Investigadors catalans han creat un nou mètode d'alta precisió per estudiar determinades disfuncions en el sistema cerebral i el funcionament de sistemes com Internet, la xarxa de distribució d'energia i les interconnexions entre aeroports. L'estudi, publicat en la revista Nature Communications, ha estat elaborat per científics de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i la de Barcelona (UB), ha informat la UPC aquest divendres en un comunicat.
El treball presenta un mètode científic per identificar, comparar i establir "diferències objectives" entre grans nòduls de xarxes complexes. La nova metodologia permetrà, per exemple, comparar i distingir el funcionament de la xarxa neuronal entre persones drogodependents i sanes i, per tant, avançar en l’estudi de les simptomatologies i els efectes de les addiccions en el cervell. També farà possible analitzar amb més eficàcia el funcionament de sistemes complexos crítics, com ara les xarxes de distribució d’energia, les interconnexions entre els aeroports o fins i tot xarxes socials com ara Facebook i Twitter.
L'estudi ha comptat amb la participació de l'investigador postdoctoral del departament de Física de la UPC, Laura Carpi; la professora de l'Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa, Cristina Masoller, i l'investigador de la UB Albert Díaz-Guilera.
“Imaginem que tenim un sistema de distribució d’energia format per dues xarxes interconnectades amb el mateix nombre d’enllaços en cadascuna d’elles, i, arran d’una avaria, una d’elles en perd un enllaç”, explica Cristina Masoller. “Els mètodes que fins ara teníem a l’abast permetien només establir la diferència d’aquest enllaç perdut. El nostre mètode, a més, defineix amb exactitud on està l’enllaç perdut i la seva importància en relació al sistema, és a dir, si la seva absència dificulta significativament la distribució d’energia”, afirma la investigadora.
Actualment és molt difícil diferenciar, distingir i comparar el funcionament i l’estructura de xarxes que compten amb centenars de milers de nodus interconnectats entre si i que formen els anomenats sistemes complexos. El mateix succeeix amb les xarxes neuronals i amb les connexions cerebrals. Desxifrar les seves estructures, establir diferències entre connexions i diagnosticar disfuncions és una tasca complexa. Fins ara, no hi havia una manera eficaç i precisa de reconèixer la presència o absència d’enllaços crítics que connecten o desconnecten la xarxa perquè sense la seva identificació, difícilment es pot assegurar el funcionament apropiat en la transmissió de la informació.
Segons Masoller, “aquesta és la raó per la que el nostre mètode és un avenç important en l’estudi de sistemes complexos, perquè assenyala amb gran precisió la importància de les connexions que fallen en relació a tot el funcionament d’un sistema complex”. A més d’identificar i anomenar els diferents nodes d’una xarxa, “també podem calcular d’una manera fiable les distàncies entre els punts que la formen. Gràcies a les matemàtiques, ho hem aconseguit, de manera que els científics ja compten amb una eina útil per poder estudiar amb més garanties els sistemes complexos”, afirma la investigadora de la UPC.
