scale-free
scale-free
Rete il cui grado di distribuzione, cioè la probabilità che un nodo selezionato casualmente abbia un certo numero (grado) di connessioni, segue una particolare funzione matematica chiamata legge di potenza (power law), dove la maggior parte dei nodi stabilisce pochi legami e pochi nodi presentano molte connessioni. Questa particolare legge rimane inalterata aumentando il numero di nodi nella rete, ovvero risulta indipendente dalla grandezza o scala della rete: di qui il nome scale-free. In una rete scale-free, i pochi vertici che hanno un numero di legami grandemente superiore alla media sono chiamati hub, i super nodi o nodi principali. Tale nomenclatura è tuttavia fuorviante in quanto non si può definire un livello soglia al di sopra del quale un nodo diventa un hub, anche perché se così fosse non si potrebbe più parlare di distribuzione scale-free. Un esempio è dato dalla rete World Wide Web, dove la maggior parte dei siti si collega a pochi altri, mentre alcuni, come i motori di ricerca, svolgono la maggior parte delle connessioni. Ulteriori esempi sono le relazioni sociali, ove i nodi sono le persone o la regolazione genica, in cui i nodi sono i geni e i legami sono costituiti dalle molecole regolative. I nodi centrali (hub) costituiscono un punto di forza dell’intero sistema di cui fanno parte, poiché garantiscono collegamenti rapidi ed efficaci fra elementi anche distanti, ma costituiscono anche il tallone d’Achille della rete. Nell’eventualità di un danno casuale infatti, è più probabile che venga colpito uno dei nodi minori, perché più numerosi; ma se l’attacco è mirato a un hub, come avviene nel caso di patogeni nel sistema biologico, o dei virus nei sistemi informatici, verranno a cadere improvvisamente i numerosissimi collegamenti che esso sostiene, generando lo sfaldamento della rete. Riconoscere pertanto i nodi di un qualsiasi sistema significa poter intervenire per correggerlo o curarlo quando esso viene colpito: in altre parole, individuare gli hub dei sistemi biologici potrebbe significare l’identificazione di potenziali bersagli per i farmaci.