Complexidades

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Apresentação na FEUP, 2012-5-31

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Complexidades

  1. 1. Complexidades FEUP, 2012-5-31 Francisco Restivo frestivo@braga.ucp.ptsites.google.com/site/frestivo
  2. 2. O que me interessa• Sinais• Sistemas• Sistemas inteligentes• Sistemas complexos• Sistemas sociais complexos• Dinâmicas sociais• Redes Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 2
  3. 3. De que vamos falar• Redes• Complexidade• Sistemas complexos• Comportamentos caóticos• Organizações• Visualização de informação• Detecção de situações anormais Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 3
  4. 4. Redes que mudaram o mundo Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 4
  5. 5. Mais…Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 5
  6. 6. Complexidade• As colónias de insectos• O cérebro• O sistema imunitário• O mercado• A World Wide Web Sistemas constituídos por um grande número de unidades muito simples, de onde emerge “inteligência”, “consciência”, uma vida própria Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 6
  7. 7. Colónias de formigas Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 7
  8. 8. Marco Dorigo Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 8
  9. 9. Cérebro http://www.codeproject.com/KB/IP/AnatomyOfASearchEngine1.aspxhttp://mybrainnotes.com/brain-cortex-neurons.html • Conhecimento está na rede! Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 9
  10. 10. NeuroDimension Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 10
  11. 11. Pombos de Watanabe Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 11
  12. 12. Sistema imunitário At the center of your immune system are billions of macrophages. They circulate through every part of your body looking for something foreign to kill and remove from your body. In this picture, a macrophage (colored in purple) has located bacteria (colored in green) and is killing it. The red spot, upper left, is a red blood cell.http://purehealthsystems.com/beta-glucan.html Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 12
  13. 13. Os mercados http://worlds-financial-markets.blogspot.com/2007/05/south-sea-bubble.html South Sea Bubble The mania started in 1711, after a war which left Britain in debt by 10 million pounds. Britain proposed a deal to a financial institution, the South Sea Company, where Britain’s debt would be financed in return for 6% interest. Britain added another benefit to sweeten the deal: exclusive trading rights in the South Seas."I can calculate the movement of the stars, but not the madness of men“, Newton Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 13
  14. 14. A grande depressãohttp://www.alamo.edu/pac/faculty/pmyers/hist1302/1302Theme11.htm• Quinta feira negra: 24-10-1929• Terça-feira negra: 29-10-1929 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 14
  15. 15. S&P 500 Crashes Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 15
  16. 16. World Wide Webhttp://www.beyondthemap.ca/english/explore_web.html http://networkexplorers.com/pt/index.php?pag_name=social_Network.php http://www.dwell.com/articles/design-and-history-of-tahrir-square.html Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 16
  17. 17. Sistemas complexos• Sistemas baseados em redes de componentes• Sem controlo central• Com regras de operação simples• Um sistema de informação sofisticado• Capacidade de adaptação por aprendizagem ou evolução• Comportamentos emergentes• Auto-organização Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 17
  18. 18. Pode medir-se a complexidade?• Há várias propostas• Ainda não há uma ciência/teoria da complexidade• Estão-se a definir os conceitos básicos: informação, computação, ordem, vida … Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 18
  19. 19. Santa Fe Institute Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 19
  20. 20. Comportamentos caóticos• O comportamento colectivo é a soma de muitas decisões individuais• As pessoas dividem-se em dois grupos – As que pensam que a história se repete • Vou pelo outro caminho, que este ontem estava mau • Vou ao mesmo restaurante, que ontem serviu bem – As que pensam que a história não se repete • Vamos pelo mesmo caminho, um dia não são dias • Vamos a outro restaurante, que pode ser melhor Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 20
  21. 21. Equação logística 10.90.80.70.60.50.4 yn 1 Ryn (1 yn )0.30.2 R 4; y1 0.20.1 0 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 0.200000000 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 21
  22. 22. Bifurcaçãohttp://brain.cc.kogakuin.ac.jp/~kanamaru/Chaos/e/logbif.html Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 22
  23. 23. Sensibilidade ao valor inicial 10.90.80.70.60.50.40.30.20.1 0 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 0.200000000 0.200000001 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 23
  24. 24. Espaço das fases Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 24
  25. 25. Padrões semelhantesproducão energia TICVasco Teles, Francisco Restivo, A Dynamic Systems Approach to Production Management in theAutomotive Industry, APMS 2010 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 25
  26. 26. Organizações• São sistemas complexos• Com um grande dilema – Centralizar / descentralizar – Conservar / inovar• No mundo global Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 26
  27. 27. Ciência das redes• Área científica em grande desenvolvimento Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 27
  28. 28. BarabásiLabFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 28
  29. 29. AmaralLabFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 29
  30. 30. FAS.researchFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 30
  31. 31. FAS.research cases Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 31
  32. 32. NetDrawFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 32
  33. 33. Um olhar sobre a Europa Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 33
  34. 34. NodeXLFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 34
  35. 35. O concelho de Braga Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 35
  36. 36. Medidas de centralidade Betweenness Closeness Eigenvector ClusteringVertex Degree Centrality Centrality Centrality PageRank CoefficientEsposende 1 0.000 0.024 0.014 0.397 0.000Barcelos 4 12.833 0.034 0.063 1.163 0.333Vila Verde 4 6.138 0.037 0.081 1.047 0.500Braga 6 17.962 0.045 0.118 1.511 0.400Famalicão 3 3.619 0.037 0.062 0.842 0.667Amares 5 7.033 0.042 0.108 1.237 0.500Lanhoso 5 9.224 0.045 0.114 1.242 0.500Guimarães 5 20.831 0.043 0.092 1.360 0.300Bouro 3 2.271 0.034 0.065 0.797 0.667Vieira 5 10.581 0.038 0.096 1.259 0.400Fafe 5 15.888 0.040 0.087 1.306 0.400Vizela 1 0.000 0.029 0.021 0.381 0.000Cabeceiras 3 1.619 0.031 0.049 0.846 0.667Celorico 2 0.000 0.028 0.031 0.612 1.000 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 36
  37. 37. User generated contents http://blog.learnlets.com/?p=1084 Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 37
  38. 38. eigenFACTORFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 38
  39. 39. SCImagoFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 39
  40. 40. RAMAFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 40
  41. 41. MVDiFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 41
  42. 42. Visual complexity Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 42
  43. 43. GephiFrancisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 43
  44. 44. Detecção de situações anormais• Alterações climáticas• Mudanças de hábitos de consumo• Segurança• O padrão escondido por detrás de tudo o que fazemos… Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 44
  45. 45. A acção humana Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 45
  46. 46. Mais alguns livros Francisco Restivo, frestivo@braga.ucp.pt 46
  47. 47. FIM Francisco Restivo frestivo@braga.ucp.ptsites.google.com/site/frestivo

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