Link - La scienza delle reti Albert - Laszlo Barabasi

Concetto dei sei gradi di separazione

La società è una rete di 6 miliardi di persone/nodi dove la distanza media fra un nodo e l’altro non è superiore a 6 Link

Nel Web i link sono 19

Granovetter – La forza dei legami deboli nella nostra società

I legami deboli,ossia i conoscenti, sono il nostro ponte verso il mondo esterno, perche frequentano ambienti diversi dai nostri ed ottengono le loro informazioni da fonti diverse.

Coefficiente di Clustering

Vi dice quando è compatto il vostro giro di amicizie.

La società è fatta di tante cluster altamente connessi,uniti a loro volta da legami deboli.

Nella società il clustering è un fenomeno intuitivamente percettibile . Gli esseri umani hanno un desiderio innato di formare gruppi o compagnie, dove trovano calore, intimità e sicurezza.

Connettori - Hub

“disseminata in varie occupazioni esiste una manciata di persone che possiede l’abilità davvero straordinaria di stringere un numero eccezionale di amicizie e di conoscenze. Sono i Connettori”.

I connettori hanno una grandissima importanza all’interno della rete sociale. Creano mode e tendenze, concludono affari importanti, diffondono usanze e fanno conoscere un nuovo ristorante.

I connettori – nodi con un numero link insolitamente alto- compaiono in sistemi complessi molto diversi , dall’economia alla cellula vivente.

Così come nella società umana pochi individui, i connettori, conoscono un numero insolitamente ampio di persone, l’architettura del WWW è dominata da pochissimi nodi altamente connessi o hub. Questi hub, come per esempio Google o Yahoo sono estremamente visibili: ovunque ci si sposti, si trova sempre un link puntato verso di loro.

L’attenzione ricevuta dagli HUB è ben meritata. Gli hub sono speciali. Dominano la struttura di tutte le reti in cui sono presenti rendendole simili a mondi piccoli. Infatti, gli hub, essendo collegati a un numero insolitamente grande di nodi, accorciano tutte le distanze all’interno del sistema. Ciò significa che, se il grado medio di separazione fra due persone è 6, spesso la distanza media fra un individuo qualsiasi e un connettore è uno al massimo due.

Reti a invarianza di scala

Più recentemente la legge di Pareto, nota come il principio 80/20, si è trasformata nella legge di Murphy dell’impresa : l’80 per cento dei profitti viene prodotto dal 20 per cento degli impiegati, ecc.

La distribuzione dei link su varie pagine WEB seguiva una precisa espressione matematica, detta legge di scala o anche legge di potenza.

In natura, gran parte delle reti complesse ha un grado di distribuzione regolato da una legge di potenza, il termine reti a invarianza di scala conquistò rapidamente tutte le discipline che avevano a che fare con le reti complesse.

Il grado di distribuzione regolato da una legge di potenza di una rete a invarianza di scala prevede che quasi tutti i nodi abbiano pochi link, tenuti insieme da pochi hub altamente connessi . Le leggi di potenza formalizzano l’idea che pochi grandi eventi determinano la maggior parte delle azioni.

La natura di norma non ama le leggi di potenza. Nei sistemi più comuni le grandezze seguono una curva a campana, e le correlazioni decrescono rapidamente secondo le leggi esponenziali. Ma tutto cambia se il sistema è costretto a subire una transazione di fase. In questo caso emergono le leggi di potenza: segno inequivocabile, in natura, che il caos sta facendo posto all’ordine. La teoria delle transazioni di fase ci dimostrò in modo forte e chiaro che la strada dal disordine all’ordine è tenuta insieme dalle potenti forze dell’autorganizzazione e governata dalle leggi di potenza. Ci dimostrò che le leggi di potenza  non sono un modo come un altro per definire il comportamento di un sistema. Sono l’autentico marchio di fabbrica dell’autorganizzazione nei sistemi complessi. In prossimità del punto critico, non appena l’ordine emerge dal disordine, le grandezze in gioco obbediscono a leggi di potenza caratterizzate da esponenti critici.

Crescita

Le reti del mondo reale sono governate da due leggi: la crescita e il collegamento preferenziale. Ogni rete parte da un piccolo nucleo e si espande con l’aggiunta di nuovi nodi. Questi nuovi nodi poi, quando devono decidere dove connettersi, preferiscono i nodi che hanno più link. Queste leggi rappresentano una significativa deviazione dai primi modelli, che postulavano l’esistenza di un numero fisso di nodi casualmente connessi tra loro. Le pagine WEB che hanno più link hanno anche più possibilità di ottenere altri. L’evoluzione della rete è governata dalla sottile ma imprescindibile legge del collegamento preferenziale. Guidati da questo meccanismo tendiamo inconsciamente  ad aggiungere link ai nodi già supercollegati. Con l’arrivo di sempre nuovi nodi che continuano a scegliere i nodi più connessi, i nodi più antichi accumuleranno un numero altissimo di link, distanziandosi dal gruppo. Si trasformeranno in HUB. Il collegamento preferenziale induce quindi un fenomeno del tipo i ricchi diventano sempre più ricchi, grazie al quale i nodi più connessi conquistano un numero esorbitante di link a spese dei nuovi arrivati.

Fitness

Ci sono persone che sanno trasformare ogni incontro casuale in un rapporto sociale duraturo e aziende che riescono a trasformare ogni cliente in un partner fedele.

Benché sia impossibile trovare la chiave universale del successo, possiamo studiare il processo che separa e vinti dai vincitori: la competizione nei sistemi complessi.

In un ambiente competitivo ogni nodo ha una certa fitness. La Fitness è la nostra attitudine a stringere più amicizie rispetto ai nostri vicini; è l’abilità di un’azienda di attirare e mantenere più clienti rispetto alle altre aziende.

La fitness misura l’abilità competitiva di ogni nodo. Negli esseri umani può essere una questione genetica; per le aziende può dipendere dalla qualità del prodotto e della gestione, per i siti internet dal contenuto. In una rete possiamo assegnare un fitness a ogni nodo per indicare per la sua capacità di competere per i link.

L’introduzione della fitness non elimina gli altri due meccanismi che governano l’evoluzione delle reti, la crescita e il collegamento preferenziale; modifica però il criterio in base al quale qualcosa viene considerato attraente in un ambiente competitivo.

Un modo semplice per far rientrare la fitness nel modello a invarianza di scala  è assumere che il collegamento preferenziale sia guidato dal prodotto tra la fitness del nodo e il suo numero di link . Ogni nuovo nodo decide dove connettersi  confrontando il prodotto tra fitness e connettività di ogni nodo disponibile, preferendo quello con un prodotto più alto e, quindi con più capacità di attrazione.

La conseguenza più importante è che alcune reti possono effettivamente subire una condensazione di Bose- Einstein  “semplicemente è possibile chi vince conquisti tutto”. Così come nel condensato di Bose – Einstein le particelle si raggruppano al livello di energia più basso lasciando deserti tutti gli altri livelli, in certe reti il nodo con la fitness più alta può accaparrarsi tutti i link senza lasciare nulla agli altri. La topologia delle reti rientra in due sole categorie possibili: in alcune reti la competizione non incide visibilmente sulla topologia, in altre il vincitore si aggiudica tutti i link.

La prima categoria comprende tutte le reti in cui, nonostante l’accanita competizione per i link, sopravvive una topologia ad invarianza di scala. Ma il dominio del vincitore non è mai così significativo . Vicino allo HUB più grande ce n’è sempre uno più piccolo con all’incirca lo stesso numero di link. La rete esibisce in ogni istante una gerarchia di nodi il cui  grado di distribuzione segue una legge di potenza.

Il comportamento del tipo chi-vince-piglia-tutto ha un impatto così forte e decisivo sulla struttura della rete che, quando è presente, è difficile non vederlo: distrugge la gerarchia di hub della topologia a invarianza di scala e la trasforma in una rete a stella, con un singolo nodo che si aggiudica tutti i link. C’è in realtà una rete nel mondo di software che corrisponde a tali caratteristiche ed è Microsoft.

I nodi sono in competizione continua perché i link rappresentano la principale fonte di sopravvivenza in un mondo interconnesso. Si tratta quasi sempre di una competizione decisa, come quando le aziende si contendono i consumatori. Il modello a fitness ci permette di descrivere le reti come sistemi competitivi dove i nodi competono con la forza per ottenere i link.

Robustezza e guasto a cascata

Nel complesso i sistemi naturali hanno una particolare capacità di sopravvivenza in un’ampia gamma di situazioni. Nonostante i possibili difetti congeniti, spesso mantengono le loro funzioni fondamentali anche con un alta frequenza di errori. Il che contrasta con la gran parte dei prodotti creati dall’uomo, nei quali il guasto di una singola componente pregiudica spesso l’intero meccanismo. Di conseguenza in molti campi, la robustezza – dal latino robur, quercia, simbolo per gli antichi di forza e longevità- è diventata oggetto di analisi sempre più approfondite.

La resilienza di una società dipende dai legami fra i quali i suoi membri; la stabilità dell’economia è mantenuta da una sottile ragnatela di organizzazioni finanziarie e formatrici; la sopravvivenza di un ecosistema è codificata in una sottile rete d’interazioni fra le specie. Sembra che tutto in Natura si sforzi per ottenere robustezza attraverso l’interconnettività. Nel complesso le conclusioni indicano che le reti a invarianza di scala sono vulnerabili ai guasti. A un prezzo, però: la fragilità agli attacchi. Se cancelliamo i nodi più connessi, infatti, queste reti collassato rapidamente, trasformandosi in piccole isole non comunicanti.

Guasto a cascata .

Quando una rete funziona come un sistema di trasporto in caso di guasto localizzato i carichi o le responsabilità passano su altri nodi. Se il sovraccarico è trascurabile, può essere assorbito senza traumi dal resto del sistema e il guasto passa inosservato. Se invece si tratta di un sovraccarico eccessivo, i nodi vicini non sono in grado di reggerlo e lo scaricano a loro volta sui nodi circostanti, altrimenti cedono. In ogni caso ci troviamo di fronte a un evento a cascata, la cui portata dipenderà dall’importanza e dalla capacità dei nodi eliminati per primi.

Diffusione delle innovazioni

Ryan e Cross scoprirono che, riportando su un grafico il numero degli agricoltori disposti ogni anno ad adottare una nuova semente, la curva ottenuta cresceva in modo fulmineo fino a raggiungere un massimo dopo il quale precipitava vertiginosamente. Era una curva a campana. Se un nuovo prodotto supera il test cruciale degli innovatori, cioè se questi lo raccomandano, alcuni pionieri lo adotteranno, subito seguiti da una folta maggioranza anticipatrice,   finchè la metà di coloro che sceglieranno il nuovo prodotto non sono coinvolti nel gioco. Superato questo punto, il numero dei nuovi adattatori comincia a calare, e il prodotto attrae solo i ritardatari, persuasi a loro volta dal largo consenso generale.

Le innovazioni si  propagano dagli innovatori agli HUB. Questi, a loro volta, diramano le informazioni attraverso i loro numerosi collegamenti raggiungendo quasi tutti i membri di una determinata rete sociale o professionale. Gli HUB, componenti fondamentali delle reti a invarianza di scala, sono gli individui altamente connessi e statisticamente rari che tengono        insieme le reti sociali. Gli hub nel mondo del marketing spesso chiamati opion leader, sono individui che, rispetto alla media, parlano di un certo prodotto con una più ampia quantità di persone.

Attraverso i loro abbondanti contatti sociali, sono fra i primi a notare e sfruttare l’esperienza degli innovatori. Pur non essendo necessariamente degli innovatori essi stessi, la loro conversione è cruciale per il lancio di qualsiasi nuova idea o innovazione. Se gli hub  oppongono resistenza al prodotto, formano un muro così resistente ed impenetrabile che l’innovazione non potrà che fallire.

Per spiegare il declino di alcune tendenze e la diffusione di altre i sociologi e gli epidemiologi hanno sviluppato uno strumento molto utile chiamato modello a soglia. La disponibilità ad accettare le innovazioni non è uguale per tutti. In generale, con sufficienti testimonianze positive, ognuno di noi può convincersi ad adottare una nuova idea, ma il livello di testimonianza necessario varia da individuo a individuo. I modelli di diffusione tengono conto delle nostre differenze e assegnano a ciascuno di noi una soglia, qualificando con che probabilità adotteremo una determinata innovazione.

Nonostante qualche differenza nei dettagli e negli obiettivi, tutti i modelli di diffusione predicono la stessa cosa: che ogni innovazione ha un preciso tasso di diffusione, che esprime la sua probabilità di venire adottata. Il Tasso di diffusione ci dice, per esempio, fino a che punto siamo indotti ad acquistare un nuova palmare dopo aver appreso della sua esistenza. Ma per prevedere i destini di un nuovo prodotto non basta conoscere il tasso di diffusione; occorre anche calcolare la sua soglia critica, una grandezza determinata dalle proprietà della rete in cui l’innovazione si diffonde. Riconoscere che il superamento di una soglia critica è il presupposto per la diffusione di mode e virus è stato forse il progresso teorico più importante nella conoscenza di questo fenomeno.

Internet

Capire la topologia di Internet è il requisito fondamentale per progettare strumenti e servizi che offrano un’infrastruttura comunicativa veloce e affidabile. Benché studiata dall’uomo, internet non è una rete centralizzata . Dal punto di vista strutturale somiglia più a un’ecosistema che ad un orologio svizzero. Non si tratta di un problema matematico o ingegneristico, perché sotto alcuni importanti aspetti la topologia di internet è stata forgiata dalla storia. Un fitto intreccio di idee convergenti e istanze contrapposte ne ha formato la struttura.
Dopo vari incontri e lunghe discussioni su come far comunicare i computer fra loro, affiorò un idea semplice ma controversa: lo sfruttamento parassitario dei computer (parasitic computing ). I nostri usi di parasitic computing dimostrarono che è possibile sfruttare i computer che si trovano a migliaia di kilometri di distanza, forzandoli a eseguire dei calcoli in nostra vece. Spinto alle sue estreme conseguenze, il parasitic coputing suggerisce che, in futuro, i computer possono scambiarsi informazioni e servizi secondo le esigenze del momento. Presto apparirà perfettamente normale fare ricorso ad altri computer perché contribuiscano, con le loro risorse inutilizzate, alla soluzione di problemi complessi che una singola macchina o singola equipe non riescono ad affrontare da sole.

Partendo da una pagina qualsiasi, possiamo raggiungere solo il 24 % di tutti i documenti del Web. Il resto ci rimane invisibile, impossibile da raggiungere navigando. Questo succede a causa di svariate ragioni tecniche, i link del Web sono orientati. In altre parole, lungo un dato URL si può viaggiare in una sola direzione. I link rimangono diretti, questa omogeneizzazione non avverà mai. I continenti non certo una caratteristica esclusiva del WWW: appaiono in tutte le reti dirette. Consideriamo per esempio una rete molto importante per le nostre ricerche: la rete delle citazioni scientifiche. Ogni articolo scientifico cita altri articoli che considera rilevanti per l’argomento discusso.Tutte le pubblicazioni scientifiche fanno parte di una grande ragnatela della scienza dove i nodi sono gli studi pubblicati e i link le citazioni. Questi collegamenti sono diretti. Le note riportate alla fine di ogni capitolo vi permetteranno di rintracciare tutti gli articoli menzionati ma nessuno di questi vi rimanderà al libro in lettura. La conclusione finale è che tutte le reti dirette sono divise negli stessi quattro continenti. La loro esistenza non rispecchia un particolare principio organizzativo del WEB. Che la rete sia casuale o a invarianza di scala, se possiede link diretti sarà divisa in continenti. I quattro continenti, quindi, non sono le uniche strutture isolate del Web. Su scala più piccola, al loro interno proliferano ferventi cittadine e grandiose metropoli: sono i siti che, accomunati da un’idea, un hobby o un habitat, creano delle comunità di interessi condivisi. Le comunità sono componenti essenziali della storia sociale dell’uomo. Lo dimostrano le cerchie di amici di Granovetter, i mattoni del mondo comunitario. L’individuazione di queste comunità virtuali ha un enorme potenziale applicativo. Le aziende automobilistiche, per esempio, identificando le comunità degli appassionati di auto da corsa riescono a vendere meglio i loro modelli, perché indirizzano le promozioni ai loro svariati hub.
Il Web è diviso in quattro continenti, ognuno dei quali accoglie vari villaggi e territori che hanno la forma di comunità sovrapposte.
Bisogna distinguere con attenzione fra il codice e l’architettura. Il codice, o software, è l’insieme dei mattoni con cui costruiamo il cyberspazio. L’architettura è ciò che costruiamo con questi mattoni. I grandi maestri della storia hanno dimostrato che l’architettura è l’arte di superare i limiti imposti dalla materia. Il codice può limitare il comportamento, e quindi condiziona l’architettura. Ma non la determina.
La Democrazia nella rete

Abbiamo visto che la topologia a invarianza di scala i documenti hanno una visibilità mediamente scarsa, perché una minoranza di siti altamente popolari detiene quasi tutti i link. Certo nel Web esiste la libertà di parola, ma le nostre voci possono essere troppo deboli per farsi sentire. Le pagine con pochi link dall’esterno non verranno mai individuate da una ricerca casuale.

Network

Le società del XX secolo, indipendentemente dalle dimensioni e dalla sfera di attività, sono tutte organizzate secondo il medesimo criterio: hanno una struttura ad albero, dove l’amministratore è la radice e le varie ramificazioni rappresentano i quadri. Nonostante la sua pervasività, albero ha vari difetti. In primo luogo le informazioni provenienti dalla gerarchia vanno attentamente filtrate. Se il filtraggio non è perfetto può verificarsi un sovraccarico al livello più alto, dove i rami si incontrano. Quando una società si espande e l’albero cresce, le informazioni al livello superiore inevitabilmente esplodono.
L’ottimizzazione porta a quello che alcuni chiamano monoliti bizantini, organizzazioni iperstrutturate che finiscono per perdere ogni flessibilità e ogni capacità di rispondere ai cambiamenti dell’ambiente finanziario.
Il modello ad albero si addice soprattutto alla produzione di massa, che fino a poco tempo fa rappresentava la strada per il successo economico. Oggi però, hanno più valore le idee e l’informazione.
L’elemento più visibile di questa riconfigurazione è il passaggio da un’organizzazione ad albero a una reticolare o a ragnatela : orizzontale, e con gruppi di link che s’incrociano fra i nodi. Di conseguenza le società che intendono competere in un mercato in rapida trasformazione passano da un albero statico e organizzato a una rete dinamica e in evoluzione, con una struttura di comando più morbida e flessibile.
A mano a mano che la ricerca, l’innovazione, lo sviluppo produttivo e il mercato tendono a specializzarsi, separandosi fra loro, andiamo verso una rete economica dove ogni industria per sopravvivere deve stabilire alleanze strategiche e partecipazioni con altre industrie.
In realtà il mercato non è altro che una rete diretta, di cui le società, le aziende, le fabbriche, le istituzioni finanziarie, i governi e tutti i potenziali attori economici sono i nodi. I link quantificano i vari scambi fra queste istituzioni relativi ad acquisti e vendite, ricerche congiunte, progetti commerciali e via dicendo. Il link ha un peso, che rappresenta il valore della transazione, e una direzione, che va dal fornitore al destinatario. La struttura e l’evoluzione di questa rete ponderata e diretta determinano il risultato di tutti i grandi processi economici.
Nelle reti, spesso, l’opzione preferita è creare indebitamenti e dipendenze di lungo periodo. In una network economy, quindi, compratori e fornitori non sono competitori, ma soci e il loro rapporto è quasi sempre stabile e duraturo.

La solidità di questi legami permette alle società di concentrarsi meglio sulle rispettive attività. Se le alleanze si rompono gli effetti possono essere molto dannosi.

Le reti

Ora sappiamo che, per quanto le reti del mondo reale non siano così casuali come le dipingevano i due matematici ungheresi, l’accidentalità e il caso giocano un ruolo importante. Le reti reali non sono statiche  come i modelli teorici dei grafi di cui disponevano fino a poco tempo fa : la loro topologia è forgiata dalla crescita. Le reti del mondo reale non hanno la topologia centralizzata di una rete a stella, ma sono invece tenute insieme da una gerarchia di hub, dove a un nodo altamente connesso fanno seguito parecchi altri nodi meno connessi, seguiti a loro volta da nodi ancora più piccoli. Non c’è nessun nodo centrale accomodato in mezzo alla ragnatela, che controlli e supervisioni ogni link e ogni nodo.

Una rete a invarianza di scala è una tela senza ragno.
Nel mondo reale le reti sono autorganizzate ; sono il chiaro esempio di come le azioni indipendenti di milioni di nodi e link diano vita a uno spettacolare comportamento emergente. La loro topologia a invarianza di scala, senza il ragno, è un’evitabile conseguenza della loro evoluzione.
Le reti sono, nella loro più intima essenza, la stoffa di cui sono fatti quasi tutti i sistemi complessi, e nodi e link permeano ogni nostra strategia volta ad affrontare il nostro universo interconnesso.

Ritratto di Antonio Masullo

Nome e Cognome
Antonio Masullo

Posizione
Presidente del consiglio di amministrazione

Crescere in un mondo complesso

Concetto dei sei gradi di separazione La società è una rete di 6 miliardi di persone/nodi dove la distanza media fra un nodo e l...

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