Red compleja

En el contexto de la ciencia de redes,[1]​ una red compleja se refiere a una red (modelada como grafo) que posee ciertas propiedades estadísticas y topológicas no triviales que no ocurren en redes simples; p.e., distribuciones de grado que siguen leyes de potencia, estructuras jerárquicas, estructuras comunitarias, longitud entre cualesquiera dos entes del sistema corto, o alta cohesividad local (medida a través del coeficiente de agrupamiento).

Ejemplo de redes con tales características en la naturaleza son las redes sociales,[2]​ las redes neuronales, las redes de tráfico aéreo y las redes tróficas, entre muchas otras.

Una red[3]​ o grafo

se define por un conjunto

de elementos llamados nodos o vértices y otro conjunto,

{\displaystyle {\mathcal {E}}={\mathcal {E}}(R)\subset {\mathcal {N}}\times {\mathcal {N}}}

de elementos denominados enlaces o aristas.

Cada enlace corresponde a un par no-ordenado

Si consideramos los enlaces como pares ordenados, diremos que

, diremos que la red es ponderada y el valor

será llamado peso o ponderación del enlace

de una red se dicen adyacentes si estos están conectados por un enlace.

Se dirá que un enlace es incidente en un nodo

si dicho enlace es de la forma

, se define como el conjunto de los

{\displaystyle \{i,j\}\in {\mathcal {E}}(R)}

será llamado vecindario inclusivo de

, se dice que el par

es una subred (o subgrafo) de

{red completa}), denotada por

, es una red en la que todo par de nodos

se dice maximal si no puede agregarse otro nodo a

sin que este deje de ser un clique en

Básicamente, en este tipo de redes el conjunto de nodos

puede escribirse como la unión disjunta de dos conjuntos

de manera que en la red no hay enlaces de la forma

En la figura puede verse un ejemplo de este tipo de redes.

La matriz de adyacencia

{\displaystyle A_{ij}=\left\{{\begin{array}{c l}1&{\text{ si }}\{i,j\}\in {\mathcal {E}}(R)\\0&{\text{ en caso contrario.}}\end{array}}\right.}

Esta matriz nos permite representar de manera algebraica la estructura de red.

Red de co-aparición de los personajes de la novela Les Miserables de Victor Hugo
Red Bipartita. Los colores rojo y azul simbolizan las dos clases nodales. Obsérvese que no hay enlaces entre nodos de un mismo color.