las redes independientes en una red de redes interconectadas presenta una transición estructuralmente abrupta. Los resultados se publican en al revista Nature.

“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.– a las redes de transporte –autobús, metro, tranvía etc.–. Estas redes son interdependientes entre sí y pueden presentar características estructurales y dinámicas diferentes de las que se pueden observar en las redes aisladas”, explican los autores.

Las facebook, por ejemplo, pueden actúar de manera diferente si estos 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 por ejemplo, el biológico que funciona también con diferentes capas de interacciones.

“Es por eso –explica Àlex Arenas coautor del estudio– que los sistemas complejos interconectados presentan un delicado equilibrio entre su independencia y la globalidad, y un acoplamiento de estas capas puede provocar una “transición brusca” con implicaciones importantes en su funcionamiento”.

Los sistemas interdependientes se configuran en dos regímenes

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.