lundi 6 juin 2011

Les nœuds, les flux et leur maîtrise. Les réseaux sont-ils incontrôlables ?

Les réseaux sont partout dans l’environnement naturel, social ou technologique. Ils sont constitués de nœuds et de liens (flux) entre les nœuds. Les gènes peuvent être considérés comme un réseau de section d’ADN (nœuds) capable d’envoyer des messages. Et il en va bien sûr de même pour les membres de Facebook, Copains d’avant, LinkedIn ou tout autre réseau social du Web.

Intuitivement, on pense que ces réseaux sont très difficiles à contrôler du fait même de leur organisation décentralisée et de leur horizontalité. Le modèle du réseau comme forme idéale d’organisation s’oppose à celui de la pyramide, où le sommet descend hiérarchiquement vers la base. Cette incontrôlabilité peut être perçue comme un avantage pour les réseaux sociaux (liberté individuelle) et un obstacle pour les réseaux biologiques (difficulté à administrer un médicament efficace)

Dans un article de la revue Nature, Yang-Yu Liu, Jean-Jacques Slotine et Albert-László Barabási suggèrent cependant que cette idée n’est pas exacte. En combinant les outils de la science des réseaux avec ceux de la théorie du contrôle, les trois chercheurs montrent que l’on peut en réalité parvenir à un contrôle partiel de ces réseaux, les faire évoluer d’un état initial donné vers un état final souhaité. Selon divers facteurs (taille et complexité du réseau), un certain nombre de « nœuds stratégiques » sont nécessaires pour cela : une fois ces nœuds gagnés, c’est-à-dire envoyant la bonne information au reste du réseau, l’évolution peut être rapide.

Pour Liu et ses collègues, les réseaux sociaux sont plus faciles à cibler ainsi : ils estiment que 20 % des nœuds sont des moteurs d’influence, contre par exemple 80 % dans un réseau de gènes. Autre idée reçue : les nœuds d’apparence les plus centraux (ceux par exemple ayant le plus d’amis sur Facebook) ne sont pas nécessairement les plus importants pour faire basculer le réseau d’un état vers un autre. Les voies de l’influence sont donc particulièrement complexes dans le monde des réseaux et exigent, certes des outils, mais aussi beaucoup « d’intelligence humaine ».

Référence : Liu YY, Slotine JJ, Barabási AL (2011), Controllability of complex networks, Nature, 473, 167-173, doi:10.1038/nature10011
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