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Pesquisador da USP São Carlos participa de pesquisa sobre ressonância de coerência em redes complexas

Publicado em 18 janeiro 2021

Usualmente, ruídos são entendidos como algo ruim, que precisam ser descartados. Em alguns contextos, eles podem trazer importantes contribuições, como no artigo denominado Coherence resonance in influencer networks, que acaba de ser publicado pela Nature e tem colaboração do pesquisador Tiago Pereira, do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e professor Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

Sabe-se que as redes de influenciadores possuem um conjunto de elementos conectados que impedem o aparecimento de comportamento coletivo quando a interação entre os elementos é baixa. Os pesquisadores mostraram que quando a força do ruído é ideal em uma rede de influenciadores, ocorre a sincronia entre os elementos e os grupos passam a ter uma ordem global.

“O que se sabia era sobre o efeito construtivo do ruído para casos homogêneos”, comenta Tiago Pereira. Ele explica ainda que as redes complexas são abundantes na natureza e muitas contêm nós que são altamente conectados (hubs). “Alguns desses hubs são chamados de influenciadores porque eles se acoplam fortemente à rede. Surpreendentemente, apesar da abundância de redes com influenciadores, pouco se sabe sobre sua resposta ao ruído. Neste artigo, mostramos que submeter os influenciadores a uma intensidade ótima de ruído pode resultar em sincronização de rede aprimorada”.

A contribuição da pesquisa torna-se relevante em estudos, por exemplo, de epilepsia ou Parkinson, quando a sincronização dos neurônios tem papel fundamental. Ou ainda em redes do coração, quando quebrar a coletividade é um dos desafios.

“A publicação deste artigo na Nature, uma das principais fontes científicas internacionais, traz a possibilidade de compartilhar resultados inéditos e que podem auxiliar em pesquisas que utilizam-se desses parâmetros para importantes descobertas sobre efeitos construtivos da aleatoriedade”, finalizou Tiago.

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em três áreas básicas: Ciência de Dados, Mecânica de Fluidos Computacional e Otimização e Pesquisa Operacional.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar / IMECC-UNICAMP / IBILCE-UNESP / FCT-UNESP / IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

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