Teoria dos grafos:
topologia e estrutura das
redes
Departamento de Comunicação Social
FACHA – Faculdades Hélio Alonso
LUIZ AGNER
MÍDIA II
Redes sociais
Redes sociais
 É uma rede de computadores conectando
uma rede de pessoas e organizações.
 Agrupamentos complexos instituídos por
interações sociais apoiadas em
tecnologias digitais de comunicação.
 A comunicação mediada por computador
engendrou as redes sociais mediadas por
computador.
 Estudos das redes iniciados por
matemáticos e depois adotados pelas
ciências sociais.
Redes sociais
 Albert-László Barabási - Físico romeno
Abordagem de rede
 Abordagens de redes (ou topológicas)
tem suscitado interesse em diversos
domínios científicos.
 As redes encontram-se em diversos
sistemas físicos, biológicos, cognitivos e
nas ciências sociais.
 Tratamento de problemas complexos
através de análise das características das
ligações de um conjunto de elementos.
 Adequada ao estudo dos sistemas
complexos.
Sistemas complexos
 Adequação da abordagem de rede.
 Duas características:
 Interdependência – o comportamento
de cada elemento depende do
comportamento dos demais elementos
com difícil previsibilidade.
 Emergência – propriedades coletivas
são diferentes do comportamento
individual (em nível de subredes e na
rede global).
7 pontes de
Konigsberg
7 pontes de
Konigsberg
Teoria dos grafos
Teoria dos grafos
 Lenda urbana – O enigma era como
atravessar a cidade através das 7
pontes cruzando cada uma apenas 1
vez.
 Primeiro teorema dos grafos foi o Enigma
das 7 Pontes de Konigsberg (Rússia),
proposto pelo matemático Euler (séc. XVIII).
 Solução – apenas 2 pontes em cada nó.
Teoria dos grafos
 Um grafo é uma representação de uma
rede constituída por nós e arestas.
 A teoria dos grafos é uma parte da
matemática.
 Daí surgiu a Análise Estrutural das
Redes Sociais – para extrair
propriedades estruturais e funcionais
através da observação empírica.
 Autores: Barabasi, Albert, Watts,
Strogatz, Wellman.
 Estudar conexões e metáfora estrutural
Abordagem de redes
 Abordagem geométrica versus
topológica – diferenças.
 Erdos e Renyi: matemáticos húngaros (séc. XX)
 Redes regulares: critério comum ou
padrão determinista de
estabelecimento de ligações
 Redes aleatórias: ligações criadas ao
acaso sem padrão.
6 graus de separação
 Experimento do cientista social Stanley
Milgram (1967):
 Os cidadãos americanos estavam
separados em média por apenas 6
intermediários.
 Envio de correspondência postal – 196
remetentes em Nebrasca e 100
destinatários finais em Boston.
 O remetente poderia escolher um
intermediário entre seus conhecidos
tratados por nome próprio.
Número de Kevin
Bacon
 Experiência foi
repetida entre atores
de cinema –
determinar o número
de Kevin Bacon.
 Outros números:
número de Erdos
(colaboração em
papers); número de
Einstein (relação de
orientando de tese).
FILMOGRAFIA KEVIN BACON:
 X-Men – 1ª Classe
 Footlose
 Nova York, Eu te Amo
 Sexta-feira 13
 Clube dos Cafajestes
 Apolo 13
 JFK
 Sobre Meninos e Lobos
 Obsessão
 etc.
O mundo é pequeno
O mundo é pequeno
 Conclusões do experimento do cientista
social Stanley Milgram (1967):
 Relações sociais entre os indivíduos
superam nossas expectativas ou intuição
– alcance, repetições, coincidências.
Topologias
 Redes são metáforas estruturais.
 As redes sociais na Internet possuem
topologias, estruturas.
 As estruturas são construídas através dos
laços sociais estabelecidos pelos atores.
 Estruturas alteram o fluxo de
informação nas redes.
 Existem diversos estudos recentes.
 Há topologias mais ou menos eficientes à
ação dos grupos sociais.
 Ciência das redes (Barabási, 2003).
Topologias
 Centralizada, Descentralizada, Distribuída
Topologias
 Centralizada – um nó centraliza
 Descentralizada – vários centros
 Distribuída – os nós têm
aproximadamente a mesma quantidade
de conexões
 Todas são possíveis na Internet.
Rede igualitária
 Centralizada – um
Redes Mundo Pequeno
kljlkj
Laços fortes – Clusters (comunidades)
Laços fracos – Mundo Pequeno
Redes Sem Escalas
Power Law:
20% das nós concentram
80% das conexões
Rich gets richer:
Hubs ou conectores
Propriedades de redes
 Coeficiente de agregação (cluster):
 Mede a probabilidade de, para cada
elemento da rede, os pares de
elementos ligados a ele estarem
ligados entre si.
 Caminho médio mais curto:
 Valor médio do número mínimo de
ligações para conectar cada elemento
da rede.
Propriedades de redes
 Grau de conexão
 Quantidade de conexões de um nó
 Densidade
 Quantidade de conexões do grafo.
 Centralidade
 Importância de um nó para a rede
 Centralização
 Medida da coesão geral da rede
 Multiplexidade
 Medida da diversidade das trocas na rede
Grau do nó e da rede
 Grau do nó – é o número de ligações das
quais o nó N participa.
 Grau da rede – é a média dos graus de
todos os nós de uma rede.
3 2
2 3
3 + 2 + 3 + 2
4
= 2,5
Dinâmicas das redes
sociais na Internet
 A rede é um sistema dinâmico
(não estático) que modifica-se o tempo
inteiro
 Ordem, caos, desagregação e ruptura.
 Rede tem propriedades emergentes que não
são encontradas em partes individuais.
 Suas dinâmicas:
 Cooperação
 Competição e
 Conflito
Dinâmicas das redes
sociais na Internet
 Cooperação – Ex: formação de comunidades
(clusters).
 Competição – Ex: disputa por edição de
verbetes na Wikipedia.
 Conflito – Ex: hostilidades e agressões
verbais; usuários mal-intencionados.
Para saber mais:
Raquel Recuero:
REDES SOCIAIS NA
INTERNET (2009).
Ed. Meridional
Tanya Araujo:
INTRODUÇÃO À ECONOMIA
COMPUTACIONAL

Introdução à Teoria das Redes (estudo dos graphos)

  • 1.
    Teoria dos grafos: topologiae estrutura das redes Departamento de Comunicação Social FACHA – Faculdades Hélio Alonso LUIZ AGNER MÍDIA II
  • 2.
  • 3.
    Redes sociais  Éuma rede de computadores conectando uma rede de pessoas e organizações.  Agrupamentos complexos instituídos por interações sociais apoiadas em tecnologias digitais de comunicação.  A comunicação mediada por computador engendrou as redes sociais mediadas por computador.  Estudos das redes iniciados por matemáticos e depois adotados pelas ciências sociais.
  • 4.
    Redes sociais  Albert-LászlóBarabási - Físico romeno
  • 5.
    Abordagem de rede Abordagens de redes (ou topológicas) tem suscitado interesse em diversos domínios científicos.  As redes encontram-se em diversos sistemas físicos, biológicos, cognitivos e nas ciências sociais.  Tratamento de problemas complexos através de análise das características das ligações de um conjunto de elementos.  Adequada ao estudo dos sistemas complexos.
  • 6.
    Sistemas complexos  Adequaçãoda abordagem de rede.  Duas características:  Interdependência – o comportamento de cada elemento depende do comportamento dos demais elementos com difícil previsibilidade.  Emergência – propriedades coletivas são diferentes do comportamento individual (em nível de subredes e na rede global).
  • 7.
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  • 10.
    Teoria dos grafos Lenda urbana – O enigma era como atravessar a cidade através das 7 pontes cruzando cada uma apenas 1 vez.  Primeiro teorema dos grafos foi o Enigma das 7 Pontes de Konigsberg (Rússia), proposto pelo matemático Euler (séc. XVIII).  Solução – apenas 2 pontes em cada nó.
  • 11.
    Teoria dos grafos Um grafo é uma representação de uma rede constituída por nós e arestas.  A teoria dos grafos é uma parte da matemática.  Daí surgiu a Análise Estrutural das Redes Sociais – para extrair propriedades estruturais e funcionais através da observação empírica.  Autores: Barabasi, Albert, Watts, Strogatz, Wellman.  Estudar conexões e metáfora estrutural
  • 12.
    Abordagem de redes Abordagem geométrica versus topológica – diferenças.  Erdos e Renyi: matemáticos húngaros (séc. XX)  Redes regulares: critério comum ou padrão determinista de estabelecimento de ligações  Redes aleatórias: ligações criadas ao acaso sem padrão.
  • 13.
    6 graus deseparação  Experimento do cientista social Stanley Milgram (1967):  Os cidadãos americanos estavam separados em média por apenas 6 intermediários.  Envio de correspondência postal – 196 remetentes em Nebrasca e 100 destinatários finais em Boston.  O remetente poderia escolher um intermediário entre seus conhecidos tratados por nome próprio.
  • 15.
    Número de Kevin Bacon Experiência foi repetida entre atores de cinema – determinar o número de Kevin Bacon.  Outros números: número de Erdos (colaboração em papers); número de Einstein (relação de orientando de tese). FILMOGRAFIA KEVIN BACON:  X-Men – 1ª Classe  Footlose  Nova York, Eu te Amo  Sexta-feira 13  Clube dos Cafajestes  Apolo 13  JFK  Sobre Meninos e Lobos  Obsessão  etc.
  • 16.
    O mundo épequeno
  • 17.
    O mundo épequeno  Conclusões do experimento do cientista social Stanley Milgram (1967):  Relações sociais entre os indivíduos superam nossas expectativas ou intuição – alcance, repetições, coincidências.
  • 18.
    Topologias  Redes sãometáforas estruturais.  As redes sociais na Internet possuem topologias, estruturas.  As estruturas são construídas através dos laços sociais estabelecidos pelos atores.  Estruturas alteram o fluxo de informação nas redes.  Existem diversos estudos recentes.  Há topologias mais ou menos eficientes à ação dos grupos sociais.  Ciência das redes (Barabási, 2003).
  • 19.
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    Topologias  Centralizada –um nó centraliza  Descentralizada – vários centros  Distribuída – os nós têm aproximadamente a mesma quantidade de conexões  Todas são possíveis na Internet.
  • 21.
  • 22.
  • 23.
    kljlkj Laços fortes –Clusters (comunidades) Laços fracos – Mundo Pequeno
  • 24.
    Redes Sem Escalas PowerLaw: 20% das nós concentram 80% das conexões Rich gets richer: Hubs ou conectores
  • 25.
    Propriedades de redes Coeficiente de agregação (cluster):  Mede a probabilidade de, para cada elemento da rede, os pares de elementos ligados a ele estarem ligados entre si.  Caminho médio mais curto:  Valor médio do número mínimo de ligações para conectar cada elemento da rede.
  • 26.
    Propriedades de redes Grau de conexão  Quantidade de conexões de um nó  Densidade  Quantidade de conexões do grafo.  Centralidade  Importância de um nó para a rede  Centralização  Medida da coesão geral da rede  Multiplexidade  Medida da diversidade das trocas na rede
  • 27.
    Grau do nóe da rede  Grau do nó – é o número de ligações das quais o nó N participa.  Grau da rede – é a média dos graus de todos os nós de uma rede. 3 2 2 3 3 + 2 + 3 + 2 4 = 2,5
  • 28.
    Dinâmicas das redes sociaisna Internet  A rede é um sistema dinâmico (não estático) que modifica-se o tempo inteiro  Ordem, caos, desagregação e ruptura.  Rede tem propriedades emergentes que não são encontradas em partes individuais.  Suas dinâmicas:  Cooperação  Competição e  Conflito
  • 29.
    Dinâmicas das redes sociaisna Internet  Cooperação – Ex: formação de comunidades (clusters).  Competição – Ex: disputa por edição de verbetes na Wikipedia.  Conflito – Ex: hostilidades e agressões verbais; usuários mal-intencionados.
  • 30.
    Para saber mais: RaquelRecuero: REDES SOCIAIS NA INTERNET (2009). Ed. Meridional Tanya Araujo: INTRODUÇÃO À ECONOMIA COMPUTACIONAL