Gráfico de recurrencia simbólica del número de peatones que acceden al Puente de Brooklyn, Nueva York, cada hora, durante las primeras 250 horas de 2017 y una dimensión de incrustación m =3. Esta vista de la ciudad de Nueva York a través de la recurrencia simbólica se asemeja a la obra de Piet Mondrian "Nueva York I (1942), "en el Centro George Pompidou de París. Crédito:Alain Boldini y Mert Karakaya, NYU
Los matemáticos han aplicado con éxito un nuevo enfoque pictórico para responder preguntas complejas que desconciertan a los analistas, tal como, ¿Influyen las historias de los medios sobre la legislación sobre armas de fuego en la venta de armas? Las consultas de causa y efecto como esta aparecen en varios campos, de las finanzas a la neurociencia, y se necesitan métodos objetivos para ofrecer respuestas fiables.
Maurizio Porfiri, en la Universidad de Nueva York, y Manuel Ruiz Marín, en la Universidad Politécnica de Cartagena, España, luchó la teoría matemática en mapas coloridos cuantificables llamados tramas de recurrencia simbólica. En Caos , El equipo de Porfiri ha probado la validez del método.
"Las imágenes son muy útiles para comprender los sistemas dinámicos. Pueden ayudarnos a identificar la aparición de patrones y si un sistema influye en otro, "dijo Porfiri.
"Presentamos un enfoque alternativo basado en la recurrencia, con qué frecuencia se repite algo, creando gráficos de colores donde cada color específico del gráfico le indica la ubicación de la recurrencia ".
Los gráficos de recurrencia anteriores de sistemas dinámicos eran binarios en blanco y negro, careciendo de la rica representación y robustez que Porfiri ha mostrado posible con sus nuevos mapas coloridos, que se asemejan a la obra de arte de Piet Mondrian.
Los estudiantes de posgrado Alain Boldini y Mert Karakaya desarrollaron el código para examinar la recurrencia en conjuntos de datos reales, comenzando por validar la técnica en datos reales. Aplicaron la recurrencia simbólica en tres tipos de experimentos controlados, donde los vínculos causales están bien establecidos, y las causalidades emparejadas en cada caso.
También se confirmó un vínculo constante entre los artículos sobre la legislación sobre armas y las verificaciones de antecedentes de armas de fuego. Pero la trama al estilo de Mondrian permitió al equipo ir más allá de los análisis anteriores, identificar características clave a partir de los datos, p.ej., tiroteos masivos que afectaron el ecosistema de armas de fuego.
Finalmente, el equipo se trasladó a territorio desconocido, analizar la recurrencia en un conjunto de datos para el que no existía evidencia de una relación. Examinaron cómo las interacciones sociales en el pez cebra, un animal importante para los modelos preclínicos de comportamiento y enfermedad, fueron influenciados por el sexo de los animales.
"Fue emocionante aplicar esta técnica a una nueva pregunta y descubrir que los hombres tienen una gran influencia en el comportamiento de las mujeres, "dijo Porfiri, que hace que el software esté disponible gratuitamente para que otros investigadores puedan aplicar la cuantificación de recurrencia simbólica a sus propios acertijos del sistema dinámico.
Insatisfecho con el formato actual de las parcelas, está ansioso por aplicar la teoría de redes para producir gráficos fácilmente traducibles. Habiendo dominado las interacciones entre pares de datos, como dos peces, Porfiri quiere examinar múltiples sistemas, lo que significa más pescado. Sin embargo, Él anticipa que eliminar los factores de confusión y garantizar un análisis significativo pero funcional será todo un desafío.