Obtener una comprensión más profunda de cómo nos conectamos

La homofilia es la noción de que los humanos tienden a interactuar y conectarse preferentemente con individuos que son como ellos de alguna manera. En otras palabras, es la idea de que «los pájaros del mismo plumaje vuelan juntos». Si bien la investigación tradicional se enfoca en medir la homofilia desde la perspectiva de las relaciones bidireccionales, como las codificadas por vínculos de amistad en una red social, muchas interacciones humanas son inherentemente interacciones grupales y las herramientas estándar para medir la homofilia no se aplican en estos entornos.

El Dr. Nate Veldt, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Computación e Ingeniería de la Universidad Texas A&M, junto con sus colaboradores de la Universidad de Cornell, el Dr. Austin R. Benson y el Dr. Jon Kleinberg, han desarrollado un marco matemático utilizando hipergrafías para medir y definir la homofilia en las interacciones de los grupos sociales.

«Si bien la investigación sobre la homofilia ya ha sido muy influyente para ayudarnos a comprender las conexiones y las interacciones desde la perspectiva de las interacciones y relaciones bidireccionales, la sociedad está llena de interacciones multidireccionales y muchas de las primeras investigaciones en sociología se centraron en comprender cómo la homofilia afecta al grupo. formación e interacciones grupales», dijo Veldt. «Proporcionar medidas matemáticas más claras y herramientas computacionales para cuantificar la homofilia en entornos grupales nos permite abordar mejor esta motivación original para estudiar la homofilia».

Los hallazgos del equipo han sido publicados en la revista Avances de la ciencia.

Arraigada en las ciencias sociales, la homofilia se estudia porque sirve como un principio fundamental que rige la forma en que las personas interactúan, se comportan y se conectan entre sí. También explica parcialmente cómo formamos amistades y cómo y por qué nos conectamos entre nosotros. Esas conexiones se basan en varios factores, como la edad, la raza, el género, el nivel educativo, la religión, las aspiraciones o las actitudes.

«Si piensas en amistades, la homofilia no significa que solo me haga amigo de un tipo de persona», dijo Veldt. «Pero si, por ejemplo, formo amistades desproporcionadas con otras personas de mi misma edad, más de lo que esperarías al azar, entonces dirías que estoy expresando homofilia con respecto a la edad en mis amistades».

Las medidas anteriores de homofilia utilizan un modelo gráfico para las interacciones humanas. Un gráfico es una estructura matemática que codifica un conjunto de objetos (llamados nodos) y un conjunto de relaciones por pares entre esos objetos (llamados aristas). Por ejemplo, los bordes de un gráfico pueden codificar el hecho de que dos personas son amigas en una red social o que una persona envía un correo electrónico a otra persona.

La investigación sobre homofilia basada en gráficos ha sido influyente para ayudar a los investigadores a comprender las conexiones e interacciones humanas. Sin embargo, mirando a la sociedad, muchas de nuestras interacciones ocurren en entornos grupales, como participar en colaboraciones en el trabajo, conversaciones en las redes sociales o ser voluntario en eventos. Los modelos gráficos no incluyen información valiosa sobre el tamaño y la composición de los grupos en los que participan las personas.

Ha habido un aumento reciente en el interés por modelar diferentes tipos de sistemas complejos y conjuntos de datos utilizando hipergráficos, una generalización de gráficos que pueden codificar directamente relaciones de múltiples vías. Un hipergráfico se compone de un conjunto de nodos que representan lo que se está estudiando e hiperbordes, cada uno de los cuales codifica una relación multidireccional compartida por un grupo de (posiblemente más de dos) nodos. Por ejemplo, en un conjunto de datos que codifica recetas de cocina, cada ingrediente sería un nodo y la receta es la relación de varias vías (un hiperborde) que los une.

«Tenemos estos grandes y ricos conjuntos de datos modernos que codifican este tipo de relaciones de múltiples vías, y los investigadores están descubriendo que una hipergrafía puede ser una forma muy útil de modelar una colección de interacciones y relaciones que involucran a más de dos actores a la vez», dijo Veldt. .

Usando hipergrafías, Veldt y sus colaboradores desarrollaron formas de medir las nociones de homofilia grupal que no pueden ser capturadas por las gráficas. Por ejemplo, su marco proporciona una medida de la homofilia mayoritaria, que es la tendencia a participar en interacciones grupales donde al menos la mayoría de los participantes del grupo comparten un determinado atributo (edad, género, afiliación política, etc.). Aplicaron su marco para revelar patrones naturales de homofilia grupal basada en el género en colaboraciones académicas y homofilia grupal con respecto a la afiliación política en copatrocinadores de proyectos de ley.

Su investigación también descubrió que existen propiedades matemáticas que son independientes de las elecciones y preferencias humanas que deben tenerse en cuenta para comprender y medir adecuadamente la homofilia grupal. Por ejemplo, algunas formas de definir la homofilia de hipergrafos parecen intuitivas al principio y generalizan directamente las definiciones existentes de homofilia de grafos, pero son matemáticamente imposibles de satisfacer.

«Al estudiar las interacciones sociales, es importante darse cuenta de la diferencia entre los patrones que observas porque las matemáticas requieren que esos patrones existan y los patrones que ves debido a los fenómenos sociológicos subyacentes», dijo Veldt. «En otras palabras, necesitas saber sobre matemáticas para sacar conclusiones adecuadas sobre la sociología».

En cuanto a la investigación futura, una dirección en la que podría ir el equipo es medir el mecanismo social de reciprocidad, que es la tendencia a devolver los beneficios.

«Por ejemplo, si responde a mis correos electrónicos, es más probable que yo le responda a usted. O si alguien le da un regalo a alguien, es más probable que lo devuelva de una manera similar en el futuro», dijo Veldt. «¿Cómo se ve la reciprocidad en entornos grupales? ¿Y cómo se mide y se estudia usando nuevos marcos matemáticos?»

Además de ayudar a los investigadores a comprender mejor la sociedad, el principio de homofilia ha sido muy útil para diseñar métodos para tareas de análisis de datos computacionales, como clasificar un conjunto de objetos en función de sus relaciones o predecir futuras interacciones. Una esperanza para estas nuevas medidas de homofilia hipergráfica es que conduzcan a métodos mejorados para estas y otras tareas en entornos donde las relaciones e interacciones son inherentemente multidireccionales.