news

Un nou model permet recrear l’arbre genealògic de les xarxes complexes

news picture

UB papers 01/06/2021

En un nou estudi publicat a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un equip de recerca de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) ha analitzat l’evolució temporal de xarxes complexes reals i ha desenvolupat un model en el qual l’aparició de nous nodes es pot relacionar amb nodes preexistents, d’una manera similar a l’evolució de les espècies en biologia.

 

En aquest estudi s’analitza l’evolució temporal de la xarxa de citacions en revistes científiques i la xarxa de comerç internacional al llarg d’un període de més de cent anys. Segons explica M. Ángeles Serrano, investigadora ICREA a l’UBICS, «el que s’observa en aquestes xarxes reals és que totes dues creixen d’una manera autosimilar, és a dir, les seves propietats de connectivitat es mantenen invariables al llarg del temps, així que l’estructura de la xarxa és sempre la mateixa, mentre que el nombre de nodes va augmentant».

Aquesta autosimilitud en el creixement, ja de per si sorprenent, els investigadors l’han pogut explicar a partir d’un model anomenat creixement de ramificació geomètrica (geometric branching growth o GBG). En aquest model, els nous nodes provenen de nodes preexistents, d’una manera similar als arbres genealògics. Per exemple, en la xarxa de comerç mundial, els països són els nodes, i per tant els que es bifurquen, i les transaccions corresponen als enllaços. La propietat clau que caracteritza l’evolució dels sistemes en estudi, i per tant el model, és l’herència. En l’exemple, quan un país es divideix, els nous països sobirans hereten la riquesa i els socis comercials de l’estat original.

Aquest model està relacionat amb un treball anterior que permetia produir versions reduïdes autosimilars de xarxes complexes, mitjançant un procés de renormalització geomètrica. En aquests treballs anteriors, es va trobar que la connectivitat en les xarxes complexes a diferents escales espacials es regula pels mateixos principis. «El que veiem en el nou article —destaca la investigadora— és que aquests mateixos principis es mantenen també al llarg del temps».

Quan es combinen els dos models —el GBG i la renormalització geomètrica—, es poden crear rèpliques de la xarxa original en una gamma molt àmplia de mides, més grans o més petites que l’original. «D’aquesta manera, es podrien predir nodes descendents o nodes ascendents, o estudiar fenòmens que depenen de la mida de la xarxa», remarca Serrano. «Les xarxes presenten, doncs, una estructura fractal en l’espai i el temps», afegeix. 

Aquests processos de ramificació són la base de l’evolució complexa de molts sistemes reals. «En resum, els dos models permeten entendre les interaccions en sistemes reals a diferents escales, una de les claus per entendre i predir com serà la seva evolució», conclou l’experta.

Referència de l’article

Muhua Zheng, Guillermo García-Pérez, Marián Boguñá, i M. Ángeles Serrano. «Scaling up real networks by geometric branchinggrowth», Proceedings of the National Academy of Sciences, maig de 2021. DOI: 10.1073/pnas.2018994118

VII Festa de la Ciència UBICS

news picture

UB products 26/05/2021

Avui és el segon dia de la VII Festa de la Ciència de la UB! S'ha engegat el dia amb la publicació dels Bocins. Dins d'aquests podeu trobar un anomenat "Complexifica: no siguis simple" on tres grups diferents del UBICS han participat explicant la seva recerca. 

Esperem que us agradi i que seguiu atents a les xarxes de La UB divulga per saber totes les activitats que s'estàn realitzant dins d'aquesta setmana de la Festa de la Ciència.

DIMECRES 26 de maig

 

 

 

Presentació del llibre: "Paradeisos. Horti. Los jardines de la antigüedad"

news picture

UBICS products 17/05/2021

El president de l'Institut dels Estudis Catalans i el director de la Col·lecció Instrumenta, en el marc del Desè Aniversari de Jardins i Jardiners us conviden a la presentació del llibre:

"Paradeisos. Horti. Los jardines de la antigüedad", Edicions de la Universitat de Barcelona, Col·lecció Instrumenta, 71, Barcelona, 2020.

Dia: Dilluns, 17 de Maig de 2021, a les 18h
Lloc: Institut d'Estudis Catalans (c. del Carme, 47, 08001, Barcelona)

Hi intervindran: 

Joan Domènec Ros, president de l'IEC
Jordi Sala Casarramona, president de la ICEA
José Remesal, director de la Col·lecció Instrumenta (membre de l'UBICS)
Marc Mayer, membre de l'IEC
Lluís Pons Pujol, editor del volum (membre de l'UBICS)

Cal inscripció prèvia:

Per assistir-hi presencialment cal omplir el següent formulari:

https://www.iec.cat/jornades/paradeisos2021.asp

Places limitades. L'acta es desenvoluparà d'acord les mesures sanitàries vigents.


Per seguir l'acte en línea (Zoom) cal omplir el següent formulari:

https://www.iec.cat/jornades/paradeisos2021virtual.asp

Més informació aquí.

Què ens diu l’estudi de les aus domesticades sobre l’evolució del llenguatge humà?

news picture

UB papers 20/04/2021

El llenguatge és una de les capacitats més notables que té l’ésser humà. Ens permet expressar significats complexos i transmetre coneixements de generació en generació. La manera com es va arribar a desenvolupar aquesta capacitat és una qüestió important de la biologia humana que investigadors de les universitats de Barcelona, Colònia i Tòquio han abordat en un article recent. Publicat a la revista Trends in Cognitive Sciences, hi han participat els experts de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) Thomas O’Rourke i Pedro Tiago Martins, liderats pel professor ICREA de la Facultat de Filologia i Comunicació Cedric Boeckx. Segons el nou treball, l’evolució del llenguatge va estar relacionada probablement amb una altra característica notable de l’Homo sapiens: la tolerància i la cooperació humana.

 

L’estudi es basa en evidències de camps tan diversos com l’arqueologia, la genòmica evolutiva, la neurobiologia, el comportament animal i la recerca clínica sobre trastorns neuropsiquiàtrics. Aquestes evidències assenyalen que la reducció de l’agressió reactiva, resultat de l’evolució i el procés de autodomesticació de la nostra espècie, devia comportar un augment de la complexitat de la parla. Segons els autors, aquest desenvolupament el devia provocar el menor impacte a les xarxes cerebrals de les hormones de l’estrès, neurotransmissors que s’activen en les situacions agressives i que són crucials per aprendre a parlar. Per mostrar aquesta interacció, els investigadors també han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat i el seu parent salvatge més pròxim.

 

Més informació aquí

Article de referència:

Thomas O’Rourke, Pedro Tiago Martins, Rie Asano, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya, Cedric Boeckx. «Capturing the effects of domestication on vocal learning complexity»Trends in Cognitive Science, març de 2021. Doi: https://doi.org/10.1016/j.tics.2021.03.007

 

El programa ICREA Acadèmia 2020 distingeix cinc membres de la UB

news picture

https://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2 people 22/02/2021

El programa ICREA Acadèmia 2020 ha distingit cinc membres de la comunitat UB (entre ells un és membre del UBICS) en una convocatòria que ha seleccionat una trentena de persones expertes de diferents àmbits del coneixement en el marc del sistema universitari català.

Aquests ajuts, que han arribat a la dotzena edició, són una iniciativa que contribueix a retenir el talent investigador de Catalunya. Concedits per la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), distingeixen la trajectòria investigadora del professorat que desenvolupa la seva activitat en alguna de les universitats públiques catalanes.

Les trenta persones seleccionades en aquesta convocatòria —18 homes i 12 dones— rebran 40.000 euros anuals cadascun durant un període de cinc anys. Aquesta línia de suport està destinada exclusivament al professorat universitari que està impartint docència i que es troba en fase plenament activa i d’expansió de la seva activitat investigadora. D’ençà de la seva creació, el programa ICREA Acadèmia ha atorgat ajuts a un total de 274 investigadors del sistema universitari català.

 

Persones de la UB reconegudes en aquesta edició:

 

Sergi Munné-Bosch, catedràtic del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la Facultat de Biologia i membre de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio).

Marián Boguñá, catedràtic del Departament de Física de la Matèria Condensada de la Facultat de Física i membre de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS).

Núria Fagella, catedràtica del Departament de Matemàtiques i Informàtica de la Facultat de Matemàtiques i Informàtica i membre de l’Institut de Matemàtica de la UB (IMUB).

Iñigo González, professor agregat del Departament de Filosofia de la Facultat de Filosofia de la UB i membre de l’Institut de Filosofia Analítica de Barcelona (BIAP).

Carles Escera, catedràtic del Departament de Psicologia Clínica i Psicobiologia de la Facultat de Psicologia i membre de l’Institut de Neurociències (UBNeuro) de la UB.

Neu-ChiP: microxips neuronals a partir de cèl·lules mare

news picture

UB projects 19/02/2021

El projecte Neu-ChiP vol construir microxips de circuits neuronals biològics fent servir cèl·lules mare induïdes humanes. A la UB està liderat pels investigadors Jordi Soriano, membre de l’Institut de Sistemes Complexos (UBICS), i Daniel Tornero, de l’Institut de Neurociències (UBNeuro) i membre de l’IDIBAPS.

En aquest xip, les neurones es connectaran entre elles seguint dissenys especials que els permetran dur a terme tasques d’intel·ligència artificial i d’aprenentatge profund —actualment executades en circuits electrònics— amb un cost energètic molt baix i fent ús de la computació neuronal natural que tan bé funciona en el cervell humà. Aquests neuroxips tenen avantatges únics, com ara una gran flexibilitat respecte a la informació canviant, així com les capacitats d’adaptació i d’autoreparació. La idea dels investigadors és explorar els beneficis de la computació neuronal biològica i fer-la accessible per desenvolupar noves tecnologies per a la societat.

En el projecte, coordinat per la Universitat d’Aston (Regne Unit) i amb un finançament total de 3,5 milions d’euros, també hi participen investigadors de la Universitat de Loughborough (Regne Unit), el Centre Nacional de Recerca Científica de França (CNRS), l’Institut de Tecnologia Technion d’Israel i l’empresa 3Brain AG (Suïssa).

 

Més informació: https://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2021/02/016.html

La inteligencia artificial del futuro podría tener neuronas

news picture

projects 17/02/2021

La Universidad de Barcelona participa en el proyecto Neu-ChiP que quiere comprobar si es posible introducir una 'parte humana' en las computadoras.

El nombre del proyecto lo dice todo: Neu-Chip es decir, neuronas en un chip. El objetivo no es otro que mejorar el desarrollo de la inteligencia artificial contando con las ventajas de adaptabilidad y eficiencia energética del propio cerebro humano. ¿Cómo? Uniendo un circuito neuronal, desarrollado en laboratorio, a un circuito electrónico.

Toda una revolución que puede ampliar los límites de la inteligencia artificial. Suena extraordinario y lo es. El debate ético está servido.

Neuronas para mejorar la inteligencia artificial. Esa es la idea, ese es el objetivo. De momento se trata tan sólo de un estudio. Pero tan ambicioso que puede "romper las limitaciones actuales de la potencia de procesamiento y el consumo de energía para lograr un cambio de paradigma en la tecnología de aprendizaje automático", señalan desde la Universidad de Aston, en Birmingham que coordina la investigación.

Un trabajo que une a físicos, biólogos e ingenieros de 5 países. Se trata de una investigación financiada con 3,5 millones de euros por la Comisión Europea, en el que un consorcio formados por 3 Universidades, dos institutos tecnológicos y una empresa suiza quieren comprobar "si se puede hacer inteligencia artificial en un circuito biológico" diseñado a partir de células madre. 

"Es un proyecto muy ambicioso", comenta a D+I Jordi Soriano, investigador de nuestro Instituto de Sistemas Complejos de la Universidad de Barcelona (UBICS). "Se trata de un Proof of Concept, una prueba de concepto, un estudio sobre la viabilidad de una determinada idea".

"Los ordenadores, los móviles, funcionan con circuitos eléctricos que sólo son capaces de hacer aquellas tareas para las que han sido preparados, que sólo responden a unas órdenes prefijadas", nos cuenta Daniel Tornero, investigador del Instituto de Neurociencias y del Centro de Terapias Avanzadas Creatio de la Universidad de Barcelona.

El objetivo es mostrar cómo las neuronas, los procesadores de información del cerebro, pueden aprovecharse para mejorar la capacidad de los ordenadores para aprender al tiempo que se reduce el uso de energía. "Si llega a funcionar bien tendrá un sinfín de aplicaciones. Por ejemplo, serviría para conectar las retinas artificiales, que son un microchip, con el cerebro. Si pudieras conectar el circuito electrónico (que es la retina artificial) con un circuito biológico inteligente podrías convertir señales electrónicas en señales cerebrales".

El proyecto Neu-Chip está liderado por Investigadores de la Universidad de Aston, en Birmingham (Reino Unido) y en él participan investigadores de la Universidad de Loughborough (Reino Unido), la Universidad de Barcelona, el Centre National de la Recherche Scientifique  (Francia), el Instituto Tecnológico Technion (Israel) y la empresa 3Brain AG (Suiza). En estos momentos los equipos trabajan en la planificación y captación de personal. Está previsto que se inicie en junio y que tenga una duración de 3 años. "La CE tiene mucho interés en desarrollar tecnología europea propia, nueva", comentan. "Nosotros iniciamos un camino con la prueba de concepto. Si sale bien habrá spin-off que lo desarrollará".l

Para saber más lee el artículo completo aquí: 

https://www.elespanol.com/invertia/disruptores-innovadores/autonomias/cataluna/20210214/no-ciencia-ficcion-inteligencia-artificial-futuro-neuronas/557944462_0.htm

Minicurs: Introducció a la Intel·ligència Artificial

news picture

UBICS projects 12/02/2021

Minicurs Introducció a la Intel·ligència Artificial per a alumnes de Grau i Master (preferentment).

  • Introducció a la Intel·ligència Artificial: algoritmes de cerca

Dia: 23 de febrer (13:30-15h) Professor: Mario Gutiérrez

  • Introducció al aprenentatge automàtic

Dia: 25 de febrer (13:30-15h) Professora: Maria Salamó

  • ​Introducció al Deep Learning: Casos pràctics en Visió per Computador.

Dia: 4 de març (13:30-15h) Professor: Eloi Puertas

  • Aprenentatge automàtic per al processament del llenguatge natural 

​Dia 11 de març (13:30-15h) Professora: Mireia Farrús

  • Aplicacions avançades (del machine learning a sistemes complexos)

Dia: 25 de març (13:30-15h) Professor: Pedro Almagro

Inscripció i més informació del curs: http://ubics.ub.edu/AI_course

Videos doctorandas UBICS

news picture

UBICS products 08/02/2021

Amb motiu del dia Internacional de la Dona i la Nena en la Ciència (11 de Febrer), moltes de les nostres doctorandes del Institut ha contribuït en aquest dia amb un petits videos (duració de 2 minuts) en el que expliquen la seva recerca i de com han arribat fins aquí.

Esperem que us motivi per entrar en aquest increïble mon de la investigació! 

 

Video de Irene Ferri

Video de Laia de Frutos

Video de Carolina Gallo

Video de Clara Fernandez

Video de Maria Aide Gomez

 

Webinar by Clara Granell

news picture

UBICS people 04/02/2021

Amb motiu del Dia Internacional de les Dones i les Nenes en la Ciència, diferents instituts de recerca i facultats del Campus Diagonal hem organitzat, un any més, un acte conjunt que esperem tingui bona acollida. Dins d'aquest acte tindrem el següent Webinar que segur serà del vostre interès! 

Date: 11 Febrer, 2021,  15:00h (CET, GMT+1, Barcelona/Madrid/Paris/Berlin)

Speaker: Dra. Clara Granell  (Univ. Rovira i Virgili)

Link to the webinar: AQUÍ 

Title:   “Modelització de la COVID19 des d’una perspectiva de sistemes complexos” 

Abstract: L’estudi de sistemes complexes gira entorn un pilar fonamental: l’estudi d’un sistema des del punt de vista de les interaccions entre les parts que el formen, més enllà de les característiques individuals de cada part. Aquesta visió de “veure el bosc” en comptes de “mirar els arbres”, ens permet observar comportaments que no serien fàcilment deduïbles des de l’estudi individual dels components del sistema. El cervell humà, les xarxes socials, sistemes biològics o les xarxes de transport són exemples de sistemes complexos, com també ho són les epidèmies de malalties contagioses, on només l’estudi del sistema complet ens permet entendre quina serà la possible evolució d’aquesta. En aquesta xerrada, introduiré els models de difusió d’epidèmies que el nostre grup de recerca ha estat desenvolupant durant l’última dècada, fins arribar a la modelització de la COVID-19, una eina clau que, partint dels sistemes complexos, ens ha permès quantificar i predir l’evolució de la pandèmia al nostre país.

5