información entre redes y sistemas de conocimiento

José María Díaz NafríaUniversidad de León, España| Universidad Politécnica de Munich, AlemaniaSENESCYT – Universidad Estatal Penínssula de Santa Elena, Ecuador

Contexto

2INFORMACIÓN: entre redes y sistemas de conocimiento

Árbol del conocimiento


Redes de conocimiento


Contenidos

1. Redes abstractas2. Información y modelos de

interacción3. Redes semánticas y de

conocimiento4. El estudio interdisciplinar

de la información5. Desarrollo de capacidades

de integración científica


1. Redes abstractas

• Esencialmente, una red no es más que un conjunto de nodos y enlaces tal que exhibe la estructura característica de conexiones entre nodos.

• Abstracción: Lo que observamos en el dibujo no es más que representación de la red, no la red en sí misma. Estamos tratando con un grafo matemático, que definimos como un conjunto de vértices y aristas.


1. Redes abstractas

• La abstracción (paralela a la representación) logra un tipo de universalización. (Obsérvese que aún no se ha definido el significado de los nodos). Hasta ahora hemos tratado con un tipo formal de representación.

• Una conexión en la realidad supone interacción. Por esta razón los enlaces en la red reflejan las interacciones entre nodos.

• La dinámica de una fenomenología observable es inherente a un diagrama que en sí mismo es estático.

• Lo fundamental del grafismo diagramático consiste en expresar lo que no puede expresarse por un dibujo aislado: movimiento.

• El enlace en la red, o el arista en su representación, simboliza este movimiento.


• Normalmente tratamos con diagramas cuyos vértices son simplemente puntos y cuyas aristas son segmentos orientados (comúnmente indicados por la cabeza de una flecha)

• Los vértices se visualizan como agentes que operan sobre otros agentes mediante su interacciónrespectiva.

• Caracterizamos el tipo de agente y el tipo de interacción (usualmente codificada mediante etiquetas, colores, etc.).

• Existe una diferencia relevante entre tipos de interacción interna y externa (activa/pasiva).

• Visualizamos el efecto de un agente sobre otro como información (sentido procesual)

8

N1

N3N2

I1,2I2,1

INFORMACIÓN: entre redes y sistemas de conocimiento

1. Redes abstractas


1. Redes abstractas

Grupos aislados Red social única (núcleo masivo / giant cluster)

Bara

bási

(200

2): L

inke

d-Th

ene

w s

cien

ceof

Net

wor

ks

1. Red Abstracta

10

En una red abstracta podemos diferenciar las interacciones según sean• Internas, causadas por agentes activos y• Externas, causadas por agentes activos diferentes

(comunicandos, agentes de conocimiento) que usan los agentes pasivos (cables, palabras).

Esta diferencia también supone una diferencia en la representación: en función de si se usan para representar:• Potencialidades (como en el caso de mapas

geográficos o redes semánticas de conceptos), o• Actualidades (como en el caso de procesos dinámicos,

e.g. la comunicación efectiva entre personas).


N1

N3N2

I1,2I2,1

1. Red Abstracta

11

• Una red de interacciones activas puede expresarse en términos de una red de comunicación.

• Frecuentemente se adapta al modelo de mundo pequeño, común a una extensa clase de fenómenos (en comunicación, epidemiología, intercambio de información, red semántica de una lengua, etc.)

• Siempre debe identificarse dónde está operando el agente activo y cuál es la representación pasiva como espacio de interacciones.


1. Red Abstracta


La importancia de los atajos (Watts & Strogratz)

• La distancia de la red social en un país del tamaño de EE.UU. 5 (Milgram 1970s)

• A nivel mundial la distancia de la red social 6

Lazos fuertes y débiles

1. Red Abstracta

13

• Dentro de esta variedad de redes es importante discernir entre: (i) las de escala aleatoria y (ii) las libres de escala.

• Puede demostrarse que si empezamos con Nnodos y conectamos cada par de nodos con probabilidad p, entonces creamos un grafo con unas p·N(N-1)/2 aristas distribuidas aleatoriamente. La red generada así esfuertemente homogénea (la mayor parte de los nodos tienen aproximadamente el mismo número de enlaces).

• Si consideramos la distribución de grado de una red P(k) (probabilidad de que un nodo elegido al azar tenga exactamente k enlaces) encontramos que los grados de un grafo aleatorio siguen una distribución de Poissoncon un pico en <k>.


1. Red Abstracta

14

• Sin embargo, para una amplia clase de redes, encontramos en cambio que

P(k) k–, es decir, la distribución de grado posee lo que se denomina distribución de cola pesada. (Generalmente 0 1 y la dimensión de espacio de fase asociado es así fractal)

• Tales redes son fuertemente heterogéneas: la mayoría de los nodos tienen uno o dos enlaces, mientras que unos pocos nodos (llamados concentrador/ hub) tienen un gran número de enlaces que garantizan la conectividad general de la red.

• Hay una gran diferencia topológica entre redes aleatorias y carentes de escala.


1. Red Abstracta

15

• Las topologías de red determinan la resilencia de las redes


2. Información y modelos de interacción

• ¿Qué es información?• Si solo nos referimos al intercambio de señales (MTC): lo que un

agente hace a otro es reducir la incertidumbre que tiene el segundo respecto a las señales transmitidas.

• Cuál es el caso dentro de un conjunto finito de señales/mensajes?

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Z=Si{S1, S2,… SN}

Ruido

Z’=Si’ Comparación con{S1, S2,… SN}

Si=X

Incertidumbre: {p1, p2,… pN}

Ni Nj


2.1 Información

Incertidumbre inicial

1 bit de Información

Incertidumbre reducida

1 bit of información

1 bit de información

Incertidumbre reducida

Certidumbre

{p1, p2,… pN}, aquí: pi =1/M

Cuál es el caso? I = log2 (N = No. choices) = - log2 (1/N) = - log2 p

s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8


2.1 Información

Información (TMC)sint:

La Información tiene, sin embargo, 3 dimensiones:

sintáctica | semántica | pragmática

Información (TAI)sint-sem:

Existen dos aspectos esenciales (Weizäcker):

Potencialidad | Actualidad

(e.g. “información en mi bolsillo”)

→


2.2 Modelo de interacción (comunicación)



20

“The fundamental problem of communication is that of reproducing at one point either exactly or approximately a message selected at another point. Frequently the messages have meaning; that is they refer to or are correlated according to some system with certain physical or conceptual entities. These semantic aspects of communication are irrelevant to the engineering problem.” (Shannon, 1948)


2.2 Modelo de Interacción (comunicación)

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La TMC tiene por objetivo resolver el problema técnico:• Eliminar ruido• Recursos mínimos para una cantidad de información dada• Máximo rendimiento para unos recursos de canal determinadosCon este propósito se necesita:1. Aproximación cuantitativa a la información (descontextualizado)2. No interferir en las cuestiones semánticas y pragmáticas (buen cartero)

Fuente Codificador DestinoDecodificador

Mensaje original Mensaje

codificado

Mensaje decodificado

Ruido

Canal

Canal sin ruido (transparente)

Código: {m’1, m’2,… m’N}Reglas (gramática)

?


Código: {m’1, m’2,… m’N}Reglas (gramática)

Código: {m1, m2,… mN}Reglas (gramática)

Código: {m1, m2,… mN}Reglas (gramática)

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2.2 Modelo de Interacción (comunicación)

“the signs of general ideas, and ideas become general, by separating from them the circumstances of time and place, and any other ideas that may determine them to this or that particular existence.” (J. Locke, ECHU, 1690)


Modelo técnico de comunicación digital (sintáctico-semántico)

23


1) El emisor (de acuerdo a alguna convención ~ código) para comunicar X transmite Z;

2) El receptor, tras recibir Z acompañado por una cierta cantidad de ruido, sostiene la

hipótesis de que el emisor trató de comunicar X.

1’) el emisor (de acuerdo a alguna convención ~ código) ‘para hacer X’, siendo C elcontexto percibido por el emisor, transmite Z;

2’) el receptor, tras recibir Z acompañado por una cierta cantidad de ruido, siendo C’el contexto que percibe, sostiene la hipótesis de que el emisor trata de ‘hacer X’.

Modelo inferencial de comunicación (semanto-pragmatica)


La eficiencia de la comunicación en el modelo inferencial depende de que:1º la cantidad de ruido sea lo suficientemente baja de modo que el

receptor no se equivoque, lo cual depende de la diferencia entre las señales usadas en el código.

2º los contextos percibidos en ambos lados estén lo suficientemente próximos,

3º el código sea lo suficientemente complejo como para facilitar no solo la asimilación del contenido semántico sino también lo que puede considerarse de un nivel lógico superior: ‘lo que trata de hacerse al transmitir la señal Z’.

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Modelo recursivo para la interacción de un agente (genérico):

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1’’) El agente, percibiendo Zn‐1 en un contexto dinámico C’(t) (que incluye objetivospropios y colectivos), decide hacer Xn. Y con el fin de lograrlo “hace Zn” (actocomunicativo) siguiendo una convención CV’.

Esquema de la vida de un agente:• Secuencia de decisiones {..., Xn-2, Xn-1, Xn, ...}, • tomadas de acuerdo a una secuencia de

objetivos {..., On-2, On-1, On, ...}, • Y de acciones realizadas {..., Zn-2, Zn-1, Zn, ...} • dentro en un contexto dinámico C’(t), que

incluye convenciones semanto-pragmáticas dinámicas CV’.

N1

N3N2

I1,2I2,1


3. Red semántica


• Tormenta de animales (Goñi y Villoslada, 2010)

• La distancia en una red semántica (66.000 palabras) 6

• Cuando se eliminan las palabras polisémicas la distancia aumenta a 11 (Sigman y Cecchi)

• Relevancia de la polisemia y de triángulos semánticos

3. Red semántica


Ont

ogen

yof

sca

le-fr

ee s

inta

xne

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ks(C

orom

inas

Mut

ra e

t al,

2009

)

3. Red Semántica (pasiva-activa)debate político

28

Análisis de redes semánticas de la reacción a la decisión de un tribunal en EE.UU. (Huang):• Se observa una actualización de la red semántica para reflejar una especie de teoría

acerca de lo que fue el caso, mediada por fuertes prejuicios.

En el campo del conocimiento científico:• Encontramos una

actualización de la red conceptual reflejando las teorías acerca de lo que es el caso en un campo dado, mediado por definiciones y axiomas.


3. Red semántica (pasiva-activa)debate político

29

Análisis de red semántica de Tweets en los debates de las elecciones presidenciales de Corea del Sur (Park et al.): se visualiza la frecuencia de la comunicación entrante/saliente entre participantes (tweets)

1st2nd

3rd

Azul-naranja-verde-rojo: centralidad de grado saliente creciente



30

En el caso 1º se ha visualizado la dinámica de la relevancia social de palabras/conceptos en el contexto de la discusión del fallo del tribunal:• La red de discusión representa la relevancia social como una media del promedio de la

interacción comunicativa de agentes sociales (gente)• Cada agente cuenta con una red semántica inherente (consciente e inconsciente)

CiCk

Cj

Ii,j

Ij,i

E[{R}] E[{R’}] Aj

AkAi

Ij,iIi,j

{R} {R’}



31

Proyecto MyUniversity de e-Participación en universidades europeas (2011-2013):



33

Conclusiones del Proyecto myUniversity: • Los problemas disponen de una

estructura diferente en cada nivel (dep., fac., univ., sistema nacional, internacional): diferentes redes semánticas

• Estructura jerárquica con filtrado de asuntos relevantes (VSM):

• Cada nivel reduce la complejidad hacia el nivel superior (ley de Ashby de la variedad requerida)

• Sistemas de participación anidados (niveles de recursión)


3. Red semántica (pasiva-activa)conocimiento científico

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En el mundo científico lo que se actualiza es la base de conocimiento (lo que es el caso):• Las redes pasivas en una disciplina dada refleja su marco teórico T = {{d}, {a}}• La interacción permite a Ai saber:

• Lo que es el caso: {pi} expresado en T• Si no puede ser expresado en la red pasiva K, ésta ha de actualizarse: T T’

• Ciencia normal• Ciencia revolucionaria• Dinámica del conocimiento científico de Laudan

Q[{K}] Q[{K’}] Aj

AkAi

Ij,iIi,j

{K} {K’}


CiCk

Cj

Ii,j

Ij,i

Redes de conocimiento interdisciplinares

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Qué ocurre en la ciencia interdisciplinar? (Hermida Quintela et al.)


4. El estudio interdisciplinar de la información


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Sociedad Industrial Sociedad de la informaciónUso de Energía Información

Basado en Transformaciones cristalizadas en el sistema industrial (estabilizado)

Selección hiper-flexible de cambios en el sistema socio-económico

Modelo Máquina de vapor: dirigido a la disponibilidad intensiva de Energía (Trabajo: cambios)

Máquina de Turing: enfocado a la selección (intensiva) de cambios

• Se requiere una comprensión general de la información que nos permita aprehender la complejidad inherente a la realidad en sus diferentes niveles (físico, biológico, cognitivo, humano, socio-técnico), su emergencia y su evolución

E lo que permite la generación de cambios en el sistema (espacio de estados)I lo que permite la selección de cambio en el sistema (espacio de estados)



glossariumBITri (glosario interdisciplinar)


Glosario Interdisciplinar de conceptos, metáforas, teorías y problemas en torno a la información

47Information: among networks and systems of knowledge

1 5 10 50 100 500 1000

050

010

0015

0020

0025

0030

0035

00

TF

Freq

uenc

y




information

theory

know ledge

concept

communication

use

Desarrollo de capacidades de integración científica


Instituciones internacionales (NSF, ERAB, OCDE, UNESCO…) recomiendan cambiar de estrategia tecno-científica hacia ciencia inter- y transdisciplinar.

Proyectos FIRE y PRIMER


Aviso legalEsta obra está protegido por una licencia de Reconocimiento - No Comercial - Sin Obra Derivada 3.0 de Creative Commons. Se permite la reproducción, distribución y comunicación pública, siempre y cuando se cite adecuadamente la obra y sus responsables: J.M. Díaz Nafría, (2016). Información: entre redes y sistemas de conocimiento. (Presentación). Universidad Estatal Península de Santa Elena, Ecuador.

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