Novel critical phenomena in optimization driven processes on networks

The work presented in this Ph.D thesis was developed in the context of complex network theory, from a statistical physics standpoint. We examine two distinct problems in this research field, taking a special interest in their respective critical properties. In both cases, the emergence of criticality is driven by a local optimization dynamics. Firstly, a recently introduced class of percolation problems that attracted a significant amount of attention from the scientific community, and was quickly followed up by an abundance of other works. Percolation transitions were believed to be continuous, until, recently, an 'explosive' percolation problem was reported to undergo a discontinuous transition, in [93]. The system's evolution is driven by a metropolis-like algorithm, apparently producing a discontinuous jump on the giant component's size at the percolation threshold. This finding was subsequently supported by number of other experimental studies [96, 97, 98, 99, 100, 101]. However, in [1] we have proved that the explosive percolation transition is actually continuous. The discontinuity which was observed in the evolution of the giant component's relative size is explained by the unusual smallness of the corresponding critical exponent, combined with the finiteness of the systems considered in experiments. Therefore, the size of the jump vanishes as the system's size goes to infinity. Additionally, we provide the complete theoretical description of the critical properties for a generalized version of the explosive percolation model [2], as well as a method [3] for a precise calculation of percolation's critical properties from numerical data (useful when exact results are not available). Secondly, we study a network flow optimization model, where the dynamics consists of consecutive mergings and splittings of currents flowing in the network. The current conservation constraint does not impose any particular criterion for the split of current among channels outgoing nodes, allowing us to introduce an asymmetrical rule, observed in several real systems. We solved analytically the dynamic equations describing this model in the high and low current regimes. The solutions found are compared with numerical results, for the two regimes, showing an excellent agreement. Surprisingly, in the low current regime, this model exhibits some features usually associated with continuous phase transitions.

Le transfert informel des connaissances tacites chez les gestionnaires municipaux en situation de coordination

Ce rapport de recherche porte sur une étude s’intéressant au transfert des connaissances tacites chez les gestionnaires, c’est-à-dire le partage de ces connaissances et leur utilisation informelle, durant une situation de coordination dans un service municipal. La thèse est articulée autour des questions suivantes : Quelles sont les situations de coordination vécues par les gestionnaires municipaux? Quelles sont les sources de connaissances tacites partagées et utilisées? Quelles sont les relations de connaissances mobilisées de façon informelle lors du transfert des connaissances tacites? Quels sont les facteurs encourageant ou inhibant le transfert informel des connaissances tacites? À partir d’un modèle basé sur une approche situationnelle (Taylor, 1989 et 1991), nous avons revu la documentation touchant nos questions de recherche. Nous avons défini notamment la récursivité des connaissances et le réseau de connaissances, de même que présenté le modèle de la conversion des connaissances (Nonaka, 1994) et celui de l’actualisation de soi (St-Arnaud, 1996). Nous avons questionné 22 répondants à l’aide d’instruments de mesure qui combinent les techniques de l’incident critique, de l’entrevue cognitive et réflexive, le questionnement sur les réseaux organisationnels et l’observation participante. Tels des filets, ces instruments ont permis de traquer et d’obtenir des données d’une grande richesse sur les connaissances tacites et les comportements informels durant le transfert de connaissances en situation de coordination. Ces données ont été analysées selon une approche méthodologique essentiellement qualitative combinant l’analyse de contenu, la schématisation heuristique et l’analyse des réseaux sociaux. Nos résultats montrent que la complexité d’une situation de coordination conditionne le choix des mécanismes de coordination. De plus, les sources de connaissances sont, du point de vue individuel, le gestionnaire et ses artefacts, de même que son réseau personnel avec ses propres artefacts. Du point de vue collectif, ces sources sont réifiées dans le réseau de connaissances. Les connaissances clés d’une situation de coordination sont celles sur le réseau organisationnel, le contexte, les expériences en gestion et en situation complexe de coordination, la capacité de communiquer, de négocier, d’innover et celle d’attirer l’attention. Individuellement, les gestionnaires privilégient l’actualisation de soi, l’autoformation et la formation contextualisée et, collectivement, la coprésence dans l’action, le réseautage et l’accompagnement. Cette étude fournit un modèle valide du transfert contextualisé des connaissances qui est un cas de coordination complexe d’activités en gestion des connaissances. Ce transfert est concomitant à d’autres situations de coordination. La nature tacite des connaissances prévaut, de même que le mode informel, les médias personnels et les mécanismes d’ajustement mutuel. Les connaissances tacites sont principalement transférées au début des processus de gestion de projet et continuellement durant la rétroaction et le suivi des résultats. Quant aux connaissances explicites, les gestionnaires les utilisent principalement comme un symbole à la fin des processus de gestion de projet. Parmi les personnes et les groupes de personnes d’une situation de transfert contextualisé des connaissances, 10 % jouent des rôles clés, soit ceux d’experts et d’intermédiaires de personnes et d’artefacts. Les personnes en périphérie possèdent un potentiel de structuration, c’est-à-dire de connexité, pour assurer la continuité du réseau de connaissances organisationnel. Notre étude a élargi le modèle général de la complexité d’une situation (Bystrom, 1999; Choo, 2006; Taylor, 1986 et 1991), la théorie de la coordination (Malone et Crowston, 1994), le modèle de la conversion des connaissances (Nonaka, 1994), celui de l’actualisation de soi (St-Arnaud, 1996) et la théorie des réseaux de connaissances (Monge et Contractor, 2003). Notre modèle réaffirme la concomitance de ces modèles généraux selon une approche constructiviste (Giddens, 1987) où la dualité du structurel et la compétence des acteurs sont confirmées et enrichies.

Advances in scaling deep learning algorithms

Les algorithmes d'apprentissage profond forment un nouvel ensemble de méthodes puissantes pour l'apprentissage automatique. L'idée est de combiner des couches de facteurs latents en hierarchies. Cela requiert souvent un coût computationel plus elevé et augmente aussi le nombre de paramètres du modèle. Ainsi, l'utilisation de ces méthodes sur des problèmes à plus grande échelle demande de réduire leur coût et aussi d'améliorer leur régularisation et leur optimization. Cette thèse adresse cette question sur ces trois perspectives. Nous étudions tout d'abord le problème de réduire le coût de certains algorithmes profonds. Nous proposons deux méthodes pour entrainer des machines de Boltzmann restreintes et des auto-encodeurs débruitants sur des distributions sparses à haute dimension. Ceci est important pour l'application de ces algorithmes pour le traitement de langues naturelles. Ces deux méthodes (Dauphin et al., 2011; Dauphin and Bengio, 2013) utilisent l'échantillonage par importance pour échantilloner l'objectif de ces modèles. Nous observons que cela réduit significativement le temps d'entrainement. L'accéleration atteint 2 ordres de magnitude sur plusieurs bancs d'essai. Deuxièmement, nous introduisont un puissant régularisateur pour les méthodes profondes. Les résultats expérimentaux démontrent qu'un bon régularisateur est crucial pour obtenir de bonnes performances avec des gros réseaux (Hinton et al., 2012). Dans Rifai et al. (2011), nous proposons un nouveau régularisateur qui combine l'apprentissage non-supervisé et la propagation de tangente (Simard et al., 1992). Cette méthode exploite des principes géometriques et permit au moment de la publication d'atteindre des résultats à l'état de l'art. Finalement, nous considérons le problème d'optimiser des surfaces non-convexes à haute dimensionalité comme celle des réseaux de neurones. Tradionellement, l'abondance de minimum locaux était considéré comme la principale difficulté dans ces problèmes. Dans Dauphin et al. (2014a) nous argumentons à partir de résultats en statistique physique, de la théorie des matrices aléatoires, de la théorie des réseaux de neurones et à partir de résultats expérimentaux qu'une difficulté plus profonde provient de la prolifération de points-selle. Dans ce papier nous proposons aussi une nouvelle méthode pour l'optimisation non-convexe.

TU Graz: Course: 707.000 Web Science and Web Technology: Lecture 2: Small World Problem

We will discuss several examples and research efforts related to the small world problem and set the ground for our discussion of network theory and social network analysis. Readings: An Experimental Study of the Small World Problem, J. Travers and S. Milgram Sociometry 32 425-443 (1969) [Protected Access] Optional: The Strength of Weak Ties, M.S. Granovetter The American Journal of Sociology 78 1360--1380 (1973) [Protected Access] Optional: Worldwide Buzz: Planetary-Scale Views on an Instant-Messaging Network, J. Leskovec and E. Horvitz MSR-TR-2006-186. Microsoft Research, June 2007. [Web Link, the most recent and comprehensive study on the subject!] Originally from: http://kmi.tugraz.at/staff/markus/courses/SS2008/707.000_web-science/

Thanatos Empresarial : evolución del Sector de la construcción en Colombia.

Esta investigación está orientada hacia la identificación de características de la internacionalización de la economía colombiana, específicamente en el sector de la construcción, los cuales han logrado otorgarle un especial dinamismo durante esta última década. En el desarrollo del documento se evalúan los modelos de internacionalización basados principalmente en tres temas fundamentales; el primero es la teoría económica, el segundo es la teoría como proceso, y por último la teoría de redes. Cada uno de estos modelos basados en su respectiva teoría, enseñan conceptos de cómo podrían las empresas implementar planes para entrar a otros mercados, empezando por países similares tanto en aspectos sociales, económicos, culturales, y políticos, logrando así de esta manera una posición aventajada frente a sus competidores. Al lograr este posicionamiento pueden empezar su expansión a países más lejanos puesto que ya han conocido y fortalecido sus ventajas competitivas, obteniendo una mayor experiencia de adaptación a nuevos mercados, con esto alcanzando captar mayores recursos económicos, de conocimiento y de otras índoles que ayudan a disminuir el riesgo de inversión que realizan las organizaciones en diferentes naciones.

Análisis de los procesos de internacionalización en el sector petrolero : Ecopetrol, Petrobras Y Exxonmobil

El presente trabajo se centra en el fenómeno de la internacionalización dentro del sector petrolero. Para esto, se escogió a tres empresas: Ecopetrol, por ser la empresa colombiana más grande; Petrobras, el mayor representante de Latinoamérica; y Exxon Mobil, un gigante del petróleo a nivel mundial. Estas empresas, que se encuentran en diferentes etapas dentro de su proceso de la internacionalización, muestran comportamientos estratégicos similares. Son precisamente estas similitudes las que permitieron proponer un modelo de internacionalización generalizado para las diferentes empresas que componen dicho sector económico. Para alcanzar dicho modelo, se recurrió a diferentes teorías de internacionalización desarrolladas por varias escuelas de negocios en el mundo, tales como el Modelo Ecléctico, el de Uppsala o la Teoría de Redes. Cabe destacar que dicho modelo propuesto es una aproximación teórica a la realidad empresarial de las compañías petroleras, usando como marco de referencia una muestra pequeña de este tipo de organizaciones. Dentro de este modelo, los altos matices de complejidad propios del fenómeno de la internacionalización se ven reducidos de manera considerable, como parte del ejercicio académico propuesto en el presente estudio.

Impacto de la apertura en la conectividad e integración de Colombia en la red mundial de comercio

La liberalización colombiana es analizada, con frecuencia, con los coeficientes de apertura, este documento, en cambio, presenta un análisis complementario a través de algoritmos usados en la teoría de redes para caracterizar sistemas complejos. Esta nueva aproximación devela estructuras de la red mundial de comercio antes y después de la apertura, así como cambios en la posición colombiana.

Análisis del modelo de Internacionalización de e-Tech Simulation según la teoría de redes

La teoría de redes de Johanson y Mattson (1988) explica como las pequeñas empresas, también conocidas como PyMes, utilizan las redes de negocio para desarrollar sus procesos de internacionalización. Es así que a través de las redes pueden superar sus limitaciones de tamaño para encontrar cierto tipo de fluidez y dinamismo en su gestión, con el fin de aprovechar los beneficios de la internacionalización. A partir del desarrollo y fortalecimiento de las relaciones dentro de la red la organización puede posicionarse en una instancia competitiva cada vez más fuerte (Jarillo, 1988). Según Forsgren y Johanson (1992), para los gerentes es importante coordinar la interacción entre los diferentes actores de la red, ya que a través de estas su posición dentro de la red mejora y así mismo el flujo de recursos será mayor. El propósito de este trabajo es analizar el modelo de internacionalización según la teoría de redes, desde una perspectiva cultural, de e-Tech Simulation una PyME “Born to be global” norteamericana. Esta empresa ha minimizado su riesgo de internacionalización, a través del desarrollo de acuerdos entre los diferentes actores. Al mejorar su posición dentro de la red, es decir al fortalecer aún más los lazos existentes y crear nuevas relaciones, la empresa ha obtenido mayores beneficios de la misma y ha logrado ser aún más flexible con sus clientes. Es por esto que a partir de este análisis se planteó una serie de recomendaciones para mejorar los procesos de negociación dentro de la red, bajo un contexto cultural. De igual forma se evidencio la importancia del papel del emprendimiento del gerente en los procesos de internacionalización, así como su habilidad para mezclar los recursos obtenidos de diferentes mercados internacionales para satisfacer las necesidades de los clientes.

Movimientos sociales su construcción narrativa desde los nuevos medios: los Indignados bogotanos en Twitter

Se analiza la relación entre movimientos sociales y nuevos medios en Colombia, preguntando en particular por las posibilidades narrativas que tienen los movimientos sociales en el nuevo espacio comunicativo abierto por internet. Para ello, se lleva a cabo un estudio descriptivo del relato elaborado en la red social Twitter por activistas virtuales del movimiento de indignación surgido en Bogotá tras la destitución del alcalde mayor, Gustavo Petro, a finales de 2013. Se encontró que Twitter fue un espacio esencialmente de disputa. El relato del movimiento fue construido en permanente contrapunteo no solo con las informaciones de los medios de comunicación tradicionales y las intervenciones de los líderes políticos, sino también con expresiones ciudadanas rivales, que se movilizaron paralelamente en la misma red social en un ejercicio de contestación. Esta investigación emplea como marco analítico la “autocomunicación de masas” propuesta por Manuel Castells.

Modelling disease spread and control in networks: implications for plant sciences

Networks are ubiquitous in natural, technological and social systems. They are of increasing relevance for improved understanding and control of infectious diseases of plants, animals and humans, given the interconnectedness of today's world. Recent modelling work on disease development in complex networks shows: the relative rapidity of pathogen spread in scale-free compared with random networks, unless there is high local clustering; the theoretical absence of an epidemic threshold in scale-free networks of infinite size, which implies that diseases with low infection rates can spread in them, but the emergence of a threshold when realistic features are added to networks (e.g. finite size, household structure or deactivation of links); and the influence on epidemic dynamics of asymmetrical interactions. Models suggest that control of pathogens spreading in scale-free networks should focus on highly connected individuals rather than on mass random immunization. A growing number of empirical applications of network theory in human medicine and animal disease ecology confirm the potential of the approach, and suggest that network thinking could also benefit plant epidemiology and forest pathology, particularly in human-modified pathosystems linked by commercial transport of plant and disease propagules. Potential consequences for the study and management of plant and tree diseases are discussed.

Networks, agency and (de)stabilisation: the issue of navigation on the River Wye, UK

This paper assesses the way in which an actor network presiding over the management of the River Wye has stabilized through accepting a particular view on the issue of navigation. The paper provides an account of how the network was challenged by a dissonant actor who, through reviving an old company, developed a counter network. It is argued that network stabilization is a form of consensus-building and it is contended that the way in which an issue is defined is crucial in terms of the successful enrolment of actors. The paper illustrates some of the conflicts and complexities encountered in resource planning, suggesting that research of this nature should trace actors back through time as well as through space if dynamics between actors involved in rural planning and management are to be effectively understood.

Clusters, connectivity and catch-up: Bollywood and Bangalore in the Global Economy

In this article, we make two important contributions to the literature on clusters. First, we provide a broader theory of cluster connectivity that has hitherto focused on organization-based pipelines and MNE subsidiaries, by including linkages in the form of personal relationships. Second, we use the lens of social network theory to derive a number of testable propositions. We propose that global linkages with decentralized network structures have the highest potential for local spillovers. In the emerging economy context, our theory implies that clusters linked to the global economy by decentralized pipelines have potential for in-depth catch-up, focused in industry and technology scope. In contrast, clusters linked through decentralized personal relationships have potential for in-breadth catch-up over a range of related industries and technologies. We illustrate our theoretical propositions by contrasting two emerging economy case studies: Bollywood, the Indian filmed entertainment cluster in Mumbai and the Indian software cluster in Bangalore.

Nested diets: a novel pattern of individual-level resource use

Many generalist populations may actually be composed of relatively specialist individuals. This `individual specialization` may have important ecological and evolutionary implications. Although this phenomenon has been documented in more than one hundred taxa, it is still unclear how individuals within a population actually partition resources. Here we applied several methods based on network theory to investigate the intrapopulation patterns of resource use in the gracile mouse opossum Gracilinanus microtarsus. We found evidence of significant individual specialization in this species and that the diets of specialists are nested within the diets of generalists. This novel pattern is consistent with a recently proposed model of optimal foraging and implies strong asymmetry in the interactions among individuals of a population.

The transformation between exploration and exploitation applied to inventors of packaging innovations

While the inventor is often the driver of an invention in the early stages, he/she needs to move between different social networks for knowledge in order to create and capture value. The main objective of this research is to propose a literature-based framework based on innovation network theory and complemented with C-K theory, in order to analyze the invention/innovation process of inventors and the product concepts in a packaging industry context. Empirical input from three case studies of packaging inventions and their inventors is used to elaborate the suggested framework.The article identifies important gaps in the literature of innovation networks. This is addressed through a theoretical framework based on network theories, complemented with C-K theory for the product design level. The strength-of-ties dimension of the theoretical framework suggests, in agreement with the mainstream literature and the cases presented, that weak ties are required to access the knowledge related to exploration networks and strong ties are required to utilize the knowledge in the exploitation network. The transformation network is an intermediate step acting as a bridge where entrepreneurs can find required knowledge. The transformation network is also an intermediate step where entrepreneurs find financing and companies interested in commercializing inventions. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.