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Il Fenomeno Small-World Una prospettiva
algoritmica
Abstract
Un
esperimento un po’ visionario degli anni
sessanta, abbandonato nei cassetti della
facoltà di psicologia sociale della Yale
University, si ripropone nell’era della Rete
con interessanti risvolti sull’evoluzione
del World Wide Web. Al di là del folklore,
il “fenomeno del piccolo mondo” è stato
inaugurato come un’area di studio
sperimentale delle scienze sociali
attraverso lo studio pionieristico di
Stanley Milgram negli anni ’60. L’ipotesi di
Milgram è che i membri di una qualsiasi
“rete sociale” (nel suo caso, Milgram
utilizzò la popolazione degli Stati Uniti)
siano interconnessi l’uno all’altro
attraverso una breve catena di conoscenze
intermedie. Al fine di testare la sua
ipotesi Milgram condusse due esperimenti
molto simili tra loro, usando una tecnica
empirica ma rivoluzionaria: spedì a circa
duecento persone del Nebraska e del Kansas
(regioni assai decentrate e poco popolate),
selezionate in modo casuale, una lettera
nella quale spiegando l’esperimento,
chiedeva loro di inviare la stessa lettera
ad una persona, a loro sconosciuta,
residente nell’area di Boston. Milgram nella
sua lettera fissava dei vincoli che ognuno
doveva rispettare. Ogni persona che riceveva
la lettera, doveva aggiungere alcune
informazioni personali e rispedire la
lettera a qualcuno che conoscevano molto
bene da poterlo chiamare per nome di
battesimo e che, basandosi solo sul nome del
destinatario, sul fatto che abitasse a
Boston e sul suo lavoro, poteva conoscerlo o
comunque poteva avere maggiori possibilità
di loro di far giungere la lettera a
destinazione. Il risultato sorprendente del
suo esperimento, ora divenuto parte della
cultura popolare grazie ad un famoso film ed
assurto a dogma della sociologia, è che in
media la lettera arriva a destinazione dopo
sei passaggi. Questo risultato, verificato
in seguito anche da altri esperimenti
simili, ha portato a parlare dei “sei gradi
di separazione” che dividerebbero due
persone di una qualunque rete sociale.
Basandosi sull’esperimento di Milgram, altri
studiosi hanno pensato di verificare questa
teoria, applicandola ad altre discipline e
tipologie di reti, tentando di costruire un
modello matematico per poter studiare
analiticamente il problema. Uno dei modelli
più recenti e più raffinato è stato
formulato da Watts e Strogatz. Il loro
modello ha fornito prove evidenti, che il
fenomeno del piccolo mondo è riscontrabile
in una serie di reti, relative sia a
fenomeni naturali che tecnologici, e che
rappresenterà un ingrediente fondamentale
nell’evoluzione del World Wide Web. Tuttavia
i modelli esistenti sono risultati
insufficienti a spiegare la notevole
componente algoritmica presente
nell’esperimento originale di Milgram: “gli
individui di una rete sociale, usando solo
informazioni locali sono collettivamente
molto efficienti nel costruire percorsi
brevi tra due soggetti della rete sociale
stessa”. Jon Kleinberg nel suo lavoro: “The
Small-World Phenomenon: An Algorithmic
Perspective” (lavoro da cui prende spunto
questa tesina), tenta di dimostrare che,
sebbene recenti modelli di rete risultino
ricchi di percorsi brevi, nessun algoritmo
decentralizzato, operando solamente con
informazioni locali, è in grado di costruire
cammini brevi su queste reti con probabilità
di successo trascurabile. Kleinberg,
definisce una famiglia infinita di modelli
di rete che generalizza il modello di
Watts-Strogatz, e mostra che per uno di
questi modelli, esiste un algoritmo
decentralizzato capace di trovare un cammino
breve con alta probabilità.
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