Escola de Redes

Enfim traduzido para o português o livro "Linked" do físico Albert-László Barabási, considerado por muitos o fundador das análises de redes sociais. O pesquisador trabalha com o conceito de redes sem escalas (scale-free networks). Barabási utilizou um software que automaticamente visitava sites e analisou a quantidade de links disponíveis.

Michael Brooks, em artigo publicado na Folha de SP em 2003, explica que "Barabási esperava que o robô revelasse que os sites se conectam entre si de forma aleatória. De acordo com um ramo da matemática chamado de teoria dos gráficos, a maioria dos sites teria mais ou menos o mesmo número de conexões (ou links). Mas Barabási ficou chocado quando o robô descobriu que muitos sites estão conectados a apenas alguns poucos, enquanto um número muito pequeno de sites têm um número enorme de links. Uma vez que nenhum número de links predominava, como ele imaginara antes, Barabási batizou a rede de 'sem escala'."

Mais um livro para ler :-).

Vá direto na informação:

Seis graus de separação
Livro elucida as propriedades das redes que unem atores de Hollywood, sites da web, epidemias e proteínas

REINALDO JOSÉ LOPES
Caderno Mais / 07.02/2010 / FSP

Entre a multidão de inutilidades divertidas que a internet oferece, uma das mais tradicionais é o Oráculo de Bacon (oracleofbacon.org), um jeito de calcular a distância média entre quaisquer atores de Hollywood, inspirado na lenda urbana de que Kevin Bacon seria o astro mais conectado do cinema americano. Criou-se até o conceito de "número de Bacon". Val Kilmer, por exemplo, tem um número de Bacon igual a 2, já que atuou com Tom Cruise em "Top Gun", e Cruise, por sua vez, já fez filmes com Bacon. Mais significativo, porém, é o fato de até o genial matemático húngaro Paul Erdós (1913-1996) ter número de Bacon 4, por causa de um documentário sobre sua vida.

Erdós, como explica seu conterrâneo Albert-László Barabási no livro "Linked", pode ser considerado o fundador da análise científica das redes sociais, o mesmo campo que inspirou a brincadeira do Oráculo de Bacon. Embora lançada com atraso no Brasil (o original de "Linked" chegou ao público de língua inglesa em 2002), a obra ainda é uma introdução valiosa às estranhas propriedades compartilhadas por fenômenos díspares do mundo humano e natural, como o conjunto de atores de Hollywood, os sítios da internet, epidemias virais e proteínas de uma célula.

Sem escala
Todos esses conjuntos de interações podem ser classificados debaixo da rubrica de redes sem escala, propõe Barabási, hoje diretor do Centro de Ciência de Redes da Universidade Northeastern (EUA). Para o físico de origem húngara, formar redes sem escala é uma espécie de compulsão do Universo quando se trata de organizar sistemas complexos.

O conceito se inspira, em parte, na divertida ideia dos "seis graus de separação", a qual postula que, em média, qualquer pessoa do planeta está em contato com qualquer outra com a ajuda de seis intermediários. (Na verdade, o experimento original dos seis graus, bolado por Stanley Milgram nos anos 1960, foi feito só dentro do território dos EUA.)
Redes sem escala, portanto, são "mundos pequenos": a conexão entre cada um de seus elementos é relativamente estreita (a distância média entre proteínas que participam do metabolismo da célula é de apenas três graus, enquanto a que separava sites da internet no fim dos anos 1990 era de 19 graus, muito menos do que o esperado se as conexões acontecessem de forma aleatória).

Mais importante ainda é a característica que as torna "sem escala". Muitos elementos da natureza (como a variação de altura entre seres humanos, por exemplo), seguem a chamada distribuição normal, formando uma curva em forma de sino, se forem representados num gráfico. O motivo disso é simples: a maioria das pessoas tem estatura média, enquanto só uns poucos indivíduos são gigantes do basquete ou anões.

Já as redes sem escala apresentam uma distribuição de lei de potência: um número bem pequeno de seus elementos são altamente conectados, formando os chamados "hubs", enquanto a grande maioria tem uma quantidade modesta de conexões. Como não existe um único elemento que seja representativo das conexões de todos os outros elementos, essa rede não tem uma escala típica de conectividade -daí o termo "sem escala". Barabási e seus colegas foram os primeiros a aplicar o conceito à internet e aos sistemas biológicos, entre outros fenômenos. E, quando se olha todos esses sistemas em busca de propriedades gerais, sua natureza sem escala fica patente, afirma ele.

Na jugular
As características intrínsecas das redes sem escala estão diretamente ligadas tanto à força quanto à fraqueza delas, aposta Barabási. Justamente por causa da importância dos "hubs" é tremendamente difícil atacar o funcionamento global da internet derrubando roteadores um a um, ao acaso. Por outro lado, ataques cirúrgicos a um número relativamente pequeno de "hubs" seriam suficientes para causar muito estrago.

Da mesma maneira, doenças sexualmente transmissíveis, como a Aids, talvez dependam de relativamente poucos indivíduos de libido exacerbada e sex appeal idem para avançarem de forma sustentada numa população. Identificar esses indivíduos e vaciná-los seria, dessa forma, o caminho mais curto para matar uma epidemia em seu nascedouro.

Esses exemplos, embora intrigantes, deixam certa sensação de "quero mais" na cabeça do leitor, talvez porque ainda falte muito para o entendimento completo das redes sem escala, um programa de pesquisa que segue a todo vapor. De qualquer forma, já é um caminho que leva os viajantes bem além de Kevin Bacon.

LIVRO - "Linked - A Nova Ciência dos Networks"
de Albert-László Barabási
Leopardo, 256 págs., R$ 49,00

Exibições: 1886

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Comentário de Vivianne Amaral em 7 fevereiro 2010 às 14:22
Como o material da FSP tem o acesso restrito aos assinantes, estou replicando o artigo de MIchael Brooks, citado acima.

Inquisição digital

VATICANO COMBATEU E VENCEU A PROLIFERAÇÃO DE HERESIAS NOS SÉCULOS 13 E 14 COM MÉTODOS REDESCOBERTOS AGORA PELA TEORIA DAS REDES SEM ESCALA, COMO A INTERNET

Michael Brooks
da "New Scientist"
Tudo começou com uma conversa regada com cerveja, mas terminou numa profunda revelação. Paul Ormerod, economista da empresa Volterra Consulting, em Londres, estava falando sobre seu trabalho com ciência de redes, como a internet e grupos de amigos. "Interessante", disse seu amigo Andrew Roach, historiador especialista em Idade Média da Universidade de Glasgow. "Soa bastante parecido com o tema no qual eu estou trabalhando." Foi uma afirmação ousada da parte de Roach. Ele estuda a perseguição aos heréticos medievais -pessoas em países católicos que rejeitavam, entre outras coisas, a autoridade inquestionável do papa. Mas o comentário no "pub" levou a dupla a explorar o assunto mais profundamente, e parece que Roach estava certo.

No século 13, os inquisidores católicos pararam o avanço da heresia explorando princípios que são incrivelmente parecidos com os que a ciência usa hoje para descrever redes tão diversas quanto estruturas sociais, o contágio de uma doença e a internet. O ponto comum entre as duas coisas são as chamadas redes sem escala ["scale-free networks"]. As propriedades dessas redes foram desvendadas há menos de cinco anos por Albert-László Barabási, professor de física na Universidade de Notre Dame em Indiana (EUA), quando ele usou um software-robô para analisar as conexões entre sites na internet. Barabási esperava que o robô revelasse que os sites se conectam entre si de forma aleatória. De acordo com um ramo da matemática chamado de teoria dos gráficos, a maioria dos sites teria mais ou menos o mesmo número de conexões (ou links).

Mas Barabási ficou chocado quando o robô descobriu que muitos sites estão conectados a apenas alguns poucos, enquanto um número muito pequeno de sites têm um número enorme de links. Uma vez que nenhum número de links predominava, como ele imaginara antes, Barabási batizou a rede de "sem escala". Nos últimos anos, a compreensão das redes sem escala transformou a maneira como os cientistas vêem um conjunto impressionante de sistemas físicos e biológicos, de ecossistemas a doenças e relações sexuais. Esses estudos mostram, por exemplo, que uns poucos "nódulos" bem conectados na rede -sejam eles pessoas, computadores, vírus ou outros organismos biológicos- são cruciais para sua operação. Sem esses nódulos, a estrutura da rede se esboroa. Graças a essa percepção, fica muito mais fácil enfrentar a disseminação de uma doença ou analisar as fraquezas da internet.

Conexões heréticas
Ormerod e Roach afirmam que a análise feita por Barabási não pode ser replicada em documentos medievais. Mas a semelhança que eles revelaram agora sugere que a Inquisição, de fato, investigou o problema e identificou o que nós chamaríamos de um fenômeno sem escala. No começo da Inquisição, a Igreja Católica usava um método grosseiro para lidar com os heréticos. Ela simplesmente instruía os cruzados a matar todos os que viviam em vilas e cidades suspeitas de abrigar dissidentes. Mas esse foi só o começo, e a igreja não tinha percebido com que estava lidando. Não se consegue destruir uma rede sem escala com destruição indiscriminada. Não se consegue, por exemplo, derrubar a internet tirando do ar sites aleatórios.

Redes sem escala exigem um plano mais astuto. Os inquisidores começaram a perceber isso quando os heréticos simplesmente se recusaram a desaparecer. Os massacres aleatórios conseguiram um alívio temporário, mas a heresia sempre ressurgia. É um padrão que os epidemiologistas modernos reconhecem: um surto de gripe que parece ter sido erradicado vai voltar, a não ser que medidas preventivas sejam tomadas. Assim, os inquisidores decidiram encontrar uma maneira melhor de extirpar a epidemia herética. Nos anos 1230, dizem Ormerod e Roach, a igreja tinha descoberto como a heresia se espalhava e como poderia ser detida. Em 1250, já havia manuais para inquisidores detalhando o que hoje se reconhece como a melhor maneira de derrubar uma rede sem escala. O frade dominicano Bernardo Gui, cujo manual para inquisidores é provavelmente o mais conhecido, deixa claro que não adianta se concentrar num indivíduo. Todo o esforço deveria se dirigir a identificar os heréticos que visitaram o suspeito em sua casa, bem como os guias que os conduziram até lá e os levaram embora, diz ele.

O importante são as conexões, não os nódulos. De fato, assim que os inquisidores estabeleceram a importância da mobilidade para o espalhamento da heresia, eles mudaram totalmente seu estilo de punição. Os heréticos penitentes tinham sido enviados em peregrinações, antes disso, mas ali pelo fim do século 13 essa prática havia sido interrompida. Era arriscado demais: os penitentes poderiam fazer carradas de novos contatos em uma área geográfica ampla.

Aqueles que tivessem mantido contato deliberado e consciente com heréticos, por exemplo, eram forçados a usar uma cruz amarela na frente e nas costas de toda vestimenta visível. Bastava ser visto com um portador dessas cruzes para correr o risco de ser acusado de simpatia pela heresia, de modo que essa medida funcionou como uma forma eficaz de "inoculação" para a comunidade. Isso ainda não era suficiente, porém, para deter a disseminação da heresia. Foi só no final do século 13 que os inquisidores começaram a identificar o problema real. Uns poucos indivíduos altamente conectados, influentes e móveis estavam espalhando a heresia mais rapidamente do que ela podia ser erradicada pela matança indiscriminada, pelo aprisionamento e pela "inoculação". Os inquisidores finalmente perceberam a importância das conexões da rede.

Assim como a internet tem, por exemplo, Yahoo e Napster funcionando como atalhos para conectar muitas pessoas por meio de poucos links, a heresia dependia das atividades de umas poucas pessoas influentes, como Guilherme de Milão. Se a igreja pretendia derrotar a heresia, esse herético altamente conectado -e outros como ele- teria de ser barrado. Em 1293 Guilherme estava em fuga pelo que hoje é a Eslovênia. Os inquisidores enviaram um espião para descobrir onde ele se escondia e depois reuniram uma força-tarefa de frades franciscanos treinados na caça a heréticos para capturá-lo. De acordo com registros de despesas da Inquisição mantidos no Vaticano, a operação toda teria custado, em valores de hoje, de 25 mil a 30 mil libras esterlinas [aproximadamente R$ 120 mil a R$ 140 mil]. Foi dinheiro bem empregado: "Não é preciso uma quantidade enorme desses personagens bem relacionados para causar uma quantidade enorme de confusão, e a Inquisição havia entendido isso", diz Roach.

Cruz amarela no peito
"A atenção se voltou então para punições que restringiam os movimentos ou que destacavam o penitente, tornando difícil o contato social", assinalam Ormerod e Roach num trabalho encaminhado para publicação no "Journal of Social Structure". Foi assim que nasceu a pena de custódia: a luta contra a heresia foi o primeiro uso da prisão como punição em si mesma. Punições mais leves seguiam a mesma doutrina de isolamento. Aqueles que tivessem mantido contato deliberado e consciente com heréticos, por exemplo, eram forçados a usar uma cruz amarela na frente e nas costas de toda vestimenta visível. Bastava ser visto com um portador dessas cruzes para correr o risco de ser acusado de simpatia pela heresia, de modo que essa medida funcionou como uma forma eficaz de "inoculação" para a comunidade. Isso ainda não era suficiente, porém, para deter a disseminação da heresia. Foi só no final do século 13 que os inquisidores começaram a identificar o problema real. Uns poucos indivíduos altamente conectados, influentes e móveis estavam espalhando a heresia mais rapidamente do que ela podia ser erradicada pela matança indiscriminada, pelo aprisionamento e pela "inoculação". Os inquisidores finalmente perceberam a importância das conexões da rede.

Assim como a internet tem, por exemplo, Yahoo e Napster funcionando como atalhos para conectar muitas pessoas por meio de poucos links, a heresia dependia das atividades de umas poucas pessoas influentes, como Guilherme de Milão. Se a igreja pretendia derrotar a heresia, esse herético altamente conectado -e outros como ele- teria de ser barrado. Em 1293 Guilherme estava em fuga pelo que hoje é a Eslovênia. Os inquisidores enviaram um espião para descobrir onde ele se escondia e depois reuniram uma força-tarefa de frades franciscanos treinados na caça a heréticos para capturá-lo. De acordo com registros de despesas da Inquisição mantidos no Vaticano, a operação toda teria custado, em valores de hoje, de 25 mil a 30 mil libras esterlinas [aproximadamente R$ 120 mil a R$ 140 mil]. Foi dinheiro bem empregado: "Não é preciso uma quantidade enorme desses personagens bem relacionados para causar uma quantidade enorme de confusão, e a Inquisição havia entendido isso", diz Roach.

Ciência aplicada
Com efeito, essa compreensão até então irrealizada da natureza das redes heréticas resolve algumas coisas que os historiadores até então não haviam sido capazes de atinar. "Explica por que, por exemplo, quando a heresia já se encontrava mais ou menos morta no final do século 13, e só meia dúzia de heréticos estavam em ação, todo mundo ainda estava em tamanho frenesi por causa dela", afirma Roach. Naquela altura, as autoridades católicas já sabiam que, enquanto o tipo certo de pessoa ainda se encontrasse ativo, a heresia poderia se restabelecer a qualquer momento.
Roach diz acreditar que não é acidente que a Inquisição tenha adotado os mesmos métodos que agora são aplicados para lidar com as redes sem escala: os inquisidores envolvidos eram conhecidos como pessoas que pensavam cientificamente, afirma. "Eram principalmente frades dominicanos, uma das ordens mais cultas. Acredito que algum tipo de processo científico estava sendo empregado."

A idéia de que as redes de heresia não tinham escala é "muito plausível", segundo Gene Stanley, da Boston University, um dos pioneiros da teoria das redes sem escala. A noção de que documentos históricos possam revelar fenômenos sem escala velhos de séculos é uma surpresa bem-vinda, afirma. O trabalho de Ormerod e Roach acrescenta densidade a suas próprias noções de que todas as redes sociais são sem escala. "Esse é um trabalho fantasticamente original", diz Stanley. "Assim que você começa a pensar nele, torna-se óbvio, mas isso não quer dizer que não seja importante."
É claro que as aplicações modernas da teoria das redes sem escala, tal como o controle de doenças, são mais palatáveis que os propósitos dos inquisidores. Assim é que Ormerod e Roach podem ter trazido mais uma surpresa agradável: talvez seja um sinal do progresso da humanidade que nossa compreensão das redes sem escala hoje esteja salvando vidas, não acabando com elas. Quase dá para chamar de Iluminismo.

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