Quando lo spazio dà forma alle reti

Tue, 10/16/2012 - 17:39 -- admin

Mobilità e costi che crescono con la distanza, passeggiate "random" e pianificazione urbana. Quando una rete complessa è inserita in un contesto spaziale, l'approccio all'analisi cambia. Abbiamo rivolto alcune domande a Marc Barthelemy, ricercatore che opera nel settore delle Reti spaziali, sul tema che affronterà dal 7 al 9 febbraio 2011 in un ciclo di lezioni all'Università di Cagliari. Ecco cosa ci ha raccontato.

In che modo la dimensione dello spazio aggiunge informazioni alle Reti complesse?

Certi tipi di rete sono naturalmente inseriti in uno spazio. Ne sono esempi le reti di trasporto e mobilità, Internet, le reti di telefonia mobile, le reti elettriche, le reti sociali e di contatto e le reti neurali. In tutti questi casi, fornire la struttura topologica non basta: i nodi hanno una certa distribuzione spaziale che è necessario individuare, per caratterizzare al meglio la rete stessa. Poichè i nodi sono situati in uno spazio, un'importante conseguenza è che solitamente c'è un costo associato alla lunghezza dei link (cosa che non accade, invece, alle reti complesse in uno spazio astratto): ciò produce effetti tangibili sulla struttura topologica di queste reti. Riassumendo, si può dire che per le reti "spaziali" c'è una stretta relazione biunivoca tra spazio e topologia: il fatto che alcuni network siano situati in uno spazio ha conseguenze profonde sulla loro struttura.

Ci può citare un esempio di ricerca sulle Reti spaziali applicata a un caso reale di gestione urbanistica?

Tutti gli studi sulla mobilità nei sistemi urbani devono tenere in considerazione la struttura delle reti di trasporto, che sono reti spaziali. Tutte le applicazioni GIS usano reti spaziali e queste reti sono apparse al centro degli studi sui trasporti degli ultimi 40 anni, a partire dai geografi Hagget e Chorley. Infine, nuove direzioni di studio sembrano indicare che la struttura delle reti stradali, per esempio, sia strettamente legata a fattori socio-economici (come i tassi di disoccupazione e criminalità o la densità di negozi), suggerendo che l'analisi dei network spaziali possa essere uno strumento essenziale nella pianificazione urbana.

Lo spazio modella anche i social network online?

Sì: usando dati di social network come Facebook è stato recentemente dimostrato che la probabilità di essere amico di qualcuno dipende dalla distanza (e decresce secondo una power law): molti dei nostri amici abitano nel nostro vicinato e si hanno in proporzione pochi amici che vivono più lontano.

"Random walks": come funziona questo processo e come è legato al comportamento umano nel nostro ambiente urbano?

Questo è un altro tema relativo a random walks e mobilità. Si può per esempio immaginare che i movimenti di un individuo in un sistema urbano siano descritti da una camminata casuale (ad esempio, un individuo salta a caso da un punto all'altro) o da una rete infrastrutturale. Ma su questo il dibattito è ancora aperto.

 

Leggi l'approfondimento sul ciclo di lezioni negli Eventi di Linkalab.
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randomly walking on spatial networks