Una conexión recién descubierta entre la teoría de control y los sistemas dinámicos de red podría ayudar a estimar el tamaño de una red incluso cuando se puede acceder a una pequeña parte.

Comprender la propagación del coronavirus puede ser el ejemplo más reciente y alarmante de un problema que podría beneficiarse de un conocimiento más completo de los sistemas dinámicos de red. pero los científicos y matemáticos han estado lidiando durante años con formas de hacer inferencias precisas sobre estos complejos sistemas trabajando con datos parciales de las mediciones disponibles.

En un nuevo Cartas de revisión física papel, El profesor Maurizio Porfiri del Instituto de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York demuestra una profunda conexión entre la teoría del control matemático y el problema de determinar el tamaño de un sistema dinámico de red a partir de la serie de tiempo de algunas unidades accesibles. En el caso de redes homogéneas, en las que todas las unidades juegan lo mismo, acceder a solo el 10% de las unidades podría ser suficiente para inferir exactamente el tamaño de toda la red. Porfiri concluye.

Pero el mismo enfoque falla para redes heterogéneas, que son mucho más comunes en el campo de los sistemas complejos:piense en la etapa inicial del brote del nuevo coronavirus, en el que cada persona experimentó una gama de contactos muy diferente debido a su vida social y profesional. Por eso, el autor recomienda prudencia en la inferencia del tamaño de un sistema dinámico de red a partir de las mediciones disponibles cuando falta información sobre la naturaleza de la red.

"Desde entornos naturales a tecnológicos, Los sistemas dinámicos de red constituyen un enfoque poderoso para estudiar la dinámica colectiva. El tamaño del sistema es posiblemente su propiedad más fundamental, pero rara vez tenemos acceso a información tan crítica, ", Explicó Porfiri. Su investigación proporciona pruebas matemáticas para un enfoque sin modelos publicado el año pasado por investigadores de la Universidad de Oldenberg y la Universidad Técnica de Dresde.

"Validez y limitaciones de la matriz de detección para determinar las unidades ocultas y el tamaño de la red a partir de la dinámica perceptible" se publica en Cartas de revisión física .