Afinal, é um mundo pequeno - e agora a ciência explicou por quê. Um estudo conduzido pela Universidade de Leicester e KU Leuven, Bélgica, examinou como pequenos mundos emergem espontaneamente em todos os tipos de redes, incluindo redes neuronais e sociais, dando origem ao conhecido fenômeno dos "seis graus de separação".

Muitos sistemas mostram estruturas complexas, das quais uma característica distintiva é a organização em rede de pequeno mundo. Eles surgem na sociedade, bem como nas redes ecológicas e de proteínas, as redes do cérebro dos mamíferos, e até mesmo redes construídas por humanos, como o metrô de Boston e a World Wide Web.

Os pesquisadores decidiram examinar se é uma coincidência que tais estruturas sejam tão difundidas ou se há um mecanismo comum que conduz seu surgimento?

Um estudo publicado recentemente em Relatórios Científicos por uma equipe internacional de acadêmicos da Universidade de Leicester e KU Leuven mostrou que essas estruturas notáveis ​​são alcançadas e mantidas pela difusão da rede, isto é, o fluxo de tráfego ou transferência de informação que ocorre na rede.

A pesquisa apresenta uma solução para a questão de longa data de por que a grande maioria das redes ao nosso redor (WWW, cérebro, estradas, infraestrutura da rede elétrica) pode ter uma estrutura peculiar, mas comum:topologia de mundo pequeno.

O estudo mostrou que essas estruturas surgem naturalmente em sistemas nos quais o fluxo de informações é contabilizado em sua evolução.

Nicholas Jarman, que recentemente concluiu seu doutorado no Departamento de Matemática, e é o primeiro autor do estudo, disse:"Algoritmos que levam a redes de mundo pequeno são conhecidos na comunidade científica há muitas décadas. O algoritmo Watts-Strogatz é um bom exemplo. O algoritmo Watts-Strogatz, Contudo, nunca teve a intenção de abordar o problema de como a estrutura do pequeno mundo emerge por meio da auto-organização. O algoritmo apenas modifica uma rede que já é altamente organizada. "

Professor Cees van Leeuwen, que liderou a pesquisa na KU Leuven disse:"A difusão da rede orienta a evolução da rede em direção ao surgimento de estruturas de rede complexas. O surgimento é efetuado por meio de religação adaptativa:adaptação progressiva da estrutura para uso, criando atalhos onde a difusão da rede é intensa enquanto aniquila conexões subutilizadas. O produto da difusão e da religação adaptativa é universalmente uma estrutura de mundo pequeno. A taxa de difusão geral controla a adaptação do sistema, polarizando os padrões de conectividade local ou global, o último fornece um regime de fixação preferencial para religação adaptativa. As estruturas de mundo pequeno resultantes mudam de acordo entre as estruturas descentralizadas (modulares) e centralizadas. Em sua transição crítica, a estrutura da rede é hierárquica, equilibrando modularidade e centralidade - uma característica encontrada em, por exemplo, O cérebro humano."

O Dr. Ivan Tyukin, da Universidade de Leicester, acrescentou:"O fato de que a difusão sobre o gráfico de rede desempenha um papel crucial em manter o sistema em um equilíbrio um tanto homeostático é particularmente interessante. Aqui, pudemos mostrar que é o processo de difusão, por pequeno ou grande que seja, dá origem a configurações de rede de pequeno mundo que permanecem nesse estado peculiar por longos intervalos de tempo. Pelo menos enquanto pudemos acompanhar o desenvolvimento e a evolução contínua da rede ".

Alexander Gorban, Professor de Matemática Aplicada, University of Leicester comentou:

"Redes de mundo pequeno, em que a maioria dos nós não são vizinhos um do outro, mas a maioria dos nós pode ser alcançada de todos os outros nós por um pequeno número de etapas, foram descritos na matemática e descobertos na natureza e na sociedade humana há muito tempo, em meados do século anterior. A questão, como essas redes estão se desenvolvendo por natureza e sociedade ainda não ficou totalmente resolvido, apesar dos muitos esforços aplicados durante os últimos vinte anos. O trabalho de N. Jarman com co-autores descobre um novo e realista mecanismo de emergência de tais redes. A resposta à velha pergunta ficou muito mais clara! Estou feliz que a Universidade de Leicester faça parte desta pesquisa empolgante. "