El estudio de las redes interdependientes es un subcampo de la ciencia de redes que se ocupa de los fenómenos causados por las interacciones entre redes complejas . Aunque puede haber una amplia variedad de interacciones entre redes, la dependencia se centra en el escenario en el que los nodos de una red requieren el apoyo de los nodos de otra red. [1]
En la naturaleza, las redes rara vez aparecen de forma aislada. Por lo general, son elementos de sistemas más grandes y pueden tener efectos no triviales entre sí. Por ejemplo, las redes de infraestructuras presentan una gran interdependencia. Las centrales eléctricas que forman los nodos de la red eléctrica requieren combustible suministrado a través de una red de carreteras o tuberías y también se controlan a través de los nodos de la red de comunicaciones. Aunque la red de transporte no depende de la red eléctrica para funcionar, la red de comunicaciones sí lo hace. Por lo tanto, la desactivación de un número crítico de nodos, ya sea en la red eléctrica o en la red de comunicaciones, puede provocar una serie de fallos en cascada en todo el sistema con repercusiones potencialmente catastróficas. Si se trataran las dos redes de forma aislada, no se observaría este importante efecto de retroalimentación y las predicciones sobre la robustez de la red se sobrestimarían en gran medida.
Los enlaces en una red estándar representan la conectividad y brindan información sobre cómo se puede llegar a un nodo desde otro. Los enlaces de dependencia representan una necesidad de soporte de un nodo a otro. Esta relación es a menudo, aunque no necesariamente, mutua y, por lo tanto, los enlaces pueden ser dirigidos o no dirigidos. Fundamentalmente, un nodo pierde su capacidad de funcionar tan pronto como el nodo del que depende deja de funcionar, mientras que puede no verse tan gravemente afectado por la pérdida de un nodo al que está conectado.
En física estadística , las transiciones de fase solo pueden aparecer en muchos sistemas de partículas. Aunque las transiciones de fase son bien conocidas en la ciencia de redes, en redes individuales solo son de segundo orden. Con la introducción de la dependencia de la interconexión de redes, surgen las transiciones de primer orden. Este es un fenómeno nuevo y con profundas implicaciones para la ingeniería de sistemas. Cuando la disolución del sistema tiene lugar después de una degradación constante (aunque pronunciada) para las transiciones de segundo orden, la existencia de una transición de primer orden implica que el sistema puede pasar de un estado relativamente saludable a un colapso completo sin previo aviso.
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