El modelado de bloques es un conjunto o un marco coherente que se utiliza para analizar la estructura social y también para establecer procedimientos para particionar (agrupar) las unidades de la red social ( nodos , vértices , actores ), basándose en patrones específicos, que forman una estructura distintiva a través de la interconectividad. [1] [2] Se utiliza principalmente en estadística , aprendizaje automático y ciencia de redes .
Como procedimiento empírico , el modelado de bloques supone que todas las unidades de una red específica pueden agruparse hasta el punto de que sean equivalentes. En cuanto a la equivalencia, puede ser estructural, regular o generalizada. [3] Utilizando el modelado de bloques, una red puede analizarse utilizando modelos de bloques recién creados , lo que transforma una red grande y compleja en una más pequeña y más comprensible. Al mismo tiempo, el modelado de bloques se utiliza para operacionalizar los roles sociales .
Mientras que algunos sostienen que el modelado de bloques es simplemente un método de agrupamiento, Bonacich y McConaghy afirman que "es un enfoque algebraico y con fundamento teórico para el análisis de la estructura de las relaciones". La capacidad única del modelado de bloques reside en el hecho de que considera la estructura no solo como un conjunto de relaciones directas, sino que también tiene en cuenta todas las demás relaciones compuestas posibles que se basan en las directas. [4]
Los principios del modelado en bloques fueron introducidos por primera vez por Francois Lorrain y Harrison C. White en 1971. [2] El modelado en bloques se considera como "un conjunto importante de herramientas de análisis de redes" ya que se ocupa de la delineación de estructuras de roles (los lugares bien definidos en las estructuras sociales, también conocidos como posiciones) y el discernimiento de la estructura fundamental de las redes sociales. [5] : 2, 3 Según Batagelj , el "objetivo principal del modelado en bloques es reducir una red grande, potencialmente incoherente a una estructura comprensible más pequeña que pueda interpretarse más fácilmente". [6] El modelado en bloques se utilizó al principio para el análisis en sociometría y psicometría , pero ahora se ha extendido también a otras ciencias. [7]
Una red como sistema está compuesta por (o definida por) dos conjuntos diferentes: un conjunto de unidades (nodos, vértices, actores) y un conjunto de vínculos entre las unidades. Utilizando ambos conjuntos, es posible crear un grafo que describe la estructura de la red. [8]
Durante el modelado de bloques, el investigador se enfrenta a dos problemas: cómo particionar las unidades (por ejemplo, cómo determinar los grupos (o clases), que luego forman vértices en un modelo de bloques) y luego cómo determinar los vínculos en el modelo de bloques (y al mismo tiempo los valores de estos vínculos). [9]
En las ciencias sociales , las redes son generalmente redes sociales , compuestas por varios individuos (unidades) y relaciones sociales seleccionadas entre ellos (enlaces). Las redes del mundo real pueden ser grandes y complejas; el modelado de bloques se utiliza para simplificarlas en estructuras más pequeñas que pueden ser más fáciles de interpretar. Específicamente, el modelado de bloques divide las unidades en grupos y luego determina los vínculos entre los grupos. Al mismo tiempo, el modelado de bloques se puede utilizar para explicar los roles sociales existentes en la red, ya que se supone que el grupo de unidades creado imita (o está estrechamente asociado con) los roles sociales de las unidades. [8]
El modelado de bloques puede definirse como un conjunto de métodos para dividir las unidades en grupos (también conocidos como posiciones) y los vínculos en bloques, que se definen a su vez mediante los grupos recién obtenidos. Un bloque (también modelo de bloques) se define como una submatriz que muestra la interconectividad (vínculos) entre nodos, presentes en el mismo grupo o en grupos diferentes. [8] Cada una de estas posiciones en el grupo se define por un conjunto de vínculos (in)directos hacia y desde otras posiciones sociales. [10] Estos vínculos (conexiones) pueden ser dirigidos o no dirigidos; puede haber múltiples vínculos entre el mismo par de objetos o pueden tener pesos sobre ellos. Si no hay múltiples vínculos en una red, se denomina red simple. [11] : 8
Una representación matricial de un grafo se compone de unidades ordenadas, en filas y columnas, en función de sus nombres. Las unidades ordenadas con patrones similares de vínculos se dividen en grupos iguales. Luego, los grupos se organizan juntos de modo que las unidades de los mismos grupos se coloquen una al lado de la otra, preservando así la interconectividad. En el siguiente paso, las unidades (de los mismos grupos) se transforman en un modelo de bloques. Con esto, generalmente se forman varios modelos de bloques, uno es el grupo central y otros son cohesivos; un grupo central siempre está conectado a los cohesivos, mientras que los cohesivos no se pueden vincular entre sí. La agrupación de nodos se basa en la equivalencia , como estructural y regular. [8] El objetivo principal de la forma matricial es presentar visualmente las relaciones entre las personas incluidas en el grupo. Estos vínculos se codifican de forma dicotómica (como presentes o ausentes), y las filas en la forma matricial indican la fuente de los vínculos, mientras que las columnas representan el destino de los vínculos. [10]
La equivalencia puede tener dos enfoques básicos: las unidades equivalentes tienen el mismo patrón de conexión con los mismos vecinos o estas unidades tienen el mismo patrón de conexión o uno similar con diferentes vecinos. Si las unidades están conectadas al resto de la red de manera idéntica, entonces son estructuralmente equivalentes. [3] Las unidades también pueden ser equivalentes de manera regular, cuando están conectadas de manera equivalente con otras unidades equivalentes. [2]
En el modelado de bloques, es necesario considerar la cuestión de los resultados que se ven afectados por errores de medición en la etapa inicial de adquisición de los datos. [12]
En cuanto al tipo de red que se está modelando en bloques, es necesario un enfoque diferente. Las redes pueden ser monomodo o bimodo. En el primero, todas las unidades se pueden conectar a cualquier otra unidad y donde las unidades son del mismo tipo, mientras que en el segundo, las unidades se conectan solo a la(s) unidad(es) de un tipo diferente. [5] : 6–10 En cuanto a las relaciones entre unidades, pueden ser redes unirrelacionales o multirrelacionales. Además, las redes pueden ser temporales o multinivel y también redes binarias (solo 0 y 1) o con signo (que permiten vínculos negativos)/valores (son posibles otros valores).
Los distintos enfoques de modelado de bloques se pueden agrupar en dos clases principales: modelado de bloques determinista y modelado de bloques estocástico . El modelado de bloques determinista se divide a su vez en enfoques de modelado de bloques directos e indirectos. [8]
Entre los enfoques de modelado de bloques directos se encuentran: la equivalencia estructural y la equivalencia regular . [2] La equivalencia estructural es un estado en el que las unidades están conectadas al resto de la red de manera idéntica, mientras que la equivalencia regular ocurre cuando las unidades están igualmente relacionadas con otras equivalentes (las unidades no necesariamente comparten vecinos, pero tienen vecinos que son similares). [3] [5] : 24
Los enfoques de modelado de bloques indirectos, donde la partición se trata como un problema de análisis de conglomerados tradicional (midiendo los resultados de (dis) similitud en una matriz de (dis)similitud), son: [8] [2]
Según Brusco y Steinley (2011), [14] el modelado de bloques se puede categorizar (utilizando un número de dimensiones): [15]
Los modelos de bloques (a veces también modelos de bloques ) son estructuras en las que:
Los programas informáticos pueden particionar la red social según condiciones preestablecidas. [17] : 333 Cuando los bloques empíricos pueden aproximarse razonablemente en términos de bloques ideales, dichos modelos de bloques pueden reducirse a una imagen de bloque , que es una representación de la red original, que captura su "anatomía funcional" subyacente. [18] Por lo tanto, los modelos de bloques pueden "permitir que los datos caractericen su propia estructura", y al mismo tiempo no buscar manifestar una estructura preconcebida impuesta por el investigador. [19]
Los modelos de bloques pueden crearse de forma indirecta o directa, basándose en la construcción de la función criterio . La construcción indirecta se refiere a una función basada en una "medida de (dis)similitud compatible entre pares de unidades", mientras que la construcción directa es "una función que mide el ajuste de los bloques reales inducidos por una agrupación dada a los bloques ideales correspondientes con relaciones perfectas dentro de cada agrupación y entre agrupaciones según los tipos de conexiones considerados ( equivalencia )". [20]
Los modelos de bloques se pueden especificar en función de la intuición , la sustancia o la percepción de la naturaleza de la red estudiada; esto puede dar como resultado modelos como los siguientes: [5] : 16–24
El modelado de bloques se realiza con programas informáticos especializados , dedicados al análisis de redes o al modelado de bloques en particular, como: