This work reports on stable (or invariant) topological properties and textual differentiation in human interaction networks, with benchmarks derived from public email lists. Activity along time and topology were observed in snapshots in a timeline, and at different scales. Our analysis shows that activity is practically the same for all networks across timescales ranging from seconds to months. The principal components of the participants in the topological metrics space remain practically unchanged as different sets of messages are considered. The activity of participants follows the expected scale-free outline, thus yielding the hub, intermediary and peripheral classes of vertices by comparison against the Erdös-Rényi model. The relative sizes of these three sectors are essentially the same for all email lists and the same along time. Typically, 3-12% of the vertices are hubs, 15-45% are intermediary and 44-81% are peripheral vertices. Texts from each of such sectors are shown to be very different through direct measurements and through an adaptation of the Kolmogorov-Smirnov test. These properties are consistent with the literature and may be general for human interaction networks, which has important implications for establishing a typology of participants based on quantitative criteria. For guiding and supporting this research, we also developed a visualization method of dynamic networks through animations. To facilitate verification and further steps in the analyses, we supply a linked data representation of data related to our results. / Este trabalho relata propriedades topológicas estáveis (ou invariantes) e diferenciação textual em redes de interação humana, com referências derivadas de listas públicas de e-mail. A atividade ao longo do tempo e a topologia foram observadas em instantâneos ao longo de uma linha do tempo e em diferentes escalas. A análise mostra que a atividade é praticamente a mesma para todas as redes em escalas temporais de segundos a meses. As componentes principais dos participantes no espaço das métricas topológicas mantêm-se praticamente inalteradas quando diferentes conjuntos de mensagens são considerados. A atividade dos participantes segue o esperado perfil livre de escala, produzindo, assim, as classes de vértices dos hubs, dos intermediários e dos periféricos em comparação com o modelo Erdös-Rényi. Os tamanhos relativos destes três setores são essencialmente os mesmos para todas as listas de e-mail e ao longo do tempo. Normalmente, 3-12% dos vértices são hubs, 15-45% são intermediários e 44-81% são vértices periféricos. Os textos de cada um destes setores são considerados muito diferentes através de uma adaptação dos testes de Kolmogorov-Smirnov. Estas propriedades são consistentes com a literatura e podem ser gerais para redes de interação humana, o que tem implicações importantes para o estabelecimento de uma tipologia dos participantes com base em critérios quantitativos. De modo a guiar e apoiar esta pesquisa, também desenvolvemos um método de visualização para redes dinâmicas através de animações. Para facilitar a verificação e passos seguintes nas análises, fornecemos uma representação em dados ligados dos dados relacionados aos nossos resultados.

A presente pesquisa tem como objetivo construir uma abordagem conceitual de formação e gestão de uma dada rede de cooperação organizacional (RCO). O referencial teórico que sustenta esta pesquisa fundamenta-se nas mais recentes contribuições conceituais embasadas nos paradigmas de Redes Complexas, Redes Sócio-econômicas, Redes Organizacionais e Gestão Organizacional. Considerado como uma das ações de gestão prioritárias do governo brasileiro, utiliza-se como estudo de caso único para essa pesquisa a formação de uma rede de cooperação inter-organizacional que possa promover a inserção do Brasil na inovação em nanotecnologia aplicada em cargas úteis e satélites. Os agentes que representam significativamente o Sistema de Ciência, Tecnologia e Inovação (C,T&I) do setor aeroespacial no Brasil a AEB, CGEE, INPE, UnB, MCT, IPEA, MPOG, CTA (atual DCTA) são entrevistados de forma semi-estruturada e os relatórios técnicos mais relevantes ao caso são analisados. Em função da maior capacidade de consolidação dos dados obtidos respeitando os constructos propostos neste trabalho, os dados são apresentados utilizando-se de uma tecnologia de software de modelagem organizacional, PArchitect, em parceria com a Society of Design and Process Science. Em síntese, as evidências confirmam os pressupostos desta pesquisa caracterizando a RCO como sendo um sistema sócio-econômico, complexo e dinâmico, considerando as modalidades de cooperação técnico-produtiva, interorganizacional e tecnológica, movidas por cultura e competitividade. Além disso, o próprio processo de formação de uma dada RCO contribui para a dinâmica de sua gestão. Como resultado, essa pesquisa apresenta um modelo de referência de formação e gestão de redes de cooperação organizacional, com destaque ao caso, contribuindo com a compreensão da sua dinâmica, sob enfoque sistêmico; a localização e interpretação de mudanças e impactos na rede em um determinado contexto; e a correção em tempo hábil da direção da rede em torno do seu objetivo comum em um determinado contexto. / This study aims to build a conceptual approach for the design and management of a given business cooperation network (BCN). The theoretical framework that supports this research is organized upon the most recent conceptual contributions based on the paradigms of Complex Networks, Socio-economic Networks, Organizational Networks and Organizational Management. Regarded as one of the priority actions for management of the Brazilian government, the design of an inter-organizational cooperation network that could promote the insertion of Brazil in innovation in Nanotechnology applied to Payloads and Satellites is used as a unique case study for this research. The agents who represent significantly the Science, Technology & Innovation (S,T&I) System of the Brazilian Aerospace Sector - the AEB, CGEE, INPE, UnB, MCT, IPEA, MPOG, CTA (current DCTA) are interviewed in a semistructured technique and the most relevant technical reports of the case are analyzed. Due to the greater ability to consolidate the data obtained in compliance with the constructs proposed in this work, the data are presented using a software technology for organizational modeling named PArchitect in partnership with the Society of Design and Process Science. In summary, the evidence confirms the assumptions of this research characterizing the BCN as a complex and dynamic socio-economic system, considering the modalities of technical-productive, interorganizational and technological cooperation, driven by culture and competitiveness. Moreover, the process of designing a given BCN contributes to the dynamics of management. As a result, this study provides a reference model for the design and network management for organizational cooperation, highlighting the case. It contributes to the understanding of the BCN dynamics under a systemic approach; the location and interpretation of changes and impacts on the network at a given context; and the correction in a timely manner of the direction of the network around their common goal in a given context.

Com o desenvolvimento e barateamento dos equipamentos de aquisição de imagens, principalmente na área médica, tem sido geradas muitas imagens, as quais devem ser analisadas pelos especialistas. Esta tarefa pode ser muitas vezes cansativa e demorada, levando a possíveis erros no diagnóstico, pois a leitura das imagens depende da experiência e do estado físico e emocional do médico. Assim, sistemas de auxílio ao diagnóstico por computador (Computer-aided diagnosis - CAD) têm se tornado grandes aliados no processo de diagnóstico, realizando uma segunda leitura da imagem, servindo como uma segunda opinião ao especialista. Por isso, é necessário o desenvolvimento de técnicas de mineração de imagens para o aumento da precisão e da velocidade da análise das imagens. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos de representação de imagens e de classificação associativa para aumentar a precisão da classificação de sistemas de auxílio ao diagnóstico médico por imagens. Para a representação de imagens foram desenvolvidas técnicas para reduzir a lacuna que há entre a representação numérica das imagens e seu significado semântico, a qual é chamada de `gap semântico\'. Para isso, foi usada a teoria das redes complexas para modelar as imagens em redes livres de escala, e os descritores das imagens foram compostos pelas medidas topológicas extraídas rede modelada. Os vetores de características gerados foram bem compactos, o que possibilitou também evitar o problema da `maldição da alta dimensionalidade\'. Para a classificação, foi desenvolvido o classificador associativo SACMiner, por meio do uso de regras de associação estatísticas, o qual evita a fase de discretização de dados, lidando diretamente com dados contínuos. Este foi um passo importante, já que a discretização pode causar a perda de informações e gerar inconsistência na base de dados. Além do SACMiner, foi desenvolvido o classificador MinSAR, o qual, além de não demandar a fase de discretização, também evita que o usuário tenha que fornecer parâmetros de entrada ao algoritmo responsável por gerar as regras. As técnicas até aqui listadas foram aplicadas em um sistema de auxílio ao diagnóstico de mama e comparadas com técnicas descritas na literatura, e os resultados mostram que as técnicas aqui propostas sobrepujaram as atuais da literatura. E por fim, foram sugeridas novas medidas para caracterizar imagens de pacientes com epilepsia no lobo temporal mesial, por meio do uso de medidas de espessura cortical, as quais melhoraram a precisão do sistema para este tipo de diagnóstico / The complexity of medical images and the high volume of exams per radiologist in a screening program can lead to a scenario prone to mistakes. Hence, it is important to inforce double reading and effective analysis, but those are costly measures. The computer-aided diagnosis (CAD) technology offers an alternative to double reading, because it can provide a computer output as a `second opinion\' to assist radiologists in interpreting images. Using this technology, the accuracy and consistency of radiological diagnoses can be improved, and also the image reading time can be reduced. Therefore, the need of classification and image representation methods and to speed-up and to assist the radiologists in the image analysis task has been increased. These methods must be more accurate and demand low computational cost, in order to provide a timely answer to the physician. The aim of this thesis was to developed image representation and associative classifiers methods to improve the classification of computer-aided diagnosis systems. Considering the image representation, in this work, we present some approaches to reduce the gap between the numeric representation of the images and their semantic, which is called `semantic gap\'. For this, we used the complex network theory to produce an image model based on scale-free networks. The image descriptors were composed of topological measures of the modeled network. The feature vectors produced were quite compact, which also allowed to avoid the problem called as `curse of dimensionality\'. Considering the classification task, we proposed the SACMiner classifier, which uses statistical association rules in order to avoid the discretization step when working with continuous attributes. It is important because the discretization step can disturb the dataset and cause lost of information. We also proposed de MinSAR classifier, which mines the rules not requiring a discretization step neither input thresholds, as most of the other association rules methods do. These approaches were applied in a breast cancer computer-aided diagnosis system. And finally, we developed an automatic technique which can aid in distinguishing between controls and patients with mesial temporal lobe epilepsy, based on cortical thickness, and potentially identifying abnormalities in tissue integrity in cases where atrophy cannot be visualized

Esta tese apresenta um estudo sobre as Representações Sociais de professores e estudantes do objeto social denominado Atividades Práticas Experimentais para o Ensino de Física. Reconhecendo que o tema já foi amplamente debatido pela literatura, adotamos uma tônica distinta, apoiando nossas pesquisas e análises no referencial teórico-metodológico da Teoria do Núcleo Central de Jean-Claude Abric, a qual se sustenta na Teoria das Representações Sociais de Moscovici. Além das técnicas consagradas, como análise prototípica e de similitude, que manifestam, respectivamente, a saliência e a conexidade dos possíveis constituintes da representação, inserimos indicadores, oriundos das Redes Complexas, com a intenção de corroborar no discernimento da centralidade das representações. Presumindo que a formação acadêmica pode influenciar na consolidação das representações, e que, por conseguinte, estas são elementos norteadores entre a dedicação e as estratégias escolhidas pelo professor em sua ação profissional, buscamos o mapeamento das Representações Sociais de diversos grupos. Para tal, coletamos dados com 444 respondentes, contemplando professores universitários de diversas universidades do país, professores da educação básica de diversas redes de ensino e estudantes universitários de duas instituições públicas. O questionário empregado compreendia questões relativas à caracterização dos respondentes, uma questão envolvendo a técnica de associação livre de palavras e questões dissertativas correlacionadas ao tema da pesquisa, sendo que a última foi aplicada exclusivamente aos docentes. Antes de tudo, cabe destacar que as análises dos dados mostraram plausibilidade na incorporação dos indicadores como técnica confirmatória para o estudo da centralidade das Representações Sociais. Os resultados apontaram um forte aceno positivo para a dimensão cognitivo-motivacional. Destacamos também a prevalência das atividades de cunho demonstrativo e/ou verificador, como estratégia de uso das atividades práticas, para subgrupos de professores dos diversos níveis; contudo, diagnosticamos um distanciamento entre os subgrupos de professores com e sem pós-graduação na área de ensino/educação, caracterizando, portanto, grupos sociais distintos. De forma análoga, notamos essa cisão entre estudantes de licenciatura e os demais cursos analisados. Essas rupturas derivam da incorporação, no Núcleo Central, de elementos que sinalizam a intencionalidade de adoção de estratégias investigativas e com maior interação. Evidencia-se, portanto, que as adequações nas representações, dos diversos grupos sociais, são frutos das exposições em culturas singulares, mesmo que diante de uma origem comum. Embora tenhamos a convicção de que a licenciatura seja responsável pela incorporação dos novos papéis e potencialidades das atividades práticas, ainda assim, os resultados da pesquisa apontam indícios da fragilidade na consolidação desses significados para os estudantes. / This thesis shows a study on Social Representations of teachers and students of the social object denominated Experimental Practical Activities for the Physics Teaching. Considering that this subject has been widely debated in literature, we have adopted a different perspective which supports our research and analysis grounded on Jean-Claude Abric\'s theoretical-methodological framework: Central Nucleus Theory, which is based on Moscovici\'s Theory of Social Representations. Besides using well-known techniques such as the prototypical analysis and similitude analysis, which show, respectively, the salience and connectivity of possible constituents of the representation, we included indicators from Complex Networks in order to confirm the core of representations. Assuming that academic education may influence the consolidation of representations and, consequently, they may be guiding elements that mediate the dedication and choice of strategies by the teacher in your action, we seek to map the Social Representations of different groups. In order to do so, we collected data with 444 respondents, including university professors of several universities in the country, basic education teachers of different educational systems and university students of two public institutions. The questionnaire used included questions related to the respondents\' profiles, a question approaching the technique of free association of words and open questions correlated to the theme of the research. The last question was asked only of the teachers. First of all, it\'s important to point out that the data analysis indicated that the incorporation of the indicators as a confirmation technique for the study of the core of Social Representations is plausible. Results show a strong positive response linked to the cognitive-motivational dimension. We also highlight the prevalence of demonstrative and/or confirmation activities as a strategy chosen by the teachers of different educational levels when using practical activities. However, we noticed a difference in the use of these strategies between the subgroups of teachers with and without post-graduation in the area of teaching/education which characterized them as belonging to different social groups. Analogously, we noted a difference in choices made by the undergraduate students in teacher training courses and the other courses analyzed. These differences derive from the incorporation, in the Central Nucleus, of elements that signal the intentionality of adopting investigative strategies and with greater interaction. Indicating, therefore, that the adaptations in the representations, of the various social groups, are fruits of the expositions in singular cultures, even if in front of a common origin. Although we believe that being pre-service teacher education is responsible for incorporating the new roles to the use of practical activities, the results of the research point to signs of fragility in the consolidation of these meanings for the students.

O presente trabalho, inserido em uma proposta interdisciplinar de pesquisa entre sistemas complexos e políticas públicas, teve como intuito prover subsídios para a avaliação do programa Ciência sem Fronteiras (CsF), especialmente no contexto de políticas públicas de internacionalização e de Ciência, Tecnologia e Inovação (CT&I). O programa visa promover a consolidação, expansão e internacionalização da ciência e tecnologia, da inovação e da competitividade brasileira por meio do intercâmbio e da mobilidade internacional. A pesquisa examinou o ciclo de formulação, implementação e avaliação do programa para investigar se o investimento em mobilidade acadêmica internacional pode ser um mecanismo efetivo para fomentar a colaboração científica internacional. Inicialmente, foi entendido que o Brasil possui dois problemas fundamentais no campo de CT&I: i) déficit na formação de recursos humanos qualificados; e ii) baixa inserção científica e tecnológica no cenário internacional. Visto o problema, a formulação do CsF insere-se como parte da solução dentro de uma agenda estratégica nacional elaborada pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação. Após quatro anos de implementação, em 2015 o programa atingiu a meta de conceder 101 mil bolsas de intercâmbio acadêmico, mas extrapolou em mais de três vezes o orçamento previsto. Entretanto, teve um efeito positivo para o aumento da oferta de bolsas no exterior em todas as áreas (inclusive as não contempladas pelo programa) e não interferiu nos recursos financeiros das bolsas de formação no país. Com o uso de dados bibliométricos, foram encontrados indícios de que o programa foi capaz de estimular e manter a colaboração internacional entre pesquisadores. Todavia, ainda não é possível afirmar se os efeitos são significativos ou não, por isso se faz necessário avaliações futuras sobre a influência do programa nas mais diversas disciplinas científicas e nas respectivas redes de coautorias, além de estudos sobre outras questões que derivam do trabalho. Devido a dificuldades específicas com coleta e uso de dados durante o processo avaliativo, o trabalho recomenda: i) que bancas de especialistas compilem grupos de palavras-chave que caracterizem as áreas científicas; ii) que dados sobre o Ciência sem Fronteiras disponíveis para visualização sejam também disponíveis para download; e iii) que a Plataforma Lattes inclua no currículo dos pesquisadores a opção de registro sobre o programa de bolsas a que foram vinculados. Por fim, o trabalho ressalta o entendimento de que o programa Ciência sem Fronteiras foi positivo no sentido de aumentar a visibilidade internacional da educação superior brasileira e inseriu as universidades e outras instituições brasileiras em programas de cooperação internacional no campo da pesquisa. Neste sentido, recomenda-se que o Brasil deve envidar esforços para manter uma política pública de mobilidade acadêmica internacional, mesmo que em dimensões menores e de maneira reformulada / This work, as part of an interdisciplinary proposal of research between complex systems and public policies, intends to provide subsidies for the evaluation of the Brazil Science without Borders (SwB) program, especially in the context of Science, Technology and Innovation (ST&I) and internationalization public policies. The program sought to promote the consolidation, expansion and internationalization of Brazilian science and technology, innovation and competitiveness through exchange and international mobility. The research examined the program\'s formulation, implementation and evaluation cycle to investigate whether investment in international academic mobility could be an effective mechanism to foster international scientific collaboration. Firstly, Brazil has two fundamental problems in the field of ST&I: i) deficits in the formation of qualified human resources; and ii) low scientific and technological insertion in the international scenario. Given these problems, the creation of the SwB was part of a solution within a national strategic agenda of improving Brazils standing within the fields of ST&I. From its inception to its conclusion four years later, the program achieved the goal of granting 101,000 exchange scholarships, but went three times over budget. However, SwB had a positive effect by increasing overseas scholarship offerings in all areas (even those not explicitly covered by the program) and did not interfere with the financial resources of the scholarship grants in the country. The use of bibliometric data has shown that the program was able to stimulate and maintain international collaboration among researchers. However, it is not yet possible to state whether the effects are significant or not, so it is necessary to evaluate the influence of the program in different scientific disciplines and in their respective co-authorship networks, as well as other issues derived from the work. Because of specific difficulties in collecting and using data during the evaluation process, this dissertation recommends: i) that expert panels compile groups of keywords that characterize the scientific disciplines; ii) that data on Science without Borders available for visualization also become available for download; and iii) that the Lattes Platform includes in the researchers\' curriculum the option of registering the scholarship program they were linked to. Finally, the paper acknowledges that the Science without Borders program improved the international visibility of Brazils higher education and inserted universities and other Brazilian institutions into international research cooperation programs. In this sense, the author recommends that Brazil should make efforts to maintain such a public policy of international academic mobility, even in a reduced or reformed format

Among the many social structures that cause inequality, one of the most jarring is on the use of loopholes to both launder money and evade taxation. Such resources fuel the \"offshore finance\" industry, a multi-billion dollar sector catering to many of those needs. These run under the logic of \"Dark Networks\" avoiding detection and oversight as much as possible. While there are legitimate uses for offshore services, such as protecting assets from unlawful seizures, they are also a well documented pipeline for money stemming from ilegal activities. These constructs display a high amount of adaptiveness and resilience and the few studies done had to use incomplete information, mostly from local sources of criminal proceedings. This work is to analyzes the network of offshore accounts leaked under the Panama Papers report by the International Consortium of Investigative Journalists. This registers the activities of the Mossack Fonseca law firm in Panama, one of the largest in the world on the Offshore field. It spans over 50 years and provide us with one of the most complete overview thus far of how these activities are connected, the topology of such network and what it displays in resilience against attempts to target this scheme / Dentre as muitas estruturas sociais que causam desigualdades, uma das mais estarrecedoras é o uso de brechas para lavagem de dinheiro e evasão fiscal. Estes recursos sustentam a rede de finanças Offshore, uma industria multi-bilionária que oferece serviços para muitas dessas metas. Estas funcionam na lógicas das Redes Sombrias, evitando detecção e supervisão sempre que possível. Ainda que existam razões legitimas para o uso de serviços offshore, como a proteção de bens contra apropriação indébita, eles são um canal bem documentado para as receitas advindas de atividades ilegais . Este trabalho analisa a rede de contas offshore vazada sob a égide dos Panama Papers pelo Consorcio Internacional de Jornalistas Investigativos, que registrou a atividade da firma de advocacia Mossack Fonseca, sediada no Panama e uma das maiores do setor de Offshore. Com mais de 50 anos de registros, é ate o momento nosso panorama mais completo do padrão de conexão destas atividades, da topologia desta rede e do que ela demonstra de resiliência contra tentativas de desmontar esse esquema

O estudo de séries temporais para a geração de conhecimento é uma área que vem crescendo em importância e complexidade ao longo da última década, à medida que a quantidade de dados armazenados cresce exponencialmente. Considerando este cenário, novas técnicas de mineração de dados têm sido constantemente desenvolvidas para lidar com esta situação. Neste trabalho é proposto o estudo de séries temporais baseado em suas características topológicas, observadas em uma rede complexa gerada com os dados da série temporal. Especificamente, o objetivo do modelo proposto é criar um algoritmo de detecção de tendências para séries temporais estocásticas baseado em detecção de comunidades e caminhadas nesta mesma rede. O modelo proposto apresenta algumas vantagens em relação à métodos tradicionais, como o número adaptativo de classes, com força mensurável, e uma melhor absorção de ruídos. Resultados experimentais em bases artificiais e reais mostram que o método proposto é capaz de classificar as séries temporais em padrões locais e globais, melhorando a previsibilidade das séries ao se utilizar métodos de aprendizado de máquina para a previsão das classes / Extracting knowledge from time series analysis has been growing in importance and complexity over the last decade as the amount of stored data has increased exponentially. Considering this scenario, new data mining techniques have continuously developed to deal with such a situation. In this work, we propose to study time series based on its topological characteristics, observed on a complex network generated from the time series data. Specifically, the aim of the proposed model is to create a trend detection algorithm for stochastic time series based on community detection and network metrics. The proposed model presents some advantages over traditional time series analysis, such as adaptive number of classes with measurable strength and better noise absorption. Experimental results on artificial and real datasets shows that the proposed method is able to classify the time series into local and global patterns, improving the predictability of the series when using machine-learning methods

O estudo de séries temporais para a geração de conhecimento é uma área que vem crescendo em importância e complexidade ao longo da última década, à medida que a quantidade de dados armazenados cresce exponencialmente. Considerando este cenário, novas técnicas de mineração de dados têm sido constantemente desenvolvidas para lidar com esta situação. Neste trabalho é proposto o estudo de séries temporais baseado em suas características topológicas, observadas em uma rede complexa gerada com os dados da série temporal. Especificamente, o objetivo do modelo proposto é criar um algoritmo de detecção de tendências para séries temporais estocásticas baseado em detecção de comunidades e caminhadas nesta mesma rede. O modelo proposto apresenta algumas vantagens em relação à métodos tradicionais, como o número adaptativo de classes, com força mensurável, e uma melhor absorção de ruídos. Resultados experimentais em bases artificiais e reais mostram que o método proposto é capaz de classificar as séries temporais em padrões locais e globais, melhorando a previsibilidade das séries ao se utilizar métodos de aprendizado de máquina para a previsão das classes / Extracting knowledge from time series analysis has been growing in importance and complexity over the last decade as the amount of stored data has increased exponentially. Considering this scenario, new data mining techniques have continuously developed to deal with such a situation. In this work, we propose to study time series based on its topological characteristics, observed on a complex network generated from the time series data. Specifically, the aim of the proposed model is to create a trend detection algorithm for stochastic time series based on community detection and network metrics. The proposed model presents some advantages over traditional time series analysis, such as adaptive number of classes with measurable strength and better noise absorption. Experimental results on artificial and real datasets shows that the proposed method is able to classify the time series into local and global patterns, improving the predictability of the series when using machine-learning methods

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Jeferson Miranda.pdf: 3220140 bytes, checksum: a557a7dc630657c2bc53d73eb4fd7f48 (MD5) Previous issue date: 2014-09-03 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The emergence is a phenomenon that gives sense to the qualitative unity of any substance, consisting the reflex in the ontological act of perception. It is the conceptual key that justifies the use of complex network models to describe systems, which also are complex in nature. Given this key concept, it was desired to apply it on real objects in order to create new analysis methodologies. For this, graph’s theory and random walk’s theory were used as fundamentals for two study cases. One of them consists on an analysis of the mythological social network of Odyssey of Homer. It was found that this network displays structural characteristic of real social network mixed with fictional aspects associated to mythological characters. Another study was the oral tolerance phenomenon modeled as a complex network associated with stochastic dynamics. We applied the random walk as a way to understand the relative importance of each immunological component. Finally, it becomes evidenced that the key concept of emergence allows new forms of analysis using complex network theory as a model which comprises the complexity inherent on the conception of real systems. / A emergência é fenômeno que dá unidade qualitativa a qualquer substância, constituindo o reflexo no ato ontológico da percepção. É a chave conceitual que justifica o uso do modelo em redes complexas para descrever sistemas, que também são complexos naturalmente. Dada essa chave conceitual, buscou-se utilizá-la na geração de novas análises. Para tanto é empregado a teoria de grafos e a caminhada aleatória em dois estudo de caso. Um deles constitui a análise de uma rede mitológica referente à Odisseia de Homero. Foi verificado que a rede mitológica apresenta padrões de redes sociais reais quando excetuados da rede as personagens mitológicas. Em segundo lugar, foi realizado um estudo da tolerância oral como um fenômeno de rede complexa, foi utilizada a caminhada aleatória como modelo estocástico de difusão de estímulos numa rede complexa. Com isso, foi possível conhecer a importância relativa de cada componente imunológica. Por fim, fica evidenciado que o conceito chave de emergência permite a concepção de novas formas de análise, fundamentalmente no uso de redes complexas como modelos que albergam a complexidade inerente na concepção de sistemas reais.

Este trabalho foca no estudo de duas redes complexas. A primeira é um modelo de Ising com campo aleatório. Este modelo segue uma distribuição de campo gaussiana e bimodal. Uma técnica de conectividade finita foi utilizada para resolvê-lo. Assim como um método de Monte Carlo foi aplicado para verificar os resultados. Há uma indicação em nossos resultados que para a distribuição gaussiana a transição de fase é sempre de segunda ordem. Para as distribuições bimodais há um ponto tricrítico, dependente do valor da conectividade . Abaixo de um certo mínimo de , só existe transição de segunda ordem. A segunda é uma rede neural atratora métrica. Mais precisamente, estudamos a capacidade deste modelo para armazenar os padrões estruturados. Em particular, os padrões escolhidos foram retirados de impressões digitais, que apresentam algumas características locais. Os resultados mostram que quanto menor a atividade de padrões de impressões digitais, maior a relação de carga e a qualidade de recuperação. Uma teoria, também foi desenvolvido como uma função de cinco parâmetros: a relação de carga, a conectividade, o grau de densidade da rede, a relação de aleatoriedade e a correlação do padrão espacial. / This work focus on the study of two complex networks. The first one is a random field Ising model. This model follows a gaussian and bimodal distribution, for the random field. A finite connectivity technique was utilized to solve it. As well as a Monte Carlo method was applied to verify our results. There is an indication in our results that for a gaussian distribution the phase transition is always second-order. For the bimodal distribution there is a tricritical point, tha depends on the value of the connectivity . Below a certain minimum , there is only a second-order transition. The second one is a metric attractor neural network. More precisely we study the ability of this model to learn structured patterns. In particular, the chosen patterns were taken from fingerprints, which present some local features. Our results show that the higher the load ratio and retrieval quality are the lower is the fingerprint patterns activity. A theoretical framework was also developed as a function of five parameters: the load ratio, the connectivity, the density degree of the network, the randomness ratio and the spatial pattern correlation.