Model de xarxes millora la comprensió dels conflictes i aliances globals

• Investigadors de l'IFISC i la Universitat de Milano-Bicocca desenvolupen un model utilitzant xarxes amb signe per entendre les relacions internacionals. 
• L'estudi, publicat al Journal of Applied Mathematics and Computing, proposa un índex d'equilibri local per avaluar les contribucions dels països a l'estabilitat global. 
• La recerca analitza dades històriques des de 1816 fins a 2014, i detecta esdeveniments geopolítics significatius basats en fluctuacions d'equilibri.

Investigadors de l'Institut de Física Interdisciplinària i Sistemes Complexos (IFISC, UIB-CSIC), juntament amb col·legues de la Universitat de Milano-Bicocca, han introduït un nou mètode per detectar esdeveniments històrics importants utilitzant la teoria de xarxes. El seu estudi, publicat al Journal of Applied Mathematics and Computing, aprofita les xarxes amb signe que evolucionen al llarg del temps per analitzar les relacions internacionals durant un període de 200 anys, des del segle XIX fins al XXI.

Entendre les xarxes amb signe i l'equilibri local

Les xarxes amb signe són una representació matemàtica on les relacions es denoten com a positives (per exemple, aliances) o negatives (per exemple, conflictes). Tradicionalment, el concepte d'equilibri en aquestes xarxes s'avalua de manera global. En contrast, aquest estudi introdueix un índex d'equilibri local, que quantifica quant contribueix un node donat (o país) a l'equilibri global de la xarxa.

L'estudi de les xarxes amb signe ha guanyat una atenció significativa a causa de les seves aplicacions en diversos camps com l'ecologia, la bioquímica, la sociologia i la política. L'equilibri estructural, la tendència de les xarxes a evitar cicles amb un nombre imparell d'arestes negatives, és una propietat clau d'aquestes xarxes. Encara que la majoria de xarxes empíriques rarament estan perfectament equilibrades, sovint exhibeixen característiques similars als gràfics equilibrats. Això ha dut els investigadors a desenvolupar índexs que mesuren el nivell d'equilibri. No obstant això, entendre quins nodes (o països) contribueixen de manera més significativa al desequilibri de la xarxa ha estat una qüestió difícil. L'índex d'equilibri local aborda això i quantifica en quina mesura contribueixen les relacions de cada país a l'estabilitat global; ofereix una nova perspectiva sobre l'estabilitat i la dinàmica de les relacions internacionals.

Aplicació a les relacions internacionals històriques

Amb una base de dades històrica d'aliances i conflictes des de 1816 fins a 2014, els investigadors varen construir xarxes amb signe per a cada any i varen calcular l'índex d'equilibri local per a cada país. L'anàlisi va mostrar que les caigudes en la sèrie temporal de l'equilibri local estan significativament correlacionades amb l'aparició de conflictes violents, mentre que els augments en l'equilibri local estan correlacionats amb esdeveniments no violents com tractats de pau o la creació d'aliances supranacionals. Per exemple, l'estudi va identificar una caiguda significativa en l'índex d'equilibri local per a França durant les revolucions de 1848 i una forta disminució per a Mèxic durant la Revolució Mexicana, i destacava la sensibilitat de l'índex als trastorns històrics.

Validació estadística i aplicacions futures

Els investigadors varen validar el seu model comparant-ne els resultats amb registres històrics i índexs de risc geopolític. Els resultats varen demostrar correlacions estadísticament significatives entre les fluctuacions en la mètrica d'equilibri local i els esdeveniments històrics registrats en bases de dades històriques. A més, l'estudi va trobar fortes correlacions entre l'índex d'equilibri local i l'índex de risc geopolític (GPR), que mesura la freqüència d'articles de premsa que discuteixen esdeveniments geopolítics adversos.

La recerca representa un avanç substancial en la ciència de xarxes i la seva aplicació a les relacions internacionals i demostra el poder dels models matemàtics per desxifrar sistemes socials complexos. Aquest enfocament innovador obre noves vies per a investigacions futures. En aplicar l'índex d'equilibri local a dades contemporànies, els investigadors poden predir tensions geopolítiques emergents i canvis en les aliances internacionals de manera potencial. A més, la integració d'aquest model amb altres mètodes quantitatius podria millorar la nostra comprensió de l'estabilitat global i informar la formulació de polítiques i els esforços diplomàtics. 

Diaz-Diaz, F., Bartesaghi, P. & Estrada, E. Mathematical modeling of local balance in signed networks and its applications to global international analysis. J. Appl. Math. Comput. (2024). https://doi.org/10.1007/s12190-024-02204-2

• El Diari de la UIB