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This thesis is devoted to quantitative description, analysis, and modeling of complex social systems in the form of online social networks. Statistical patterns of the systems under study are unveiled and interpreted using concepts and methods of network science, social network analysis, and data mining. A long-term promise of this research is that predicting the behavior of complex techno-social systems will be possible in a way similar to contemporary weather forecasting, using statistical inference and computational modeling based on the advancements in understanding and knowledge of techno-social systems. Although the subject of this study are humans, as opposed to atoms or molecules in statistical physics, the availability of extremely large datasets on human behavior permits the use of tools and techniques of statistical physics. This dissertation deals with large datasets from online social networks, measures statistical patterns of social behavior, and develops quantitative methods, models, and metrics for complex techno-social systems. / La presente tesis está dedicada a la descripción, análisis y modelado cuantitativo de sistemas complejos sociales en forma de redes sociales en internet. Mediante el uso de métodos y conceptos provenientes de ciencia de redes, análisis de redes sociales y minería de datos se descubren diferentes patrones estadísticos de los sistemas estudiados. Uno de los objetivos a largo plazo de esta línea de investigación consiste en hacer posible la predicción del comportamiento de sistemas complejos tecnológico-sociales, de un modo similar a la predicción meteorológica, usando inferencia estadística y modelado computacional basado en avances en el conocimiento de los sistemas tecnológico-sociales. A pesar de que el objeto del presente estudio son seres humanos, en lugar de los átomos o moléculas estudiados tradicionalmente en la física estadística, la disponibilidad de grandes bases de datos sobre comportamiento humano hace posible el uso de técnicas y métodos de física estadística. En el presente trabajo se utilizan grandes bases de datos provenientes de redes sociales en internet, se miden patrones estadísticos de comportamiento social, y se desarrollan métodos cuantitativos, modelos y métricas para el estudio de sistemas complejos tecnológico-sociales.

En esta tesis doctoral se presenta la formulación de una nueva técnica para el diagnóstico de fallos en sistemas complejos llamada el Método de Anidamiento Latente. Esta técnica, nace como respuesta a algunas tesis de doctorado predecesoras que contemplan el diagnóstico en relación a los problemas y conceptos de explosión combinacional, descomposición modular y fallos intermitentes dando paso con esta a nuevas técnicas de diagnóstico y supervisión enfocadas hacia el mantenimiento predictivo de sistemas como lo son: el seguimiento del estado o la monitorización de la condición. En relación a esta nueva técnica de anidamiento latente, se utilizan herramientas de modelado como lo son las Redes de Petri y algunas de sus extensiones más importantes como las del tipo Coloreadas e Híbridas las cuales le dan al método su base teórica y matemática. En el contexto de diagnóstico, la metodología ofrece una nueva posibilidad para la detección de fallos en diferentes tipos de sistemas complejos ya sea por su complejidad en cuanto a señales y variables, o a su funcionamiento y aplicación, sin importar que su naturaleza sea discreta, continua o híbrida como en la mayoría de casos complejos. Las diferentes características de la metodología según su diseño e implementación le permiten dar un paso adelante en la resolución de problemas de diagnóstico de manera sencilla y con modelos computacionales rápidos solucionando el paradigma clásico de diagnóstico: detección, aislamiento e identificación. Junto a las formulaciones teóricas y a los modelos realizados en la tesis, se presentan los resultados experimentales y de simulaciones obtenidos en dos sistemas complejos totalmente distintos en su aplicación, que permiten ver la viabilidad del método y su implicación práctica. Estas dos aplicaciones están enfocadas una hacia el diagnóstico de fallos en aerogeneradores (sistemas complejos de gran número de señales distintas), y la segunda al diagnóstico de fallos en semiconductores de potenc / Rodríguez Urrego, L. (2012). Diagnóstico de Fallos en Sistemas Complejos basado en el Método de Anidamiento Latente usando Redes de Petri Coloreadas e Híbridas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17461 / Palancia

En esta tesis se realizan contribuciones para poder analizar los fenómenos inflacionarios a partir del enfoque de los sistemas complejos en Economía. En particular, el fenómeno a analizar es la auto-organización en los sistemas de formación de precios, sus manifestaciones y sus posibles efectos en los sistemas económicos. La tesis consta de una serie de análisis empíricos referidos al proceso inflacionario en Uruguay, revisiones bibliométricas sobre aspectos relevantes en la modelización y la presentación de un modelo sobre procesos inflacionarios que toma en cuenta muchas de las consideraciones de los capítulos anteriores. Para facilitar la validez externa de los resultados de este trabajo, se proponen mejoras en la modelización y en la comunicación de los modelos económicos, así como la adecuación de las técnicas a los fenómenos estudiados. Los resultados permiten observar al sistema de formación de precios como un proceso auto-organizado, con una estructura y patrones evolutivos no-ergódicos. En cuanto a la modelización, se observa que los problemas en la representación de los fenómenos inflacionarios de economías en desarrollo se encuentran determinados por los supuestos aplicados, por la forma en que se muestran los procedimientos y los resultados y por las técnicas empleadas. / In this research, contributions are made to analyze inflationary phenomena from the approach of complex systems in Economics. In particular, the phenomenon to be analyzed is self-organization in price formation systems, its manifestations and its possible effects on economic systems. The thesis consists of a series of empirical analysis referring to the inflationary process in Uruguay, bibliometric reviews on relevant aspects in modeling and the presentation of a model on inflationary processes that takes into account many of the considerations of the previous chapters. To facilitate the external validity of the results of this work, improvements are proposed in the modeling and communication of the economic models, as well as the adaptation of the techniques to the studied phenomena. The results allow observing the price formation system as a self-organized process, with a non-ergodic structure and evolutionary patterns. Regarding modeling, it is observed that the problems in the representation of inflationary phenomena in developing economies are determined by the assumptions applied, the way in which the procedures and results are shown, and the techniques used.

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El siglo XXI estará lleno de novedades tecnológicas promovidas por el avance del conocimiento científico en temas físicos, químicos,cognitivos, genéticos y algorítmicos. Es de esperarse, al menos, unconstante debate sobre nuestras maneras de investigar en cienciapolítica; pues el espacio de posibilidades actual para el acercamiento empírico y el modelamiento teórico se verá profundamente afectado por las nuevas herramientas disponibles que permitiránun mejor tratamiento sistemático del hombre, de él y su relación con el entorno, de él con sus pares, y de él consigo mismo.Estamos por experimentar un cambio de paradigma, en los términos de Khun, para la ciencia política; particularmente a la línea de investigadores que siguieron el conductismo (behavioralism) y el rational choise. Este nuevo paradigma tendrá su fundamen- to teórico y práctico en el estudio de los Sistemas Complejos Adaptativos (SCA). Los politólogos de este perfil requerirán de conocimientos serios en materia computacional y matemática; sus investigaciones deberán tener un enfoque más enriquecido: inductivo y deductivo a la vez. El uso de los SCA para la ciencia política resultará en el enfoque más ambicioso y serio para entender la realidad política.Se argumenta que la ciencia política podrá aprovechar los avances en la Ciencia de la Complejidad, lo que beneficiaría enfoques más apropiados para plantear modelos más robustos que consolidarán, a la vez, lo mejor de los enfoques conductistas, racionalistas y constructivistas.

[ES] El desarrollo tecnológico ha cambiado la forma en que los usuarios se relacionan con los productos dejando de ser recetores pasivos de funciones para interactuar con sistemas cada vez más complejos. El creciente avance de las nuevas tecnologías aplicadas en el mercado del retail, permite que la venta de productos se efectúe sin el contacto personal entre vendedor y comprador, siendo el registro y pago efectuados en equipos electrónicos de autoservicio llamados de self-checkout. La utilización a gran escala de estos equipos obliga al consumidor a participar en el proceso de atención realizando todos los pasos de la compra, desde pesar los productos, registrarlos y efectuar el pago. Sin embargo, esta participación no siempre satisface al usuario, pudiendo causar experiencias negativas relacionadas con fallas de interacción. Una vez que la introducción de las tecnologías autoservicios depende de la capacidad del usuario para comprender el sistema y adoptar el uso del servicio, es importante identificar los requisitos de diseño que permiten una buena interacción. Sin embargo, los estudios sobre el diseño de la interacción de los equipos electrónicos, especialmente de los self-checkouts, son escasos en el área del diseño, así como los estudios que se centran en la adopción del sistema por los usuarios. El presente estudio pretende verificar cuál es la necesidad de mejorar la interacción a través de la identificación de atributos y factores situacionales de interactividad, así como el impacto en la satisfacción e intención del usuario de volver a usar el sistema. Los datos sobre la evaluación realizada por los usuarios del sistema de auto-pago, se recogieron en Portugal a través de un cuestionario realizado en persona. El estudio analiza el grado de satisfacción en cuanto a la calidad e interacción con el sistema, el grado de motivación para su adopción, así como el perfil de los usuarios y la tendencia a adoptar en el futuro nuevas tecnologías de registro y pago de productos basados en una muestra de 400 consumidores. El análisis de los datos de la muestra revela que la mayoría de los usuarios tienen formación escolar media / alta y utilizan con mucha regularidad nuevas tecnologías. Además, presentan un fácil aprendizaje y un dominio elevado del sistema. El motivo para utilizar el self-checkout se debe principalmente a las colas de espera en las cajas con operador y al pequeño volumen de productos. En general, el análisis revela un alto grado de satisfacción con el servicio y con la calidad, sin embargo, en términos comparativos, las cajas de autoservicio no se consideran mejores que las cajas tradicionales. La evaluación de la interacción con el self-checkout fue clasificada según veintiséis atributos del sistema. El análisis identifica cuatro grupos con características similares, de las cuales dos presentan una evaluación baja. La anulación de artículos registrados, el registro de artículos sin código de barras, el registro manual, el área de ensacado, los mensajes de error, el sensor de peso y la solicitud de factura son siete atributos críticos del sistema. Se verificó que el grado de concordancia sobre la introducción en el self-checkout recae sobre las tecnologías RFID (identificación por radiofrecuencia). Por último, se señalan algunas buenas prácticas de aproximación a la recogida de información para proyecto, sobre todo a los datos que se refieren al usuario - cómo observar, cómo investigar y qué propuestas prácticas disponer en el período proyectual. Los resultados indican que el análisis de la interacción orientada al servicio self-checkout puede ser determinante para la satisfacción de la experiencia del usuario. Las implicaciones derivadas de las constataciones empíricas se discuten junto con orientaciones para futuras investigaciones. / [CAT] El desenrotllament tecnològic ha canviat la forma en què els usuaris es relacionen amb els productes deixant de ser tresorers passius de funcions per a interactuar amb sistemes cada vegada més complexos. El creixent avanç de les noves tecnologies aplicades en el mercat del retail, permet que la venda de productes s'efectue sense el contacte personal entre venedor i comprador, sent el registre i pagament efectuats en equips electrònics d'autoservici cridats de self-checkout. La utilització a gran escala d'estos equips obliga el consumidor a participar en el procés d'atenció realitzant tots els passos de la compra, des de pesar els productes, registrar-los i efectuar el pagament. No obstant això, esta participació no sempre satisfà l'usuari, podent causar experiències negatives relacionades amb falles d'interacció. Una vegada que la introducció de les tecnologies autoservicis depén de la capacitat de l'usuari per a comprendre el sistema i adoptar l'ús del servici, és important identificar els requisits de disseny que permeten una bona interacció. No obstant això, els estudis sobre el disseny de la interacció dels equips electrònics, especialment dels self- checkouts, són escassos en l'àrea del disseny, així com els estudis que se centren en l'adopció del sistema pels usuaris. El present estudi pretén verificar quina és la necessitat de millorar la interacció a través de la identificació d'atributs i factors situacionals d'interactivitat, així com l'impacte en la satisfacció i intenció de l'usuari de tornar a usar el sistema. Les dades sobre l'avaluació realitzada pels usuaris del sistema d'autopagament, es van arreplegar a Portugal a través d'un qüestionari realitzat en persona. L'estudi analitza el grau de satisfacció quant a la qualitat i interacció amb el sistema, el grau de motivació per a la seua adopció, així com el perfil dels usuaris i la tendència a adoptar en el futur noves tecnologies de registre i pagament de productes basats en una mostra de 400 consumidors. L'anàlisi de les dades de la mostra revela que la majoria dels usuaris tenen formació escolar mitja / alta i utilitzen amb molta regularitat noves tecnologies. A més, presenten un fàcil aprenentatge i un domini elevat del sistema. El motiu per a utilitzar el self-checkout es deu principalment a les cues d'espera en les caixes amb operador i al xicotet volum de productes. En general, l'anàlisi revela un alt grau de satisfacció amb el servici i amb la qualitat, no obstant això, en termes comparatius, les caixes d'autoservici no es consideren millors que les caixes tradicionals. L'avaluació de la interacció amb el self-checkout va ser classificada segons vint-i-sis atributs del sistema. L'anàlisi identifica quatre grups amb característiques semblants, de les quals dos presenten una avaluació baixa. L'anul·lació d'articles registrats, el registre d'articles sense codi de barres, el registre manual, l'àrea d'ensacat, els missatges d'error, el sensor de pes i la sol·licitud de factura són set atributs crítics del sistema. Es va verificar que el grau de concordança sobre la introducció en el self-checkout recau sobre les tecnologies RFID (identificació per radiofreqüència). Finalment, s'assenyalen algunes bones pràctiques d'aproximació a l'arreplega d'informació per a projecte, sobretot a les dades que es referixen a l'usuari - com observar, com investigar i quines proposades pràctiques disposar en el període proyectual. Els resultats indiquen que l'anàlisi de la interacció orientada al servici self- checkout pot ser determinant per a la satisfacció de l'experiència de l'usuari. Les implicacions derivades de les constatacions empíriques es discutixen junt amb orientacions per a futures investigacions. / [EN] Technological development has changed the way users relate to products from being passive recipients of functions to interacting with increasingly complex systems. The increasing advance of the new technologies applied in the retail market allows the sale of products to be made without the personal contact between seller and buyer, and the registration and payment are made in self-service electronic equipment called self-checkout. The large-scale use of these types of equipment obliges the consumer to participate in the service process by performing all the steps of the purchase, from weighing the products, registering them and making the payment. However, this participation does not always satisfy the user, and may cause negative experiences related to interaction failures. Since the introduction of self-service technologies depends on the user's ability to understand the system and adopt the use of the service, it is important to identify the design requirements that allow for good interaction. However, studies on the design of interaction of electronic equipment, namely self-checkouts, are scarce in the area of Design, as well as studies that focus on users' adoption of the system. The present study aims to verify the need to improve interaction through the identification of attributes and situational factors of interactivity, as well as the impact on user satisfaction and intention to reuse the system. The data related to the evaluation made by the users of the self-checkout system were collected in Portugal through a questionnaire carried out in person. The study examines the degree of satisfaction with the quality and interaction with the system, the degree of motivation for its adoption, as well as the profile of users and the tendency to adopt new technologies for registration and payment of products based on a sample of 400 consumers. Analysis of the sample data shows that most users have medium to high school education and regularly use new technologies. In addition, they present easy learning and a good understanding of the system. The reason for using self-checkout is mainly due to not having to wait in queues at the manned checkout and the small quantity of products. In general, the analysis reveals a high degree of satisfaction with the service and quality, however, in comparison, self-checkouts are not considered better than traditional manned checkouts. The evaluation of the interaction with the self-checkout was classified according to twenty-six attributes of the system. The analysis identifies four groups with similar characteristics, two of which present low scores. Withdrawal of registered items, registration of articles without bar code, manual registration, bagging area, error messages, weight sensor and invoice request are seven critical attributes of the system. It was also verified that the degree of agreement on the introduction in the self-checkout relies on RFID (radio frequency identification) technologies. Finally, some good practices for approaching the collection of information for the project are pointed out, especially the data that concerns the user - how to observe, how to inquire and what practical proposals to have in the design period. The results indicate that the analysis of the interaction oriented towards the self-checkout service can be a determining factor in user experience satisfaction. The implications of empirical findings are discussed together with guidelines for future research. / Silva Barreto Fernandes, FAD. (2019). Design de Interação de Produtos Tecnológicos: Experiência do Utilizador e Sistemas Complexos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124965 / TESIS

La arquitectura semántica diseñada ha sido probada dentro del entorno de la gestión de los derechos de la propiedad intelectual. Esta permite asimilar nuevos módulos y cambios en la estructura. Se ha diseñado específicamente una propia ontología: IPROnto, que es totalmente interoperable con el resto de estándares, y propone una nueva forma de gestionar los derechos de la propiedad intelectual.Se realizó un análisis estadístico de la Web Semántica así como de los elementos que estábamos utilizando, IPROnto. Este estudio reveló que la Web Semántica se comportaba como un sistema complejo, que poseía propiedades por las cuales se podía caracterizar un comportamiento microscópico. Algunas ontologías son discutidas como paradigma de conocimiento común como DOLCE o FrameNet, además de procesos para poder interiorizarlas cercanos a la ciencia cognitiva utilizando 'image-schemas' para conectarlos a la web semántica, además de utilizar álgebra geométrica para conectar el simbolismo (álgebra) y semántica (geometría entendida como significado geométrico) como último paso. / The main issue of this work is to discover and face new challenges in negotiation over the WWW, concretely over the Semantic Web (SW) because it provides a new paradigm not only in language expression but also in its manipulation.As a result, a heterogeneous architecture is provided (with Multi-agent Systems) and IPR knowledge is formalized in an IPR ontology.Nowadays, agents have to know about other agents and their environments. Ontologies are been used to model agents' knowledge. In order to provide a model of the SW as real as possible, a deep statistical analysis of it has been made. It reveals that the SW behaves as a complex system and shares some properties with them. Concepts classification could not be as objective as we expect. An effort is done by SW community to establish a shared basis of knowledge for common understanding. The contribution is a way to connect it to the physical domain.

El uso de las redes para modelar sistemas complejos es creciente en multitud de ambitos. Son extremadamente utiles para representar interacciones entre genes, relaciones sociales, intercambio de informaci on en Internet o correlaciones entre precios de acciones burs atiles, por nombrar s olo algunos ejemplos. Analizando la estructura de estas redes, comprendiendo c omo interaccionan sus distintos elementos, podremos entender mejor c omo se comporta el sistema en su conjunto. A menudo, los nodos que conforman estas redes tienden a formar grupos altamente conectados. Esta propiedad es conocida como estructura de comunidades y esta tesis doctoral se ha centrado en el problema de c omo mejorar su detecci on y caracterizaci on. Como primer objetivo de este trabajo, se encuentra la generaci on de m etodos e cientes que permitan caracterizar las comunidades de una red y comprender su estructura. Segundo, pretendemos plantear una serie de pruebas donde testar dichos m etodos. Por ultimo, sugeriremos una medida estad stica que pretende ser capaz de evaluar correctamente la calidad de la estructura de comunidades de una red. Para llevar a cabo dichos objetivos, en primer lugar, se generan una serie de algoritmos capaces de transformar una red en un arbol jer arquico y, a partir de ah , determinar las comunidades que aparecen en ella. Por otro lado, se ha dise~nado un nuevo tipo de benchmarks para testar estos y otros algoritmos de detecci on de comunidades de forma e ciente. Por ultimo, y como parte m as importante de este trabajo, se demuestra que la estructura de comunidades de una red puede ser correctamente evaluada utilizando una medida basada en una distribuci on hipergeom etrica. Por tanto, la maximizaci on de este ndice, llamado Surprise, aparece como la estrategia id onea para obtener la partici on en comunidades optima de una red. Surprise ha mostrado un comportamiento excelente en todos los casos analizados, superando cualitativamente a cualquier otro m etodo anterior. De esta manera, aparece como la mejor medida propuesta para este n y los datos sugieren que podr a ser una estrategia optima para determinar la calidad de la estructura de comunidades en redes complejas. / Aldecoa García, R. (2013). Detección de comunidades en redes complejas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31638 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

[pt] Esta dissertação tem por objetivo um estudo comparativo do processo de planejamento estratégico de dois sistemas sociais complexos, as cidades do Rio de Janeiro e de Porto Alegre. Analisa-se a adequação das metodologias de planejamento empregadas nesses processos, em vista das características de cada um dos sistemas em estudo. Utiliza se como base para o estudo uma revisão de algumas abordagens de planejamento estratégico, incluindo a linha da Design School e as duas correntes do Planejamento Adaptativo, descrevendo-se, em cada uma dessas correntes, duas de suas metodologias. Descreve-se também cada um dos sistemas estudados e seu processo de planejamento. Como principais resultados, tem-se a identificação do processo de planejamento do Rio de Janeiro com a abordagem do Planejamento Estratégico e a do planejamento de Porto Alegre com a linha não-sinótica do Planejamento Adaptativo. Constatou-se que o processo de planejamento de Porto Alegre apresenta semelhanças com a metodologia de Incrementalismo Articulado, como a utilização do Sistema de Orçamento Participativo, lá implementado há mais de dez anos, que pode ser identificado com o Instrumento Articulador, peça chave dessa abordagem. / [en] This dissertation aims at developing a comparative study between the strategic planning processes of two social complex systems, the cities of Rio de Janeiro and Porto Alegre. The adequacy of the planning methodologies used in these processes is analyzed, in view of the characteristics of each of these systems. The study is based on a review of some approaches to strategic planning, including the line of the Design School and the two currents of the Adaptive Planning, describing, for each of these currents, two methodologies. The two systems are also described, as well as their planning processes. Among the main results, there is the identification of Rio de Janeiro`s planning process with the Strategic Planning approach, whereas Porto Alegre`s can be identified with the non-synoptic line of the Adaptive Planning approach. Some similarities were identified between Porto Alegre`s planning process and the Articulated Incrementalism, such as the use of the Participative Budgeting System, implemented in that city more than ten years ago, which can be identified to the Articulating Instrument, a key element to that approach. / [es] Esta disertación tiene como objetivo realizar un estudio comparativo del proceso de planeamiento estratégico de dos sistemas sociales complejos: las ciudades del Rio de Janeiro y de Porto Alegre. Se analiza si son adecuadas las metodologías de planeamiento empleadas en esos procesos, en vista de las características de cada un de los sistemas en estudio. Como base para este estudio, se realiza una revisión de varias concepciones de planeamiento estratégico, incluyendo la línea de la Design School y las dos corrientes de Planeamiento Adaptativo, describiendo, en cada una de esas corrientes, dos de su metodologías. Se describe también cada un de los sistemas estudiados y su proceso de planeamiento. Como principales resultados tenemos la identificación del proceso de planeamiento de Rio de Janeiro con el abordaje del Planeamiento Estratégico y el planeamiento de Porto Alegre con la línea no-sinótica del Planeamiento Adaptativo. Fue comprobado que el proceso de planeamiento de Porto Alegre presenta semejanzas con la metodología de Incrementalismo Articulado, como la utilización del Sistema de Presuesto Participativo, implementado hace más de diez años, que puede ser identificado con el Instrumento Articulador, pieza clave de ese abordaje.