Descobrindo a relação centro-periferia numa rede

Grandes massas de dados representando diversas formas de interação acabam por formar redes muitos participantes e diversos links entre eles. Estudar os componentes (subredes) que estão presentes nessas redes é uma forma bastante interessante de dividir o número total de interações que coletamos e de observar como essas estruturas se organizam e como influencia a organização do sistema como um todo.

É a partir daqui que as coisas começam a ficar interessantes do ponto de vista da análise.
Uma rede que pode ser chamada de small world tem duas características fundamentais:

1. alto nível conexão em clusters, ou seja, diversos grupos na rede bem conectados interligados por articuladores entre os grupos;
2. um caminho curto de ligação entre os extremos da rede, ou seja, é relativamente fácil de um ponto da rede conseguir se conectar com outro. 

Small world é a Internet e diversas redes online que os pesquisadores têm estudado desde os idos de 2001.

Algumas das redes que tenho utilizado para inspirar os estudos e conseguir aplicar diversas dessas técnicas apresentam algumas características interessantes nesse sentido. No entanto, essas redes apresentam alguns componentes de rede que não estão conectados em small world, formando pequenos guetos na rede. Esses guetos, ao meu ver, representam contribuições esporádicas num sistema de informação, algo como quem está de passagem num determinado território e deixa sua marca registrada num livro de viagens. Ele não vive naquela paisagem, logo, não se envolve nos detalhes do que acontece e tão pouco nas questões mais relevantes daquele grupo. Posso, é claro, estar enganado, mas é o que tem me parecido nesses primeiros estudos.
Certamente, viajantes e pessoas que se interessam superficialmente por diversos temas existem e vão sempre continuar existindo. As redes refletem isso e os guetos pode mostrar como alguns desses viajantes contribuem com algo de seu contexto mas com baixo acoplamento nos temas de uma quente de uma rede. Estudar os "viajantes" é um tema que pretendo trabalhar no futuro, mas por hora, meu interesse está voltado para esse núcleo que forma o centro da rede.

Existem duas formas de detectarmos componentes (achei uma boa definição de tipos de componentes aqui) em uma rede a partir de estrutura organizacional, ou seja, de como o desenho da rede está organizado. São:

• componente fraco: representa um componente onde todos os pontos de uma rede estão ligados, mas a direção em que essa conexão não importa. Ou seja, não importa quem direciona a conexão, importa apenas que existe uma conexão entre dois pontos. Normalmente, essa conexão fraca nos permite encontrar o small world de nossa rede.
• componente forte: representa um componente onde a direção da conexão é fundamental. Todos os pontos nesse componente podem atingir todos os outros respeitando a direção das conexões.

 Em muitas redes, podemos encontrar um componente fraco que contém um componente forte. Esse tipo de relação acaba condicionando uma estrutura de conexão centro-periferia, onde o componente forte assume o papel de centro e os demais pontos da rede a periferia. Estudar isso, depende muito do contexto da rede, de como os dados são coletados e do que queremos investigar nessa relação. Fiz alguns experimentos com a rede que estou trabalhando do projeto Univerciencia.org, para mostrar os aspecto e as relações entre essas estruturas. Alguns resultados:

•  Rede completa: 709 pesquisadores;
• Componente fraco: 595 pesquisadores - 83,9% (small world). (os outros formam os guetos da rede);
• Componente forte: 92 pesquisadores - 12,9% (centro da rede). É interessante notar que esse número condiz com vários outros estudos que já havia lido sobre o centro da rede variar entre 10-15% de participantes totais. Cheguei a estudar um tempo isso relacionado ao índice de participação em comunidades de prática, comunidades online e por aí vai. Seria essa uma relação que determina do total de participantes em um tema os que observam e dos que se engajam?

Segue as imagens das redes:

Rede completa

 

 Componente fraco
 

Componente forte