Métricas de robustez para el análisis de redes

Abstract

La dependencia de la gente, las empresas y el gobierno con los sistemas de telecomunicaciones se ha vuelto muy fuerte y vital en la mayoría de los casos. Una falla en estos sistemas, como por ejemplo Internet, puede ocasionar pérdidas en muchos sentidos paralizando casi cualquier tipo de industria. Así, estudiar estas fallas y fenómenos ha atraído a muchos investigadores a proponer modelos para detectarlas, estudiarlas y desarrollar acciones de mitigación y prevención. Uno de estos enfoques, es la medición de robustez de estos sistemas usando teoría de grafos, modelándolo abstractamente como elementos interconectados entre sí. El objetivo de este trabajo se enfoca en la evaluación y mejora de este sistema bajo la mirada de las redes complejas. Específicamente, sobre la robustez de la red física del Internet chileno, que dada la geografía del país es muy vulnerable tanto a desastres de factores naturales o humanos. Dado que el campo de las redes complejas es extremadamente extenso en la comunidad científica, es necesario estudiar los diversos sistemas y modelos propuestos, de tal manera a elegir aquel que más se adecúe a la problemática mencionada anteriormente. En detalle, se necesita una métrica adecuada para medir la robustez del sistema. Este trabajo consiste en un estudio exhaustivo de métricas de robustez para luego aplicarlas al contexto chileno. La metodología de este trabajo consiste en aplicar una técnica muy usada en el ámbito científico llamada estudio de mapeo sistemático. Esta revisión, bajo algunos antecendentes, responde la siguiente pregunta de investigación, qué métricas existen para estudiar la robustez en redes complejas, realizando una búsqueda en diversos repositorios académicos. Los resultados de este trabajo indican que la mayoría de la comunidad científica se ha concentrado en problemas de mayor escala, que no están sujetas a la particular geografía del territorio chileno. Otra razón por la cual aquellas métricas no son útiles para nuestro caso es que la mayoría darían resultados poco favorables dado que la red es intrínsecamente poco robusta. Las mejoras propuestas indican correlaciones favorables sobre una métrica en particular, sobre una topología similar a menor escala, el impacto nodal de Wiener (no presente dentro de los resultados del mapeo sistemático), que aparte de poseer una buena conectividad como requisito, toma en cuenta tanto las distancias (latencias) de la red, como la calidad de sus caminos alternativos (en caso de falla). Finalmente, como trabajo futuro principal se aplicarán estas mejoras a la red real, tomando en cuenta las distancias geográficas y sus costes asociados, así como la evaluación correspondiente por la métrica elegida.