Un mondo di reti

La vita moderna dipende enormemente dalle reti, non da ultimo Internet. Ciononostante, il rapporto tra la struttura e la funzione di tali strumenti è tutt’altro che chiaro e da ciò deriva l’imprevedibilità del loro comportamento.

Il progetto COMPLEXNETROUTING (Efficient routing in the internet and other complex networks using hyperbolic metric spaces), finanziato dall’UE, è stato concepito allo scopo di analizzare tale aspetto. Nello specifico, il consorzio, formato da due membri, ha perseguito l’idea della presenza di spazi metrici iperbolici nascosti che guidano il trasporto delle informazioni, ma senza bisogno di conoscere la topologia globale. Il gruppo di lavoro si è pertanto prefissato tre obiettivi finalizzati alla dimostrazione dei principali concetti alla base della ricerca, nonché alla costruzione di reti reali. Sebbene grande enfasi sia stata posta su Internet, l’attenzione del progetto è stata rivolta a tutte le forme di collegamento in rete. L’iniziativa, della durata di quattro anni, si è conclusa all’inizio del 2015.

Gli obiettivi progettuali, perfettamente raggiunti, hanno condotto a importanti traguardi.

Gli esperti hanno scoperto un’elevata somiglianza tra le geometrie iperboliche e le topologie delle reti reali e sono giunti alla conclusione che i compromessi tra popolarità e somiglianza modellano in realtà la struttura e le dinamiche delle reti complesse. Di conseguenza, le reti rappresentano grafici geometrici casuali che si sviluppano in spazi iperbolici. In secondo luogo, i risultati ottenuti valgono non solo per le reti tecnologiche, ma anche per altre tipologie, come quelle biologiche e sociali. Dalla combinazione tra popolarità e somiglianza dei nodi delle reti si origina una geometria iperbolica.

Infine, gli esperti hanno creato un quadro sistematico finalizzato alla mappatura di una rete su uno spazio iperbolico che, una volta applicato a Internet, è stato in grado di produrre risultati soddisfacenti. Le prestazioni del “greedy forwarding”, che utilizza il quadro, registrano un livello di efficacia pari a circa il 90 %. L’infrastruttura è inoltre in grado di prevedere i legami mancanti e futuri nelle reti reali, nonché di dimostrare le modalità di evoluzione delle comunità. I risultati ottenuti registrano importanti implicazioni sulla riprogettazione dell’architettura di Internet.

Dall’iniziativa sono emersi nuovi aspetti legati al funzionamento delle reti complesse.