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Comunicação e RedesFabrício Olivetti de França
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PARTE I – APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
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Tudo está conectado!
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O UNIVERSO ESTÁ CONECTADOTudo e todos estão conectados através de interações observadas macro e microscopicamente.
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OS SERES VIVOS ESTÃO CONECTADOS!
Interagimos com os seres vivos através da cadeia alimentar.
Dessa forma, a energia proveniente do sol pode atingir todos os seres de forma otimizada.
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AS PESSOAS ESTÃO CONECTADAS!As pessoas estão conectadas através do convívio social.
Por causa disso, o vírus da gripe é capaz de se espalhar para um grande número de indivíduos.
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Tudo está conectado?Alguns experimentos:
• Se sorteamos dois alunos nessa classe, qual a chance de eles já se conhecerem?
• Caso esses dois alunos não se conheçam, qual a chance de terem amigos em comum?
• Se verificarmos os amigos dos amigos, eventualmente encontramos uma ligação entre os dois?
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E por que isso importa?Ter pleno conhecimento do funcionamento dessas interações podem nos ajudar a compreender o mundo e tomar decisões:
❑ Estratégicas;
❑ Econômicas;
❑ Ambientais;
❑ Saúde Pública;
❑ etc.
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Comunicação e Redes
Essa interação e conexão entre objetos de estudo é chamado de REDES.
A informação transmitida nas redes é a COMUNICAÇÃO.
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Comunicação e RedesNa rede de cadeia alimentar os objetos de estudo são os seres vivos e a comunicação é a energia que é transmitida da presa para o predador.
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Comunicação e RedesEm uma rede de transporte os objetos são os pontos que servem de origem e destino (ex.: aeroportos) e a comunicação é o produto que está sendo transportado de um ponto à outro.
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Comunicação e RedesJá na rede social os objetos são as pessoas e a comunicação pode ser desde uma fofoca até a transmissão de vírus.
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Objetivos do CursoApresentar conceitos básicos de comunicação em redes:
❑ conceitos;
❑ modelos matemáticos;
❑ métodos de análise e;
❑ ferramentas de apoio.
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Objetivos do CursoMostrar o uso desses conceitos de forma multidisciplinar, envolvendo:
❑ computação;
❑ engenharia;
❑ sociologia e;
❑ biologia.
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Cronograma
SEMANA Tema1 Introdução1 Aplicações e Estudos de Redes2 Padrões Globais I
3, 3 Padrões Locais/ Posição na Rede
4 Padrões Globais II
5, 5 Padrões Globais II e Modelos de Rede
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Cronograma
Semana Tema6 Prova 7 Padrões Segregação I8 Padrões Segregação II9 Difusão9 Seminário I
10 Seminário II11, 11 Seminário III e IV
12 REC
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Material de Aula, Metodologia eCronograma
http://folivetti.github.io/courses/ComunicacaoRedes
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Notas e Conceitos
Nota Final:
P ∈ [0,20]; T ∈ [0,1]Conceitos:A: >= 8,5B: >= 7,5C: >= 6,5D: >= 5F: < 5
REC:>= 9 - sobe dois conceitos.>= 8 - sobe um conceito.
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Notas e ConceitosTrabalho:
0,1 pt para cada análise feita (total 0,5pts)0,2 pts de apresentação0,1 pt por participação0,2 pts por um trabalho perfeito
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CONCEITOS BÁSICOS
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ComunicaçãoO conceito de comunicação refere-se à transmissão de informação de um ponto A até um ponto B.
A “informação” deve ser entendida genericamente como o objetivo da transmissão.
Exemplos:
❑ Telefonar para seu colega para estudarem juntos
❑ Transportar produtos em um navio
❑ Transmitir gripe para outras pessoas
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Transmissão de doençasA transmissão de uma doença ocorre quando um indivíduo infectado entra em contato com uma pessoa saudável.
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Transmissão de doençasA doença se espalha conforme as pessoas infectadas interagem em seu ambiente social.
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Transmissão de doençasA doença se espalha conforme as pessoas infectadas interagem em seu ambiente social.
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Transmissão de doençasA doença se espalha conforme as pessoas infectadas interagem em seu ambiente social.
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Transmissão de doençasA doença se espalha conforme as pessoas infectadas interagem em seu ambiente social.
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RedesEssas estruturas interconectadas são denominadas REDES.
Na matemática uma rede também é chamada de GRAFO.
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RedesCada ponto da rede é chamado de NÓ
Também conhecidos como atores, vértices e objetos.
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RedesAs ligações que servem de caminho para o envio de informação entre dois nós é chamado de ARESTA.
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RedesPara facilitar a visualização de uma rede os nós são representados por círculos e as arestas por traços cheios.
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RedesPara facilitar a visualização de uma rede os nós são representados por círculos e as arestas por traços cheios.
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Na matemáticaExiste uma área da matemática que estuda essas redes: teoria dos grafos.
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Na matemáticaO grafo G = {V,A} é composto pelos conjuntos V de vértices e o conjunto A de arestas.
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Na matemáticaCada nó é identificado por um nome: V = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}
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Na matemáticaAs arestas passam a ser o conjunto de pares de nós que tem uma ligação: A = {(1,2), (2,3), (2,4), (2,5), (3,4), (4,8), (5,6), (5,7), (6,7), (7,8), (7,9), (8,9)}
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Na matemáticaQuando existe uma aresta ligando dois nós diz-se que esses dois nós são adjacentes:
os nós 1 e 2 são adjacentes!!
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Redes ReaisAs redes reais apresentam características distintas que contém informações úteis.
Desejamos extrair tais informações!
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Redes ReaisEm uma rede pequena aparentemente é fácil descobrir essas relações. Mas e as redes que enfrentamos na prática?
❑ Uma rede de portos marítimos tem mais de 700 nós!
❑ Uma rede de cadeia alimentar pode contar com mais de 8 milhões de seres vivos!
❑ Uma rede epidêmica envolve milhares ou até milhões de pessoas em contato todos os dias!
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RedesO estudo de comunicação e redes se envolve:
Determinar e conhecer o melhor caminho da transmissão;
Entender como difundir ou restringir acesso a informação;
Explicar o crescimento dessa rede e suas implicações.
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Classificação
• Redes Sociais: estuda relações entre indivíduos, grupos e organizações
• Redes de Transporte: construídas de forma otimizada para o transporte de algum produto ou serviço.
• Redes de Informação: que interconectam conhecimentos formalizados.
• Redes Biológicas: relacionadas a sistemas biológicos
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Exemplos de Redes Complexas• Redes Sociais: rede de amizade, rede de epidemias, rede de empresas (fornecedoras <-> distribuidoras).
• Redes de Transporte: rede de transporte coletivo, rede de vasos sanguíneos, rede de distribuição de água, rios.
• Redes de Informação: wikipedia, rede de citação de artigos, redes de palavras.
• Redes Biológicas: redes neurais, redes de proteínas, cadeia alimentar.
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Exemplo
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Famílias de Florença – Séc. XV
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Exceto pela Pucci, toda família pode entrar em contato com qualquer outra, através de, no máximo, CINCO intermediários.
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Mas na média elas estão bem próximas, sendo necessários apenas 2,5 intermediários.
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As famílias Medici, Guadagni e Strozzi são as mais bem posicionadas estratégicamente.
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A Medici foi a mais influente em sua época...
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As Strozzi e Guadagni foram as mais ricas.
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Notamos também a existência de grupos de famílias. A formação de grupos ajuda a proteger os negócios.
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Outro fato a se notar é a existência de “triângulos”. Esses triângulos representam o quão fechada as famílias são entre si.
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Com essas informações podemos responder algumas perguntas.
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Qual melhor forma de me aproximar da família Strozzi?
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Se faço parte da família Lambeteschi, a melhor forma é ser apresentado a família Bischeri, através dos Guadagnis!
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Propriedades da RedePadrões Globais:• propriedades estatísticas, tamanho dos caminhos, distribuição do grau
Padrões Locais:• agrupamento, transitividade
Posições na rede:• vizinhança, centralidade, influência
Padrões de segregação:• comunidades, tipos de nós, homofilia
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Referência das Figuras• http://www.scienceclarified.com• http://www.scenicreflections.com• http://phys.org/news/2012-06-network-skeleton.html• http://wikipedia.org• http://relenet.com• http://chatt.hdsb.ca/~fosterk• http://static.freepik.com• http://blindgossip.com• www.fox.com • http://www.cksinfo.com• http://blogs.villagevoice.com/dailymusto• http://fosterpowellpdx.files.wordpress.com
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ResumoRede ou Grafo é representado matematicamente por:
G = {V, A}
com V = {n1, n2, ..., nk} o conjunto de k nós pertencentes ao grafo e A = {(ni,nj) | nj ∈ V(ni)} e V(ni) é o conjunto de vizinhos de i.
As redes reais / naturais apresentam diversas propriedades importantes que estudaremos nas próximas aulas.
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Material ComplementarCursos no Coursera:
Networked Life:https://class.coursera.org/networks-2012-001/class/index
Social and Economic Networks: Models and Analysis:https://class.coursera.org/networksonline-002/
Social Network Analysis:https://www.coursera.org/course/sna
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Material ComplementarLivro “Networks, Crowds, and Markets”
http://www.cs.cornell.edu/home/kleinber/networks-book/
GRÁTIS!!!