Información entre redes y sistemas de conocimiento

José María Díaz Nafría
Universidad de León, España| Universidad Politécnica de Munich, Alemania
SENESCYT – Universidad Estatal Penínssula de Santa Elena, Ecuador

Contexto
2INFORMACIÓN: entre redes y sistemas de conocimiento

Árbol del conocimiento

Redes de conocimiento

Contenidos
1. Redes abstractas
2. Información y modelos de
interacción
3. Redes semánticas y de
conocimiento
4. El estudio interdisciplinar
de la información
5. 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 interacción
respectiva.
• 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
N3
N2
I1,2
I2,1
INFORMACIÓN: entre redes y sistemas de conocimiento
1. Redes abstractas

1. Redes abstractas
Grupos aislados Red social única
(núcleo masivo / giant cluster)
Barabási(2002):Linked-ThenewscienceofNetworks

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
N3
N2
I1,2
I2,1

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 N
nodos 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 Poisson
con 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?
16
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)
21
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 determinados
Con 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)

22
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 el
contexto 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’.
24

Modelo recursivo para la interacción de un agente (genérico):
25
1’’) El agente, percibiendo Zn‐1 en un contexto dinámico C’(t) (que incluye objetivos
propios y colectivos), decide hacer Xn. Y con el fin de lograrlo “hace Zn” (acto
comunicativo) 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
N3
N2
I1,2
I2,1

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
Ontogenyofscale-freesintaxnetworks
(CorominasMutraetal,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)
1st
2nd
3rd
Azul-naranja-verde-rojo:
centralidad de grado saliente creciente

debate político
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)
Ci
Ck
Cj
Ii,j
Ij,i
E[{R}]  E[{R’}]
Aj
Ak
Ai
Ij,i
Ii,j
{R}  {R’}

debate político
31
Proyecto MyUniversity de e-Participación en universidades europeas (2011-2013):

debate político

debate político
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)

conocimiento científico
34
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
Ak
Ai
Ij,i
Ii,j
{K}  {K’}
Ci
Ck
Cj
Ii,j
Ij,i

Redes de conocimiento
interdisciplinares
35
Qué ocurre en la ciencia interdisciplinar? (Hermida Quintela et al.)

4. El estudio interdisciplinar de la
información

información

39
Sociedad Industrial Sociedad de la información
Uso 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)
información

información

4. El estudio interdisciplinar de la información

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
0500100015002000250030003500
TF
Frequency

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

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Se permite la reproducción, distribución y
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responsables:
J.M. Díaz Nafría, (2016). Información:
entre redes y sistemas de conocimiento.
(Presentación). Universidad Estatal
Península de Santa Elena, Ecuador.
jdian@unileon.es
Interdisciplinary studies, Complexity
Hochschule München | Senescyt-Santa Elena
Universidad de León | BITrum

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