“MappingBDS: mapeo de sistemas de Big Data para representación de redes complejas”

Marián Boguñá Espinal (Universitat de Barcelona), Antoine Allard (Universitat de Barcelona), Michele Starnini (Universitat de Barcelona), Muhua Zheng (Universitat de Barcelona), Guillermo García Pérez (Universitat de Barcelona); Xavier Roderic Hoffmann Salvañá (Universitat de Barcelona); Elisenda Ortiz Castillo (Universitat de Barcelona)

Los mapas permiten obtener información de forma precisa para la toma de decisiones. Cuando hablamos de redes complejas, como Internet, hacer mapas de las mismas ayuda a comprender la estructura de la red al completo y posibles funcionalidades relacionadas, como por ejemplo su navegación.

El equipo de M. Ángeles Serrano, física de la Matèria Condensada / UBICS / ICREA, de la Universitat de Barcelona, llevarán a cabo un proyecto para crear mapas a partir de la estructura de redes complejas, que pueden ir desde la red de aeropuertos, Internet o hasta el propio cerebro. Estas estructuras, a pesar de parecer muy distintas entre sí, tienen una serie de patrones similares en lo que a su conectividad se refiere. “Cada elemento de la red se representa como un nodo o vértice y cada interacción como un enlace o arista, lo que da lugar a un grafo que se puede estudiar para saber cómo se organiza”, explica Serrano.

A nivel teórico, la aportación más novedosa de este equipo en este campo consiste en poder definir distancias efectivas entre los elementos de una red compleja. Dado que las redes tienen la propiedad del “mundo pequeño”  – aunque la red tenga un gran número de nodos, todos están unidos siguiendo un número pequeño de enlaces – es muy difícil representar la distancia entre ellos. Sin embargo, este equipo ha conseguido hacer los mapas en planos hiperbólicos, en los que los nodos tienen mayor distancia entre ellos cuanto más alejados del centro se encuentren.

Estos mapas simplifican aplicaciones tales como la navegación, ya que gracias a ellos las redes se pueden navegar con información local basada en las distancias. Además, la representación geométrica de las redes ha permitido desarrollar una técnica que permite producir versiones reducidas de una red para hacer simulaciones más simples. Por ejemplo, una representación de Internet, donde puede haber 25.000 nodos, podría reducirse a una red simplificada de 1.000 nodos, en la que se podría llevar a cabo pruebas de enrutamiento de información menos costosas.

En este proyecto se centrarán en tres objetivos: cuál es el número adecuado de dimensiones para cada red, ya que hasta ahora, los planos hiperbólicos se hacen en dos dimensiones; también buscan mejorar las técnicas para crear dichos mapas mediante la combinación de técnicas provenientes del campo de la física y de las ciencias de la computación; y por último, quieren crear una plataforma online donde volcar estos mapas y ponerlos a disposición de todo aquel que los necesite.