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Organização     Conceitos  de  Redes  e    Auto-­‐

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Academic year: 2023

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(1)

Conceitos  de  Redes  e     Auto-­‐ Organização  

 

CLE  -­‐  UNICAMP  

E=ore  Bresciani  Filho   Agosto  de  2015  

 

 

(2)

Introdução  

•  O objetivo deste trabalho é apresentar conceitos básicos de redes no âmbito da análise dos sistemas dinâmicos complexos.

•  Este trabalho se insere no projeto de estudos sobre desenvolvimento de conceitos básicos sobre sistema, sistêmica e auto-organização.

(3)

Sistema  

•  Um sistema pode ser definido como uma entidade constituída por uma coleção de objetos que mantém relações entre si e com objetos de seu meio ambiente, e que possui identidade e um conjunto de características.

•  Nesse sentido, um sistema consiste num conjunto de objetos que formam uma estrutura, a qual possui uma funcionalidade.

•  Um sistema pode ser identificado pelos seus estados (ou situações), e a evolução do sistema pode ser identificada pelas mudanças desses estados.

•  A descrição dos estados, e das suas evoluções, de um sistema permite estabelecer uma perspectiva a partir do exterior do sistema.

•  Esses estados decorrem de comportamentos dos objetos do sistema, e também de suas relações com o meio-ambiente, e são caracterizados pelos valores atribuídos a variáveis que se referem às propriedades elementares do sistema e que são denominadas variáveis de estado.

(ver Bresciani & DOttaviano (2000))

•     

(4)

Sistema  Complexo  

•  A complexidade de um sistema pode também ser definida , com base no senso comum, como a característica do sistema se apresentar como sendo um conjunto de objetos interconectados (interconnected) e entrelaçados (interwoven). A diferença entre essas duas formas de relação entre os objetos pode contribuir para classificar um sistema como sendo simples ou complexo. A dificuldade para descrever o comportamento do sistema complexo reside no fato de se ter que descrever o comportamento de cada um dos objetos desse sistema e também o comportamento das relações entre esses objetos.

•  Mas talvez uma definição mais completa é a que considera a complexidade do sistema como a característica do sistema se apresentar como sendo um conjunto de objetos interdependentes (interdependent), não somente interconectados e entrelaçados; pois essas duas últimas relações não caracterizam obrigatoriamente relações de interdependência que são fundamentais para a definição da complexidade do sistema.

             (ver Bar-Yam (1997); Bresciani (2010,2012,2013)

 

(5)

Sistemografia  e  Sistemógrafo  

•  Na sistemografia é uma técnica de modelagem de sistema, com a qual um sistema complexo é concebido, analisado ou simulado por meio do seu desdobramento em três subsistemas: operacional, informacional e decisional, que devem operar de modo integrado.

•  A sistemografia permite estudar a organização dos processos existentes e propor novas configurações que possam levar ao aumento da eficácia e da eficiência estrutural e funcional desses processos.

•  O sistemógrafo é uma representação gráfica de um processo no sistema, processo constituído de um conjunto de atividades sequenciais ou recorrentes, sendo que cada atividade é representada por um bloco (objeto processador de matéria, energia e informação), e o conjunto de atividade, por sua vez, por um conjunto de blocos conectados na forma típica de um diagrama de blocos.

•  O sistemógrafo não deixa de ser um fluxograma de processo contido em um sistema ou representativo do sistema objeto de estudo (para a sua concepção, análise ou simulação).

           (ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))

 

(6)

Sistemografia  e  Processadores  

•  O sistemógrafo pode ser representado por um grafo.

•  Na construção do sistemógrafo pode-se utilizar o conceito de objeto processador ou de objeto processado.

•  O processador pode ser classificado na categoria de processador operacional, informacional e decisional, e pode estar incluído em uma, duas ou três dessas categorias.

•  O processador pode ainda ser classificado nos tipos de processador de forma, espaço e tempo, e pode estar incluído em uma, duas ou três desses tipos.

•  O processador pode ainda ser classificado em diferentes níveis de complexidade crescente (ou decrescente), sendo que cada nível superior inclui as características dos níveis inferiores.

(ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))

 

(7)

                       

Sistemógrafo  

(8)

Realimentação e Retroação=

Retromitância

(9)

Tabela  de  Comparação  

Processa-­‐

dor      Categoria                    Tipo      Nível      A6vidade  

Operacional   Informacional   Decisional          

                 P1                      X          Espaço            2º   Apenas  

transporte                    P2                      X                    X          Forma  

       Tempo            3º   Transformação                    P3                      X                    X          Espaço  

       Tempo            5º   Transporte  

                 P4                      X          Tempo              2º   Armazenagem  

                 P5                      X                    X                      X          Forma              7º     Inovação                    P6                      X                              Espaço                2º   Apenas  

comunicação  

(10)

Tabela  de  Conexão  

             P1          P2              P3              P4              P5                P6  

   PI                  X  

   P2                  X  

   P3                X  

   P4              X  

   P5                  X                X  

   P6                X  

En tr ad a s    

S  a  i  d  a  s  

Conexão  das  entradas  e  saídas  dos  processadores  

(11)

Enfoques  para  a  Sistemografia  

Inicialmente, para iniciar a modelagem de um sistema complexo há necessidade de se estabelecer o programa de estudo em função do enfoque a ser adotado, ou seja, com os cinco conceitos básicos:

•  (1) finalidade do sistema

•  (2) meio-ambiente do sistema

•  (3) estrutura do sistema

•  (4) funcionalidade do sistema

•  (5) evolução do sistema

pode-se definir um dos três diferentes enfoques a ser adotado para a sistemografia:

•  (a) concepção do sistema

•  (b) análise do sistema

•  (c) simulação do sistema

e a seguir adotar um dos três programas no próximo quadro.

 

(ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))

(12)

Concepção,  Análise  e  Simulação  

•  Para a concepção do sistema: parte-se de uma identificação das finalidades ou projetos (1) que deverão estar envolvidos pelo meio- ambiente (2), imagina-se uma estrutura (3) que deverá funcionar (4) e evoluir em relação as suas finalidades em um meio-ambiente (5)

•  Para a análise do sistema: parte-se de um funcionamento (4) ou de uma evolução (5) que ocorre em um meio-ambiente (2); realiza-se uma interpretação em relação às finalidades (1) e infere-se a estrutura (3) que pode ser assumida

•  Para a simulação do sistema: parte-se de uma estrutura obtida por concepção ou por análise (3), que se faz funcionar (4) e evoluir (5) em um meio-ambiente (2); compara-se os resultados do funcionamento simulado com as finalidades imaginadas (1).

(ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))

(13)

Grafos:  Tipos  

•  Os diferentes tipos de grafos podem ser identificados pelo número de vértices (n), número de arestas (m) e grau dos vértices (dv). O grau de um vértice é número de arestas incidentes nesse vértice.

Exemplos: um ponto isolado (n=0, m=0, d=0,0,0); uma linha unindo três pontos e em sequência (n=3, m=2, d=1,2,1); um triângulo (n=3, m=3, d=2,2,2); um quadrado (n=4, m=6, d=3,3,3,3), um pentágono com todos os vértices ligados (n=5, m=11, d=4,4,4,4,4), e assim por diante. O número de elementos indica a ordem de um grafo e o número de linhas o tamanho (dimensão) de um grafo.

(ver Boaventura Netto (1996); Simões-Pereira (2013))  

(14)

Sistemografia  e  Rede  

•  A rede é um arranjo de conexões de muitos processadores (elementos). A rede pode ser representada por uma matriz denominada matriz representativa do arranjo estrutural da rede. Os componentes de entrada (E) e de saída (S) da rede (e de cada elemento), em cada instante (t), podem ser expressos pelo produto cartesiano: E(t) x S(t). E um objeto representando um sistema geral pode ser expresso por uma relação definida sobre um produto cartesiano.

•  Na modelagem da rede de conexão, a representação gráfica (ou matricial) considera a condição da saída (S) ser instantânea; contudo deve-se, em casos de sistema dinâmicos, considerar a diferença de tempo entre a ação (entrada) e a reação (saída) dos fenômenos modelados: ao invés de E(t) x S(t) deve-se ter E(t) x S(t+dt).

(ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))

(15)

•  Além disso, nessa modelagem da rede de conexão, a representação gráfica (ou matricial) considera a condição de permanência da rede no tempo; contudo deve-se, em casos de sistema dinâmicos, considerar a modificação da configuração (organização) da rede, com a entrada ou saída de processadores e de conexões. Nesses casos é possível fazer a representação temporal na forma de trajetória de estados, sendo que cada estado representa uma determinada configuração de rede.

(ver LeMoigne (1990); Bresciani (2010))  

(16)

Grafos:  Definições    

•  A teoria do grafos é um dos ramos de estudo da denominada

 

matemática discreta e pode ser utilizada para estudar a teoria dos sistemas.

•  O grafo pode ser definido por dois conjuntos de elementos (ou objetos): o primeiro é constituído de pontos e o segundo é constituído de linhas que fazem as ligações entre os pontos. Os pontos são denominados vértices; e as linhas são denominadas arestas. No grafo os pares de vértices não são ordenados.

•  O digrafo [neologismo] (grafos orientados ou grafos dirigidos) pode ser definido da mesma forma, com a ressalva que as linhas se apresentam com setas e são denominadas arcos. No digrafo os pares de vértices são ordenados.

(ver Boaventura Netto (1996); Simões-Pereira (2013))

(17)

•  Pode-se designar os vértices por letras (a,b,c...) e as arestas por duas letras que indicam os vértices que estão sendo ligados pela aresta (ab, bc, ...).

•  A definição de grafo (ou digrafo) ‘abstrato’ é feita com base no conceito de conjuntos, de vértices e arestas (ou arcos)\.

•  A definição de grafo (ou digrafo) ‘topológico’ é feita com base na representação gráfica (diagrama).

•  Pode-se afirmar que o conceito de grafo (ou digrafo) topológico é uma ‘materialização’ da definição de grafo abstrato.

•  A definição de rede pode definida como um grafo (ou digrafo) valorado (valores atribuídos aos vértices e arestas (arcos)).

(ver Boaventura Netto (1996); Simões-Pereira (2013))

(18)

Grafo  Aberto  e  Fechado  

(19)

Digrafo  Aberto  e  Fechado    

(20)

Grafo:  Iden^ficação  e  Percurso  

•  Um grafo pode ter os seus vértices e arestas identificadas por palavras, números ou símbolos, e assim ser denominado de gráfico rotulado, ou seja, gráfico que tem as arestas ou os vértices, ou ambos, rotulados. Um grafo pode também ter associado aos seus vértices ou às suas arestas uma ou mais funções (matemáticas) relacionadas a um conjunto de parâmetros (variáveis ou constantes) que podem assumir valores numéricos; nesse caso é denominado de grafo valorado.

•  O percurso (ou cadeia ou itinerário) de um grafo é uma sequência de arestas adjacentes do grafo; se forem adotadas as letras sequenciais do alfabeto para rotular as arestas, por exemplo, o percurso de comprimento ae, que é um percurso aberto, é a sequência de arestas ab, bc, cd, de; se o percurso for fechando, o comprimento é aea e a sequência de arestas é ab, bc, cd, de. Existem outras definições (a serem estudadas) como: caminho, circuito, trilha, ciclos,...

(ver Boaventura Netto (1996))

(21)

Ligações  no  Grafo    

(22)

Percurso  em  Digrafo  

(23)

Grafos:Conexidade  e  Conec^vidade    

•  Conexidade: um grafo é considerado como sendo conexo se existe pelo menos um percurso unindo cada par dado de vértices, e é considerado desconexo se pelo menos um par de vértices não tem um percurso fazendo a sua ligação; o grafo desconexo pode ser separado em um número de sub- grafos conexos denominados componentes do grafo desconexo. Uma aresta é denominada ponte se a sua retirada provoca uma desconexão em um grafo, ou seja, provoca uma redução de conexidade do grafo.

•  Conectividade: um grafo pode apresentar conectividade de vértices ou de arestas. A conectividade de vértices é definida pelo menor número de vértices que pode ser retirado de um grafo para provocar a desconexão desse grafo, ou seja, que transforma esse grafo em um grafo parcial não conexo. A conectividade de arestas é definida pelo menor número de arestas que pode ser retirado de um grafo para provocar a desconexão desse grafo, ou seja, que transforma esse grafo em um grafo parcial não conexo.

A conectividade é importante para quantificar o grau com que um grafo conexo é mais ou menos conexo.

(ver Boaventura Netto (1996))

(24)

Grafos:  Ainda  Conexidade  e   Conec^vidade  

•  A conexidade é uma propriedade particularmente importante para aplicações referentes às redes de computadores, de telecomunicações, de transporte..., nas quais as estruturas dos grafos precisam ser verificadas para garantir que eles seja fortemente conexo, ou em outras palavras, que os vértices de todos os pares sejam atingíveis.

•  A conectividade é uma propriedade importante para as aplicações de estudos de confiabilidade de sistemas elétricos, eletrônicos, mecânicos... nos quais deve-se determinar as probabilidades de falhas (e de vida) em determinadas condições e tempo de utilização.

(ver Boaventura Netto (1996))

 

(25)

Redes:  Definições  e  Caracterís^cas  

•  A rede (network) é um conjunto de elementos (elements) que são conectados uns aos outros pelo que se denomina ligação (link). Na maioria das redes (dos sistemas) reais os elementos podem ser eles mesmos outras redes complexas (sistemas complexos). E o elemento é apenas um bloco de construção (bulding block), e a ligação é a conexão entre dois elementos da rede.

•  As redes complexas reais são comumente o que se pode denominar rede ‘aninhadas’ (nested); e possuem a característica de

‘aninhamento’ (nestedness), que pode ser considerada uma medida de ordem (organização) da rede (sistema): quanto mais uma rede (um sistema) é aninhada mais é ordenada (organizado).

•  A rede pode ser representada por um grafo; a teoria dos grafos pertence à área da denominada matemática discreta.

(ver Csermely (2006))

(26)

Redes  Aleatórias  

•  U m a r e d e é d e n o m i n a d a d e ‘ r e d e aleatória ’ (random network) quando os seus elementos apresentam ligações estabelecidas de modo aleatório; definindo o número de ligações em um elemento como grau do elemento da rede, a distribuição estatística dos graus dos elementos da rede segue uma distribuição de probabilidade de Poisson (rede aleatória do tipo Erdös-Rényl).

(ver Csermely (2006); Metz (2007))

(27)

Rede  de  Pequeno  Mundo  

•  Uma rede é denominada de ‘ rede de pequeno-mundo ’ (small word network) quando o comprimento do percurso (path length) entre elementos é próximo do menor comprimento de percurso de uma rede aleatória, contudo o seu ‘ coeficiente de aglomeração ’ (clustering coefficient) é muito maior do que de uma rede aleatória. O comprimento do percurso é o número de ligações que se tem de passar entre um elemento e outro da rede. A aglomeração ocorre se as vizinhanças de um elemento tem uma boa oportunidade de serem ligadas ao elemento considerado. E o coeficiente de aglomeração é a probabilidade de que duas vizinhanças de um dado elemento sejam vizinhas uma da outra.

(ver Csermely (2006); Metz (2007))

(28)

Rede  Sem  Escala  

•  Uma rede é denominada de ‘rede sem escala’ (scale-free network) quando os graus dos elementos da rede seguem uma distribuição estatística segundo uma lei de exponencial (decrescente). Isso significa que: uma rede de distribuição de grau sem escala tem um grande número de elementos com poucos vizinhos, e um pequeno número de elementos com muitos vizinhos. Esses elementos com muitos vizinhos é denominado de hubs e com poucos vizinho de nodos (nodes) .

•  Explicação da locução ‘sem de escala’: A representação matemática do conceito de sem escala “... segue uma função f(x) que permanece inalterada com um fator multiplicativo sob um re-escalonamento da variável independente x. Em outras palavras, isso significa que as redes sem escalas são aquelas em que a distribuição de graus segue a Lei de Potência, desde que exista uma solução somente para f(ax) = bf(x).”

(ver Csermely (2006); Metz (2007))

(29)

Resumo  das  Propriedades  de  Redes  

(30)

Redes  com  Ligação  Fraca  -­‐1  

•  Definição: ‘uma ligação é denominada de ‘ligação fraca’ (weak- link) se a sua inclusão ou exclusão da rede não modifica o valor médio da medida de um alvo, que é comumente uma propriedade emergente da rede, considerada de um modo estatístico.’

•  Exemplos de resultados do estudo de aplicação do conceito de redes com ligação fraca no mundo real:

•  ‘as ligações fracas estabilizam a maioria das redes representativas de sistemas dinâmicos complexos’

•  ‘os contatos de longo prazo, que fazem com que os mundos pequenos sejam pequenos, são comumente formadas por ligações fracas; as ligações fracas são necessárias para os estabelecimento de mundos pequenos’

(continua)

(31)

Redes  de  Ligação  Fraca  -­‐  2  

•  ‘na maioria das redes os elementos não são idênticos e isso conduz a emergência de ligações fracas e fortes; as redes naturais amplamente diferentes desenvolvem um distribuição sem escala com relação não somente com os graus de diferentes elementos no espaço (auto-semelhança, fractais) e no tempo (probabilidades de eventos), mas também na distribuição dos pesos das ligações entre os elementos da rede... as ligações fracas sempre acompanham as forte’

•  ‘na maioria das redes, tem-se muito mais redes fracas do que fortes e algumas vezes as redes não podem existir sem as ligações fracas’

•  ‘a estabilidade da rede pode ser um elemento fundamental no desenvolvimento de redes aninhadas em níveis múltiplos’

(tradução adaptadas de Csermely (2006))

(32)

Áreas  de  Aplicação  

•  Redes atômicas (estruturas atômicas da matéria)

•  Redes moleculares (estruturas moleculares da matéria viva e não viva)

•  Redes biológicas e ecológicas

•  Redes sociais

•  Redes informacionais

•  Redes tecnológicas

•  Alguns casos estudados (na referência): tráfego da rede mundial, transporte de dados, metabolismo de bactéria, tráfego aéreo, colaboração científica, troca de mensagens, investimento no mercado...

( Csermely (2006))

(33)

Questões   para  Pesquisa  

•  (1)   ‘Quais   as   medidas   topológicas   podem   ser   u^lizadas   para   caracterizar  as  propriedades  da  rede?’  

•  (2)   ‘Quais   propriedade   das   diferentes   redes   do   mundo   real   são   comuns?  Por  que  são  comuns?    E  como  surgem?’  

•  (3)  ‘Como  se  pode  projetar  algoritmos  eficientes  para  determinar   essas  propriedades?’  

•  (4)  ‘Como  essas  propriedades  afetam  a  dinâmica  da  informação  ou   da  comunicação  distribuída  nas  redes,  e  a  resiliência  das  redes  aos   ruídos,  falhas  de  componentes  e  ataques  dirigidos  ?’  

•  (5)   ‘Dada   uma   rede   com   determinadas   propriedades,   qual   o   melhor  modo  de  alcançar  nodos  par^culares  nessa  rede?’    

(Questões sugeridas por Mtchell (2006))  

(34)

Redes  Complexas  e    

Redes  Auto-­‐Organizadas  

•  As redes podem ser consideradas complexas, se assemelhando às redes do mundo real, quando apresentam uma configuração (organização topológica) também complexa e diferente das redes aleatórias.

(ver Csermely (2006); Metz (2007); Barabási (2003))

(35)

Auto-­‐Organização  e  Redes  :     Algumas  Anotações  

 

•  1)   Os   elementos   da   maioria   das     redes   reais   são   também   redes,   o   que   significa  que  as  redes  reais  estão  aninhadas  e  essa  propriedade  denomina-­‐

se   aninhamento   (nestdness).   As   redes   maiores   podem   ser   consideradas   como   redes   de   cima   (top   networks)   e   elementos   das   redes   de   cima   que   são  também  redes  são  considerados  redes  de  baixo  (bo-on  networks).  Os   módulos  são  grupos  de  elementos  da  rede  que  são  rela^vamente  isolados   uns  dos  outros  mas  são  ligados  uns  aos  outros;  eles  podem  decorrer  do   parcelamento   de   uma   rede   maior   ou   da   reunião   de   diversas   redes   menores.  Em  uma  representação  gráfica  de  uma  rede  comumente  é  fácil   reconhecer   a   existência   de   módulos.   Na   realidade   nas   redes   auto-­‐

organizadas   cada   elemento   de   cima   consiste   de   uma   rede   completa   de   elementos  de  baixo,  cabendo  destacar  que  nas  condições  reais  o  número   de  elementos  é  geralmente  muito  elevado  (exemplo:  célula  neural  como   rede   de   cima,   e   proteínas   de   uma   única   célula   como   rede   de   baixo;  

proteínas  como  rede  de  cima,  e  átomos    como  rede  de  baixo)      

         (ver  Csermely  (2006),  p.  32-­‐35;  321,322)  

(36)

•  2)   “Razões   subjacente   para   redes   com   distribuição   sem   escala:  

auto-­‐organização.  Por  que  a  distribuição  de  grau    sem  escala  é  tão   geral  em  uma  grande  variedade  de  redes?”  Dando  uma  explicação   H.Simon   (1955)   para   a   lei   empírica   de   Pareto   (1987),   afirma   que   essa   lei   decorre   da   conseqüência   do   efeito  ‘o   rico   torna-­‐se   mais   rico’.   “As   redes   com   distribuição   sem   escala   tem   também   em   comum  atributos  que  são  construídos  a  par^r  de  eventos  graduais,   que  são  frequentemente  elementos  de  auto-­‐organização.”    Outros   autores  (ver  Barabasi  &  Albert  (1999))    “...também  mostraram  que   a   generalidade   do   fenômeno   analisando   três   diferentes   redes”:   atores   famosos   de   cinema,   redes   mundial   de   computadores   e   a   rede  de  poder  americana,  indicando  outro  aspecto  do  efeito  ‘o  rico   torna-­‐se  mais  rico’:  a  popularidade  é  atra^va.  

       (ver  Csermely(2006),  p.18-­‐20)  

(37)

•  3)   “ A   propriedade   de   sem   escala   (scale-­‐freeness)   está   relacionada   à   auto-­‐organização   do   Universo.   A   ocorrência   geral   e   surpreendente   das   propriedades   de   sem   escala   no   espaço  e  no  tempo  e  a  distribuição  de  sem  escala  resultante   da   finalização   (comple8on)   de   etapas   sucessivas   destaca   a   idéia   que   essa   propriedade   é   levemente   ligada   a   auto-­‐

organização   material   no   Universo.   A   distribuição   sem   escala   está  relacionada  à  emergência  e  à  manutenção  da  vida. ”    (ver   Kauffman,  2000).  

         

(ver  Csermely  (2006),  p.27)  

(38)

•  4)   “ As   redes   devem   combinar   os   beneucios   de   uma   dissipação   local   (dos   ruídos)   e   de   uma   comunicação   global   (dos   sinais);   a   primeira   mantém   as   perturbações   não   específicas   (ruídos)   em   um   segmento   restrito   da   rede;   a   segunda   proporciona   às   perturbações   específicas   (sinais),   para   as   quais   a   rede   desenvolveu   uma   resposta   adapta^va,   para   que   os   sinais   possam   a^ngir   elementos   distantes   da   rede. ” “ A  relaxação  confinada  cuidadosamente  pode  ser  um   elemento   importante   no   modo   como   a   complexidade   emergente   de   uma   rede   auto-­‐organizada   desenvolve   estabilidade...A   auto-­‐organização   frequentemente   leva   ao   desenvolvimento  da  condição  sem  escala,  à  modularidade  e  à   hierarquia  da  rede,  provocando  uma  estabilização  automá^ca   da  rede. ”  

         

(ver  Csermely(2006),  p.59)  

(39)

•  “As   redes   tentam   estabilizar   não   somente   as   suas   redes   de   baixo   mas  também  os  seus  meio-­‐ambientes;  a  estabilização  de  qualquer   parâmetro   ambiental   dá   uma   vantagem   para   a   sobrevivência;   a   relação  simbió^ca,  a  formação  de  redes  de  cima,  a  diversificação,  e   todo   o   processo   de   auto-­‐organização   são   também   sinais   de   esforços  de  estabilização  do  meio-­‐ambiente.”  

 

•  “Estabilidade  de  rede  (ou  estabilidade  de  parâmetro):  uma  rede  é   estável   se   mostra   uma   tendência   a   retornar   aos   valores   de   seus   parâmetros  originais  após  uma  perturbação.”    

 

•  “Resistência  de  rede  (net  resistance)  (ou  persistência  da  rede):  uma   rede   tem   resistência   de   rede   se   ela   pode   preservar   seus   componente   gigantes   e   percolação   mantendo   a   maioria   de   seus   elementos  conectados  uns  aos  outros.”  

       (ver  Csermely(2006),  p.103,105)    

(40)

•  6)   Auto-­‐organizado   cri^camente   (self-­‐organised   cri8cality):   a   expressão  se  refere  a  redes  nas  quais,  em  algum  local,  a  presença  de   perturbação  (repe^da  e  acumulada)  e  a  ausência  de  dissipação  dessa   perturbação  pode  levar  ao  surgimento  de  tensão  crescente  na  rede;  e   se  não  ocorrer  a  relaxação  dessa  tensão  insuficiente  ela  pode  crescer  e   levar   ao   desenvolvimento   espontaneamente   um   comportamento   cole^vo   na   rede   na   forma   de   avalanches.   Foi   demonstrado   que   a   condição   sem   escala   colabora   com   a   dissipação   local   da   perturbação  (ver  Per  Bak  (1987).  

           (ver  Csermely  (2006),  p.57-­‐58;  319-­‐120)    

•  7)  Redes  agitadas  (netquakes):  uma  rede  agitada  ocorre  se  uma  rede   tem   uma   relaxação   restrita   e,   após   uma   grada^va   formação   de   uma   tensão,  a  rede  a^nge  um  estado  de  auto-­‐organizado  cri^camente;  uma   relaxação   restrita   significa   que   a   perturbação   não   é   facilmente   dissipada  na  rede;  no  estado  auto-­‐organizado  cri^co,  a  probabilidade  e   a  extensão  –  tamanho  e  duração  –  das  redes  agitadas  frequentemente   seguem  uma  distribuição  sem  escala.    

           (ver  Csermely  (2006),  p.323)    

(41)

Referências  Básicas    

 

•  BARABÁSI,   A.-­‐   L.  Linked:   how   everything   is   connected   to   everything   else   and   what   it   means   for   business,   science   and   everyday  life.  London  Plume  (Penguin  Book),  2003,  294p.  

 

•  BAR-­‐YAM,  Y.,  Dinamics  of  complex  systems.  Readings  (Massachuse=s):  Addison-­‐Wesley,  1997,  849p.  

     

•  BRESCIANI  Filho,  E.  &  DOTTAVIANO,  I.  M.  L.  Conceitos  básicos  de  sistêmica.  In:  DOTTAVIANO,I.M.L.  &  GONZALES,M.E.Q.  

(org.).  Auto-­‐Organização:  Estudos  Interdisciplinares,    Campinas:  CLE/UNICAMP,  p.  283-­‐306,  2000  (Coleção  CLE  v.30).  

•  BOAVENTURA  NETTO,  P.  O.,  Grafos  –  teoria,  modelos  e  algoritmos.  S.Paulo:  E.Blücher,  1996  (3a.ed.),  p.314.  

•  CSERMELY,  P.,  Weak  links  –  Stabilizers  of  complex  systems  from  proteins  to  social  networks.  Springer-­‐Verlag,  2006,  392p.  

•  LeMOIGNE,  J.L.,  A  teoria  do  sistema  geral  –  Teoria  da  modelização.  Lisboa:  Ins^tuto  Piaget,  1997  (La  Théorie  du  Système   General  –  Théorie  de  la  Modélisa^on.  Paris  :  Press  Universitaires  de  France,    1990).  

 

•  METZ,  J.  et  al.,  Redes  complexas:  conceitos  e  aplicações,  Relatório  Técnico  n.290,  São  Carlos:  Ins^tuto  de  Ciências   Matemá^cas  e  de  Computação,  USP,  2007,  33p.  

•   MITCHELL,  M.,  Complex  systems:  network  thinking,  SFI  Working  Paper  2006-­‐10-­‐036,  Santa  Fe,  New  Mexico  (USA):  Santa  Fe   Ins^tute,  08Sep2006.  h=p://www.santafe.edu/media/workingpapers/06-­‐10-­‐036.pdf  <Acesso  em  05.02.2015>  

•  SIMÕES-­‐PEREIRA,  J.M.S.,  Grafos  e    redes  –  Teoria  e  algoritmos  básicos.  Rio  de  Janeiro;  Interciência,  2013  (342p.)  

 

       

 

(42)

Citações  Originais  

           Apud  Csermely  (2006):  

•  BAK,P.   &   TANG,   C.   &   WIESENFELD,   K.,   Self-­‐organised   cri^cality:   An   explana^on  of  1/f  noise.  Phys.  Rev.  LeY.,  n.59,  1987,p.381-­‐384.    

•  BARABASI,   A.L.   &   ALBERT,R.,   Emergency   of   scaling   in   random   networks.  

Science,  n.286,  1999,  p.509-­‐512.  

•  KAUFFMAN,   S.A.,   Inves6ga6ons.   Oxford   (UK):   Oxford   University   Press,   2000.  

•  PARETO,  V.,  The  new  theories  of  economics.  J.  Pol.  Econ.  ,  n.5,  1897,  p.

485-­‐502.  

•  SIMON,   H.,   On   a   class   of   skew   distribui^on   func^ons.  Biometrika,   n.42,   1955,  p.435-­‐440  

(43)

   

 Apud  Barabási  (2003):  

•  GRANOVETTER,   M.,   The   strenght   of   weak   ^es.   American   Journal   of   Sociology,  n.78,  1973(2),  p.1360-­‐1380.    

•  WATTS,   D.J.   &   STROGATZ,   S.H.,   Collec^ve   dynamics   of   small   word   networks.  Nature,  p.393,  1998,  p.440-­‐442.  

•  BARAN,P.,  Introduc6on  to  Distributed  Communica6ons  Networks,  RAND   Memoranda-­‐3420-­‐PR,  1964.    

•  Paul   Baran   and   the   Origins   of   the   Internet   /   On   Distributed   Communica^ons  Series    

www.rand.org/about/history/baran.list.html,  Acesso  em  <30.12.2014>  

(44)

Teses  Orientadas  

•  KINTSCHNER,  F.  E.  Método  de  Reorganização  de  Processos  com  Apoio  na   Engenharia   de   Sistemas.   2003.   Tese   (Doutorado),   Faculdade   de   Engenharia   Mecânica,   Universidade   Estadual   de   Campinas,   Campinas,   2003.    

•  THIMMIG,  R.A.  Aplicação  da  Sistemografia  para  a  Elaboração  da  Proposta   de   um   Método   de   Acreditação   de   Ins6tuição   de   Saúde.   2008.   Tese   (Doutorado),   Faculdade   de   Engenharia   Mecânica,   Universidade   Estadual   de  Campinas,  Campinas,  2008.    

•  RACHID,   A.  Relações   em   Grades   e   Pequenas   Empresas   de   Auto-­‐Peças:  

Um   Estudo   sobre   a   Difusão   de   Prá6cas   de   Organização   da   Produção.  

2000.  Tese  (Doutorado),  Faculdade  de  Engenharia  Mecânica,  Universidade   Estadual  de  Campinas,  Campinas,  2000.    

(45)

Trabalhos    Apresentados  nos   Seminários  sobre  Auto-­‐Organização  

•  Conceitos   para   modelagem   de   sistemas   dinâmicos   e   complexos,   13.03.2009   (atualizado:   Conceitos   para   a   modelagem   de   sistema   dinâmicos  e  complexos  com  auto-­‐organização,  20.07.2010).  

•  Modelagem  gráfica  e  descri^va  de  processos,  12.03.2010.  

•  Conceitos  de  sistemas  dinâmicos  e  complexos,  27.04.2012.  

•  Considerações  sobre  sistemas  dinâmicos  complexos,  19.04.2013.  

•  Conceito   de   fractais   e   de   processo   de   auto-­‐organização,   21.02.2014.    

•  Conceitos   sobre   sistemas   dinâmicos   caó^cos:   previsibilidade   e   imprevisibilidade,  estabilidade  e  instabilidade,  ordem  e  desordem,   22.08.2014  

(46)

Trabalhos  Publicados  na  Coleção  CLE  –  Auto-­‐Organização  

•  BRESCIANI  F.,  E.;  DOTTAVIANO,  I.M.L.,  Conceitos  básicos  de  sistêmica.  In:  

DOTTAVIANO,   I.M.L.,   GONZALEZ,   M.E.Q.   (org.)   Auto-­‐organização:  

estudos   interdisciplinares.   Campinas:   CLE/UNICAMP,   2000.   p.   283-­‐306.  

(Coleção  CLE,  v.  30)        

•  BRESCIANI  F.,  E.;  DOTTAVIANO,  I.M.L.,  Sistema  dinâmico  caó^co  e  auto-­‐

organização.   In:   SOUZA,   G.M.;   DOTTAVIANO,   I.M.L.;   GONZALEZ,   M.E.Q.  

(org.).   Auto-­‐Organização:   estudos   interdisciplinares.   Campinas:   CLE/

UNICAMP,  2004.  p.  239-­‐256.  (Coleção  CLE,  v.  38)        

•  BRESCIANI   F.,   E.;   D'OTTAVIANO,   I.M.L.;   MILANEZ,   L.F.,   Conceitos   básicos   de   sistema   térmico   e   dinâmico.   In:   BRESCIANI   FILHO,   E.;   DOTTAVIANO,   I.M.L.;   GONZALES,   M.E.Q.   (org.).   Auto-­‐Organização:   estudos   interdisciplinares.  Campinas:  CLE/UNICAMP,  2008.  p.  19-­‐32.  (Coleção  CLE,   v.52)  

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