Mostrando entradas con la etiqueta resiliencia. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta resiliencia. Mostrar todas las entradas

miércoles, 25 de abril de 2018

Resiliencia en comunidades: El rol del pegamento y las fricciones sociales

¿Qué hace que una comunidad sea resiliente?

Un estudio de Stanford explora cómo las comunidades se recuperan (o no se recuperan) de los desastres.
Martin J. Smith - Stanford Business School of Graduates



Después de desastres como los huracanes, algunas comunidades se unen mientras otras se disuelven en el caos. | Reuters / Alvin Baez

Los esfuerzos de socorro más críticos después de un huracán o un terremoto desastroso implican la entrega de alimentos, agua y energía a los necesitados. Pero un estudio reciente de un profesor de Stanford Graduate School of Business sugiere que un problema igualmente devastador a menudo se produce a raíz de tales desastres.

Ese "asesino silencioso" es la falta de cohesión comunitaria, representada por el número y la diversidad de sus organizaciones voluntarias y su disposición a cooperar. "El impacto real de los desastres está amortiguado por aquellos", dice Hayagreeva "Huggy" Rao. "Mientras mejor sea la infraestructura, mejor será la recuperación". Un desastre es un shock. Piensa en esas organizaciones como amortiguadores ".

Rao, profesor de comportamiento organizacional en Stanford GSB, fue coautor del estudio con Heinrich R. Greve, quien obtuvo un doctorado del GSB de Stanford en 1994 y ahora enseña en la escuela de negocios INSEAD en Singapur. Su artículo fue publicado en la edición de febrero de 2018 de Academy of Management Journal.

La pareja quería entender mejor por qué algunas comunidades son resilientes frente a los desastres y por qué otros son menos capaces de recuperarse. Concluyeron que la capacidad de recuperación de una comunidad depende de dos factores críticos:
  • Cómo se enmarca el desastre por parte de la comunidad y sus líderes, incluso si se percibe como un accidente inevitable o como la culpa de alguna persona o grupo de personas
  • Cuán cooperativa es la comunidad para enfrentar los desafíos

Analizando una epidemia de 100 años de antigüedad

Llegaron a esas conclusiones al estudiar un brote de la altamente contagiosa gripe española en Noruega en 1918 y 1919, y eligieron esa epidemia en parte porque los médicos noruegos debían informar los casos de la enfermedad. Eso creó una rica vena de datos sobre cómo el contagio se propagó en áreas abarrotadas y ciudades costeras, a lo largo de las rutas marítimas y ferroviarias, así como en las comunidades minoritarias.

Las circunstancias del brote enmarcaron la historia de una manera que hizo que la gente sospechara entre sí. Según una mujer en ese momento, "todos temían a los demás", lo que dificultaba que la comunidad trabajara en conjunto para recuperarse.

Necesitas pegamento para unir a una comunidad. Pero también necesita WD-40 para reducir la fricción.
Hayagreeva Rao
Los investigadores luego compararon esa respuesta a las heladas de primavera que ocasionalmente causaron estragos entre las numerosas familias de agricultores de Noruega. Esas comunidades tenían un sentido más unificado de propósito, medido por las cooperativas de riesgo compartido, como las mutuales de seguros, las cajas de ahorros y la producción y distribución minorista de alimentos. Ese tipo de cooperación social y económica es una buena medida de la capacidad de una comunidad para "participar en la acción cívica, que a su vez depende de la confianza y la integración social".

En el brote de gripe, Rao dice, "el gobierno noruego estaba diciendo: '¡Quédense adentro! ¡No te congregues y salgas! ¡Esas son cosas que podrían ayudar a prevenir la propagación de enfermedades! "Piénselo. El mensaje fue '¡Cuidado con la gente!'

Rumor y especulación

Tal encuadre a menudo tiene un doble impacto: "Uno es lo que el gobierno dice explícitamente [instando a las personas a evitarse mutuamente para evitar la diseminación de la enfermedad], pero también desencadena la conversación y conduce a rumores y especulaciones". Al crear un "nosotros vs. "ellos" mentalidad, los funcionarios en última instancia obstaculizan la cooperación de la comunidad.

Rao dice que la historia reciente apoya esa conclusión. El sufrimiento causado por el brote de hantavirus en 1993 en el área de Four Corners en el suroeste de Estados Unidos, por ejemplo, fue exacerbado por quienes lo llamaron la "gripe Navajo" (debido al hecho de que el brote afectó a muchas poblaciones indígenas de la zona) ) "Los médicos comenzaron a llamar a los Centros para el Control de Enfermedades, preguntando si estaba bien que los Navajos fueran a restaurantes, etc.", dice Rao.

El estudio concluye que las comunidades más resilientes parecen ser aquellas con una amplia variedad de organizaciones cooperativas profundamente arraigadas, a menudo compuestas de voluntarios como médicos, educadores y líderes religiosos. "Esos desarrollan la resistencia en el sistema social", dice Rao. "Cuando las personas crean organizaciones y esas organizaciones son diversas, la comunidad tiene la capacidad de resolver problemas a largo plazo".

Músculo organizacional tenso de Puerto Rico

Rao dice que la capacidad de recuperación de Puerto Rico se está probando durante los esfuerzos de reconstrucción después del huracán María en septiembre de 2017. "Hubo una queja justificada sobre la velocidad de respuesta, pero lo que todavía tenemos que saber es quiénes son exactamente las víctimas? ¿Qué está pasando con el músculo organizacional en la comunidad? ¿Las iglesias se están plegando? ¿Las personas van a Miami o Houston? Puedes inyectar recursos, pero si se destruye la infraestructura organizacional, es un problema mayor, porque las comunidades no pueden ayudarse a sí mismas ".

Rao cita el trabajo del profesor de política pública Robert Putnam de la Universidad de Harvard, cuyo libro de 2000 Bowling Alone: ​​The Collapse and Revival of American Community compara la diversidad social y la cooperación con el lubricante WD-40. "En primer lugar, necesita pegamento para unir a la comunidad", dice Rao. "Pero también necesita WD-40 para reducir la fricción". Generalmente, dice Rao, los EE. UU. Hoy "necesitan más WD-40".

jueves, 20 de julio de 2017

Resiliencia en las estructuras de redes de servicios multinivel

Pisando suavemente en un mundo conectado

Quanta Magazine

Los modelos matemáticos buscan prevenir el fallo de la red grande siguiente.


Las luces de la ciudad, como se ve en esta imagen compuesta de la NASA, a menudo dependen de un sistema de redes interconectadas que los científicos dicen que puede ser inherentemente 

Gene Stanley nunca baja las escaleras sin sujetarse del pasamanos. Para un joven de 71 años de edad, tiene un miedo mortal de romperse la cadera. En los ancianos, tales interrupciones pueden desencadenar complicaciones fatales, y Stanley, un profesor de física en la Universidad de Boston, cree que sabe por qué.

"Todo depende de todo lo demás", dijo.

Hace tres años, Stanley y sus colegas descubrieron las matemáticas detrás de lo que él llama "la extrema fragilidad de la interdependencia". En un sistema de redes interconectadas como la economía, la infraestructura urbana o el cuerpo humano, su modelo indica que un pequeño apagón en una red puede provocar una cascada a través de todo el sistema, generando una repentina y catastrófica falla generalizada.

El hallazgo, publicado por primera vez en 2010 en la revista Nature, generó más de 200 estudios relacionados, incluyendo análisis del apagón nacional en Italia en 2003, la crisis mundial de los precios de los alimentos de 2007 y 2008 y el "flash crash" de Estados Unidos del 6 de mayo de 2010.

"En las redes aisladas, un poco de daño sólo conducirá a un poco más de daño", dijo Shlomo Havlin, un físico de la Universidad Bar-Ilan en Israel, coautor del artículo de 2010. "Ahora sabemos que debido a la dependencia entre redes, usted puede tener un colapso abrupto."

Mientras que los científicos siguen siendo cautelosos sobre el uso de los resultados de modelos matemáticos simplificados para reingenierizar los sistemas del mundo real, algunas recomendaciones están comenzando a surgir. Basados ​​en refinamientos basados ​​en datos, los nuevos modelos sugieren que las redes interconectadas deben tener copias de seguridad, mecanismos para cortar sus conexiones en tiempos de crisis y regulaciones más estrictas para prevenir fallas generalizadas.

"Hay esperanzas de que algún punto dulce se beneficie de todas las cosas que las redes de redes traen sin ser abrumado por el riesgo", dijo Raissa D'Souza, un complejo teórico de sistemas de la Universidad de California, Davis.


A menudo, las redes de energía, gas, agua, telecomunicaciones y transporte están interrelacionadas. Cuando los nodos de una red dependen de nodos en otro, los fallos de nodos en cualquiera de las redes pueden desencadenar un colapso en todo el sistema.

Para entender la vulnerabilidad de tener nodos en una red depende de nodos en otro, considere la "red inteligente", un sistema de infraestructura en el cual las centrales eléctricas son controladas por una red de telecomunicaciones que a su vez requiere energía de la red de estaciones. De forma aislada, la eliminación de unos pocos nodos de cualquiera de las redes haría poco daño, ya que las señales podrían encaminarse alrededor de la interrupción y llegar a la mayoría de los nodos restantes. Pero en redes acopladas, los nodos derribados en uno eliminan automáticamente los nodos dependientes en el otro, lo que elimina otros nodos dependientes en el primero, y así sucesivamente. Los científicos modelan este proceso en cascada calculando el tamaño del clúster más grande de nodos conectados en cada red, donde la respuesta depende del tamaño del clúster más grande de la otra red. Con los cúmulos interrelacionados de esta manera, una disminución en el tamaño de uno de ellos desencadena una cascada de ida y vuelta de racimos encogibles.

Cuando el daño a un sistema alcanza un "punto crítico", Stanley, Havlin y sus colegas encuentran que el fracaso de un nodo más cede todos los clústeres de red a cero, matando instantáneamente la conectividad en todo el sistema. Este punto crítico variará dependiendo de la arquitectura de un sistema. En uno de los modelos de red acoplada más realistas del equipo, una interrupción del 8 por ciento de los nodos en una red, un nivel plausible de daño en muchos sistemas reales, lleva al sistema a su punto crítico. "La fragilidad que implica esta interdependencia es muy aterradora", dijo Stanley.

Sin embargo, en otro modelo recientemente estudiado por D'Souza y sus colegas, los escasos vínculos entre redes separadas realmente ayudan a suprimir las cascadas a gran escala, demostrando que los modelos de red no son uniformes. Para evaluar el comportamiento de las redes inteligentes, los mercados financieros, los sistemas de transporte y otras redes reales interdependientes, "tenemos que partir del mundo dirigido por los datos y elaborar los modelos matemáticos que capturan los sistemas reales en lugar de usar modelos porque Son bastante y analíticamente manejables ", dijo D'Souza.

En una serie de artículos en la edición de marzo de Nature Physics, economistas y físicos utilizaron la ciencia de las redes interconectadas para identificar el riesgo dentro del sistema financiero. En un estudio, un grupo interdisciplinario de investigadores, entre ellos el economista Joseph Stiglitz, ganador del Premio Nobel, encontró inestabilidades inherentes dentro del complejo mercado de derivados, de múltiples trillones de dólares, y sugirió regulaciones que podrían ayudar a estabilizarlo.

Irena Vodenska, profesora de finanzas de la Universidad de Boston, que colabora con Stanley, diseñó un modelo de red acoplada en torno a los datos de la crisis financiera de 2008. El análisis de ella y sus colegas, publicado en febrero en Scientific Reports, mostró que modelar el sistema financiero como una red de dos redes -bancos y activos bancarios, donde cada banco está vinculado a los activos que tenía en 2007- predijo correctamente qué bancos Fallan el 78 por ciento del tiempo.

"Consideramos este modelo como potencialmente útil para las pruebas de estrés de riesgo sistémico para los sistemas financieros", dijo Vodenska, cuya investigación está financiada por el programa de predicción de la crisis financiera de la Unión Europea. A medida que la globalización enreda aún más las redes financieras, dijo, las agencias reguladoras deben monitorear las "fuentes de contagio" -concentraciones en ciertos activos, por ejemplo- antes de que puedan causar epidemias de fracaso. Para identificar estas fuentes, "es imprescindible pensar en el sentido de redes de redes", dijo.


Leonardo Dueñas-Osorio, ingeniero civil de Rice, visitó una subestación de alto voltaje dañada en Chile luego de un gran terremoto en 2010 para obtener información sobre la respuesta de la red eléctrica a la crisis.

Los científicos están aplicando ideas similares a la evaluación de la infraestructura. Leonardo Dueñas-Osorio, ingeniero civil de la Universidad de Rice, está analizando cómo los sistemas de salvavidas respondieron a los recientes desastres naturales. Cuando un terremoto de 8,8 grados de magnitud golpeó Chile en 2010, por ejemplo, la mayor parte de la red eléctrica se restauró después de sólo dos días, ayudando a los trabajadores de emergencia. La rápida recuperación, según sugiere la investigación de Dueñas-Osorio, se produjo porque las centrales eléctricas de Chile se desacoplaron inmediatamente del sistema de telecomunicaciones centralizado que usualmente controlaba el flujo de electricidad a través de la red, pero que se redujo en algunas áreas. Las centrales eléctricas fueron operadas localmente hasta que el daño en otras partes del sistema disminuyó.

"Después de un evento anormal, la mayoría de los efectos perjudiciales ocurren en los primeros ciclos de interacción mutua", dijo Dueñas-Osorio, quien también está estudiando la respuesta de la ciudad de Nueva York al huracán Sandy en octubre pasado. "Así que cuando algo va mal, necesitamos tener la capacidad de desacoplar las redes para evitar los efectos de ida y vuelta entre ellos".

D'Souza y Dueñas-Osorio están colaborando para construir modelos precisos de sistemas de infraestructura en Houston, Memphis y otras ciudades americanas con el fin de identificar las debilidades del sistema. "Los modelos son útiles para ayudarnos a explorar configuraciones alternativas que podrían ser más efectivas", explicó Dueñas-Osorio. Y como la interdependencia entre las redes aumenta naturalmente en muchos lugares, "podemos modelar esa integración superior y ver qué pasa".

Los científicos también están buscando en sus modelos respuestas sobre cómo arreglar los sistemas cuando fallan. "Estamos en el proceso de estudiar cuál es la manera óptima de recuperar una red", dijo Havlin. "Cuando las redes fallan, ¿qué nodo se arreglan primero?"

La esperanza es que las redes de redes puedan ser inesperadamente resistentes por la misma razón que son vulnerables. Como dijo Dueñas-Osorio: "Al hacer mejoras estratégicas, ¿podemos tener lo que equivale a cascadas positivas, donde una pequeña mejora propaga beneficios mucho mayores?"

Estas preguntas abiertas tienen la atención de los gobiernos de todo el mundo. En Estados Unidos, la Agencia para la Reducción de las Amenazas a la Defensa, una organización encargada de salvaguardar la infraestructura nacional contra las armas de destrucción masiva, considera el estudio de las redes interdependientes su "máxima prioridad de misión" en la categoría de investigación básica. Algunas aplicaciones de defensa ya han surgido, como un nuevo diseño para sistemas de redes eléctricas en bases militares. Pero gran parte de la investigación pretende clasificar las sutilezas matemáticas de la interacción de la red.

"Todavía no estamos en el nivel" vamos a ingeniar la Internet de manera diferente ", dijo Robin Burk, un científico de la información y ex director del programa DTRA que dirigió el enfoque de la agencia en la investigación de redes interdependientes. "Una buena parte de ella sigue siendo ciencia básica - ciencia desesperadamente necesaria."

jueves, 29 de enero de 2015

Redes de leyes y la resiliencia

Cómo la ciencia de redes está cambiando nuestra comprensión de la Ley
El primer análisis de redes de todo el cuerpo de la legislación comunitaria europea revela el patrón de los vínculos entre las leyes y su capacidad de resistencia al cambio.




Una de las más fascinantes áreas de la ciencia que ha surgido en los últimos años es el estudio de las redes y su aplicación a la vida cotidiana. Resulta que muchas propiedades importantes de nuestro mundo se rigen por las redes con propiedades muy específicas.

Estas redes no son aleatorias para cualquier medida. En lugar de ello, a menudo se conectan en el ahora famoso patrón pequeño mundo en el que cualquier parte de la red se puede llegar en un número relativamente pequeño de pasos. Este tipo de redes se encuentran detrás de muchos fenómenos naturales como terremotos, epidemias y los incendios forestales y son igualmente ubicuo en los fenómenos sociales, como la difusión de la moda, lenguas e incluso guerras.

Por lo tanto, no debería ser una sorpresa que el mismo tipo de red debe existir en el mundo jurídico. Hoy, Marios Koniaris y amigos de la Universidad Técnica Nacional de Atenas en Grecia muestran que la red de vínculos entre las leyes sigue exactamente el mismo patrón. Dicen que su enfoque de red ofrece una visión única de la naturaleza de la ley, la forma en que ha surgido y cómo los cambios pueden influir en el futuro.

El trabajo de Koniaris y co centra por completo en la ley asociados a la Unión Europea. Comienzan señalando que esta red legal es diferente de muchos otros tipos de redes en dos aspectos importantes.

En primer lugar, se compone de diferentes tipos de nodos de importancia variable. La legislación europea tiene tres fuentes. El primero y más importante es los tratados entre los países que establecieron la UE. Siguiente son los reglamentos y directivas que se basan en estos tratados. Por último, está la jurisprudencia que ha surgido de la Corte de Justicia, del derecho internacional y los principios generales del derecho. Cada una de estas fuentes forma una subred en la que los nodos están unidos entre sí y también a otras subredes.

La otra forma importante en que esta red se diferencia de muchos otros es que la naturaleza de los vínculos entre los nodos puede variar también. Por ejemplo, los nodos pueden vincularse de forma legal, pero también pueden estar unidos por citas. Estas diferencias también deben tenerse en cuenta.

Para estudiar la naturaleza de la red resultante, Koniaris y co han extraído todos los documentos de la base de datos legal que data de la Comunidad Europea de nuevo a 1951. Esto equivale a 250.000 documentos incrustados en una red de más de 1 millón de enlaces.

El equipo estudió a cada subsección de la red y encontró que todos eran redes de mundo pequeño en sí mismos. En la práctica, esto indica que los nodos son los más comúnmente vinculados a sus vecinos creando agrupaciones sino que éstos también están vinculados en escalas mucho más grandes. Eso es lo que hace posible pasar de una parte de la red a otro en un pequeño número de pasos. Esto también conduce a una estructura de la ley de potencia en el que algunas leyes son muy influyentes.

Los teóricos de red saber que este tipo de redes tiene propiedades específicas. Uno de ellos es que son robustos y todavía tienden a funcionar cuando se eliminan los nodos y los enlaces. Esto es importante en una red legal porque las leyes a veces se vuelven invalidada o cambiado y una pregunta interesante es si la red legal seguirá funcionando como resultado.

Koniaris y coautores prueban mediante la eliminación de nodos y enlaces de la red al azar y ver qué tan bien conectado permanece. En general, dicen que las redes son altamente resistentes.

Pero también hay una advertencia. En redes de mundo pequeño, un pequeño número de nodos son altamente conectado y por lo tanto de gran importancia. La eliminación de estos puede causar problemas significativos. Cuando los nodos se eliminan al azar, es muy poco probable que alguno de ellos se verán afectados. Pero cuando lo son, los problemas pueden sobrevenir. Sabiendo que las leyes están altamente conectados tanto, es importante.

Koniaris y co también han estudiado cómo la red ha evolucionado con el tiempo. Ellos hacen esto al ver la forma en que la red ha cambiado ya que se han añadido nuevas leyes. Dicen que el efecto principal de estos cambios es que el número de enlaces se ha incrementado más rápido que el número de nodos. El resultado es un fuerte aumento de la densidad de los enlaces dentro de la red a través del tiempo.

Este proceso de densificación es probable que continúe, pero también sugiere algún trabajo interesante para el futuro. Koniaris y co por lo que el mirando el patrón de la evolución en el pasado, puede ser posible predecir cambios en el futuro. Por ejemplo, esperan construir un modelo que predice dónde surgirán los futuros vínculos entre nodos. Y que planean ir más allá. "Un enfoque más sofisticado será predecir qué documentos legales será modificado o incluso invalidado", dicen.

La red también puede ser utilizando para la visualización de la naturaleza del mundo legal. Revela clusters y conexiones relacionadas y puede ayudar a los legisladores a determinar el efecto de los cambios propuestos. Esto también podría ayudar a mejorar la eficacia de la recuperación de información jurídica. "Nuestra hipótesis es que la Red La legislación puede ser explotado para la recuperación de textos, de la misma manera como los gráficos de hipervínculo en la Web", dicen Koniaris y co.

Eso es interesante trabajo que se basa en estudios previos de redes legales que simplemente han analizado el patrón de citas entre documentos. Teniendo en cuenta la distinta naturaleza de los nodos y los vínculos entre ellos proporciona un mayor conocimiento de lo que ha sido posible antes.

También muestra cómo la ciencia de la red se está extendiendo a todos los rincones de la investigación científica y social.

Ref: arxiv.org/abs/1501.05237 Network Analysis In The Legal Domain: A Complex Model For European Union Legal Sources