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Complex Systems & Random Networks

 

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Researchers develop a worldwide tourism network

Map of the world tourism network, with link color corresponding to the intensity of the connection. Top countries receiving tourists: US, Canada, China, Russian Federation. Top countries sending tourists: US, UK, Germany, France. Top countries receiving and sending: US, Canada, Australia, China, Russian Federation. Countries receiving and sending the fewest tourists were the South Pacific islands. Credit: Miguéns and Mendes.

It wasn't too long ago in human history that people rarely, if ever, traveled beyond the village they were born in. We've come a long way since then: according to the World Tourism Organization (WTO), international traveler arrivals peaked at 763 million in 209 countries and territories in 2004. The WTO expects that number to reach 1.6 billion by 2020, making international travel one of the fastest growing economic sectors.

 

But where do all these people go? And where do they come from? Further, what is the relationship among countries that are popular or unpopular tourist destinations? Mathematician Joana Miguéns and physicist José Mendes, both from Aveiro University in Portugal, have developed a worldwide tourism network to help investigate some of these questions. Besides revealing information on human traveling patterns, the network will also likely help researchers understand information transfer and global wealth flows, since tourism accounts for more than 10% of the world’s gross domestic product.

The output of the research can be read at this link http://aps.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0805/0805.4490v1.pdf.

 

 

 

Researchers develop a worldwide tourism network

June 11th, 2008 By Lisa Zyga in Physics / Physics

Map of the world tourism network, with link color corresponding to the intensity of the connection. Top countries receiving tourists: US, Canada, China, Russian Federation. Top countries sending tourists: US, UK, Germany, France. Top countries receiving and sending: US, Canada, Australia, China, Russian Federation. Countries receiving and sending the fewest tourists were the South Pacific islands. Credit: Miguéns and Mendes.

It wasn't too long ago in human history that people rarely, if ever, traveled beyond the village they were born in. We've come a long way since then: according to the World Tourism Organization (WTO), international traveler arrivals peaked at 763 million in 209 countries and territories in 2004. The WTO expects that number to reach 1.6 billion by 2020, making international travel one of the fastest growing economic sectors.

 

 

 

There are plenty of things to love about travel—the thrill of new places, exposure to different cultures and cuisines, a chance to step outside the daily routine. But while jetting off to Europe or Mexico or Colorado is now as commonplace as a trip to the grocery store, we tend to label certain destinations as “desirable,” and others not so much. Given that international travel can be so profitable—tourism accounts for more than 10 percent of the world’s gross domestic product—not to mention ubiquitous—the World Tourism Organization expects international traveler arrivals to reach 1.6 billion by 2020—it’s worth asking: Where do people go on vacation, and why?

Mathematician Joana Miguéns and physicist José Mendes of Portugal’s Aveiro University set out to answer these questions, developing the first complete network of worldwide tourism.

 
 

Travel and tourism: Into a complex network

Physica A, Volume 387, Issue 12, p. 2963-2971.
It is discussed how the worldwide tourist arrivals, about 10% of the world’s domestic product, form a largely heterogeneous and directed complex network. Remarkably the random network of connectivity is converted into a scale-free network of intensities. The importance of weights on network connections is brought into discussion. It is also shown how strategic positioning particularly benefits from market diversity and that interactions among countries prevail on a technological and economic pattern, questioning the backbone of driving forces in traveling.
 
 
Investigadores da UA publicam paper na "Reviews of Modern Physics"      
Escrito por Vanessa Ribeiro   
14-Oct-2008

Um artigo sobre a física de redes complexas, da autoria de três investigadores do Departamento de Física da UA, Sergey Dorogovtsev, Alexander Goltsev e José Fernando F. Mendes, foi publicado na «Reviews of Modern Physics». Esta é a terceira vez que uma investigação de origem portuguesa vê os seus resultados publicados na revista de maior impacto na área da Física.
 

Nos últimos anos, foram dados passos importantes em direcção à compreensão dos fenómenos críticos observados em redes complexas. Os resultados, conceitos e métodos deste rápido desenvolvimento foram analisados no artigo de revisão «Critical phenomena in complex networks», da autoria de dos investigadores José Fernando F. Mendes, Alexander Goltsev e Sergey Dorogovtsev. Uma ampla perspectiva sobre fenómenos cooperativos definidos sobre redes, a suas transições de fase e outros efeitos colectivos, e também aspectos dinâmicos como sincronização são aqui discutidos.

O paper aborda e analisa possíveis respostas a algumas das grandes questões que envolvem a problemática, nomeadamente, em relação ao que é comum a todas as redes, aos seus princípios gerais de organização e evolução, ao desenho de uma rede óptima ou qual a melhor arquitectura para obter um dado objectivo e aos fenómenos de sincronização. O artigo faz ainda referência à relação existente entre as leis da natureza e as redes de comunicação, biológicas e sociais e ao contributo das redes complexas no controlo de epidemias ou transmissão de doenças sexuais (SIDA), vírus em computadores, gripe das aves, etc. e na organização de grupos sociais ou animais para se protegerem e para se auto-organizarem.

A noção de «rede» é fundamental nos nossos dias, uma vez que vivemos num mundo rodeados de redes onde tudo está espantosamente perto de tudo. As redes sociais e económicas que nos rodeiam (Internet, WWW, facebook, hi5, email, telemóveis, só para citar alguns exemplos...) estão a mudar as nossas vidas e mesmo as mais pequenas entidades biológicas como a célula são baseadas em várias redes biológicas. Redes cuja arquitectura é mais complexa do que a grafos aleatórios estão omnipresentes em toda a parte. Todas elas revelam um comportamento crítico incomum devido à sua inomogeneidade. O facto de apresentarem um conjunto de características como: serem compactas, apresentarem distâncias curtas entre quaisquer dois nodos e o facto de apresentarem arquitecturas complicadas induzem comportamentos críticos dramaticamente distintos do observado em redes convencionais reticuladas.

José Fernando Mendes é Professor Catedrático no Departamento de Física da Universidade de Aveiro, onde é actualmente Presidente do Conselho Directivo. Nasceu no Porto, e estudou na Universidade do Porto onde obteve o doutoramento em 1995, fez um pós-doutoramento na Universidade de Boston em 1996. A sua actividade de investigação desde 1998 centra-se no estudo de redes complexas. Publicou um artigo de revisão em co-autoria com S. Dorogovtsev em 2002 que é uma referência na área (é o artigo mais citado em Portugal em todas as áreas da Ciência). Em 2003 publicou um livro na Oxford University Press (Evolution of Networks) igualmente em co-autoria com S. Dorogovtsev. Recebeu o Prémio Gulbenkian Ciência em 2004. Recentemente foi convidado a proferir uma palestra na reunião anual da Academia Europeae.

Alexander Goltsev é Investigador no Departamento de Física da Universidade de Aveiro. Nasceu na Ucrânia e estudou em San Perterburgo na Universidade Estadual de São Peterburgona Russia. Obteve o seu PhD no prestigiado Ioffe Physical-Technical Institute, em São Petersburgo, em 1981. É físico teórico na área da material condensada e teoria de redes complexas. As suas investigações no efeito acústico-eléctrico em magnetes foram premiadas com o prémio Ya. I. Frenkel em 2005 e com o prémio da Academia Russo-Polaca de Ciências em 2008. Desde 2002 trabalha com S. Dorogovtsev e J.F.F. Mendes no campo das redes complexas, onde é autor de inúmeras publicações.

Sergey Dorogovtsev é Investigador Coordenador no Departamento de Física da Universidade de Aveiro. Nasceu em S. Peterburgo e obteve o doutoramento, em 1981, no famoso Ioffe Physical-Technical Institute, na área de Física Teórica. Trabalhou na Universidade do Porto desde 1999 como investigador convidado e na Universidade de Aveiro desde 2004. Publicou um livro na Oxford University Press (Evolution of Networks, 2003) em co-autoria com J. F. F. Mendes e recebeu o Prémio Gulbenkian Ciência em 2004.

 
  Investigadores na Reviews of Modern Physics

Três investigadores do Departamento de Física da Universidade de Aveiro, Sergey Dorogovtsev, Alexander Goltsev e José Fernando F. Mendes, publicaram esta segunda-feira, 6 de Outubro, um artigo na «Reviews of Modern Physics» sobre a física de redes complexas.

É a terceira vez que uma investigação de origem portuguesa vê os seus resultados publicados na revista de maior impacto na área da Física.

Segundo comunicado da UA, «nos últimos anos, foram dados passos importantes em direcção à compreensão dos fenómenos críticos observados em redes complexas. Os resultados, conceitos e métodos deste rápido desenvolvimento foram analisados no artigo de revisão «Critical phenomena in complex networks», da autoria de dos investigadores José Fernando F. Mendes, Alexander Goltsev e Sergey Dorogovtsev. Uma ampla perspectiva sobre fenómenos cooperativos definidos sobre redes, a suas transições de fase e outros efeitos colectivos, e também aspectos dinâmicos como sincronização são aqui discutidos.

O paper aborda e analisa possíveis respostas a algumas das grandes questões que envolvem a problemática, nomeadamente, em relação ao que é comum a todas as redes, aos seus princípios gerais de organização e evolução, ao desenho de uma rede óptima ou qual a melhor arquitectura para obter um dado objectivo e aos fenómenos de sincronização. O artigo faz ainda referência à relação existente entre as leis da natureza e as redes de comunicação, biológicas e sociais e ao contributo das redes complexas no controlo de epidemias ou transmissão de doenças sexuais (SIDA), vírus em computadores, gripe das aves, etc. e na organização de grupos sociais ou animais para se protegerem e para se auto-organizarem.

A noção de «rede» é fundamental nos nossos dias, uma vez que vivemos num mundo rodeados de redes onde tudo está espantosamente perto de tudo. As redes sociais e económicas que nos rodeiam (Internet, WWW, facebook, hi5, email, telemóveis, só para citar alguns exemplos...) estão a mudar as nossas vidas e mesmo as mais pequenas entidades biológicas como a célula são baseadas em várias redes biológicas. Redes cuja arquitectura é mais complexa do que a grafos aleatórios estão omnipresentes em toda a parte. Todas elas revelam um comportamento crítico incomum devido à sua inomogeneidade. O facto de apresentarem um conjunto de características como: serem compactas, apresentarem distâncias curtas entre quaisquer dois nodos e o facto de apresentarem arquitecturas complicadas induzem comportamentos críticos dramaticamente distintos do observado em redes convencionais reticuladas».

José Fernando Mendes é Professor Catedrático no Departamento de Física da Universidade de Aveiro, onde é actualmente Presidente do Conselho Directivo. Nasceu no Porto, e estudou na Universidade do Porto onde obteve o doutoramento em 1995, fez um pós-doutoramento na Universidade de Boston em 1996. A sua actividade de investigação desde 1998 centra-se no estudo de redes complexas. Publicou um artigo de revisão em co-autoria com S. Dorogovtsev em 2002 que é uma referência na área (é o artigo mais citado em Portugal em todas as áreas da Ciência). Em 2003 publicou um livro na Oxford University Press (Evolution of Networks) igualmente em co-autoria com S. Dorogovtsev. Recebeu o Prémio Gulbenkian Ciência em 2004. Recentemente foi convidado a proferir uma palestra na reunião anual da Academia Europeae.

Alexander Goltsev é Investigador no Departamento de Física da Universidade de Aveiro. Nasceu na Ucrânia e estudou em San Perterburgo na Universidade Estadual de São Peterburgona Russia. Obteve o seu PhD no prestigiado Ioffe Physical-Technical Institute, em São Petersburgo, em 1981. É físico teórico na área da material condensada e teoria de redes complexas. As suas investigações no efeito acústico-eléctrico em magnetes foram premiadas com o prémio Ya. I. Frenkel em 2005 e com o prémio da Academia Russo-Polaca de Ciências em 2008. Desde 2002 trabalha com S. Dorogovtsev e J.F.F. Mendes no campo das redes complexas, onde é autor de inúmeras publicações.

Sergey Dorogovtsev é Investigador Coordenador no Departamento de Física da Universidade de Aveiro. Nasceu em S. Peterburgo e obteve o doutoramento, em 1981, no famoso Ioffe Physical-Technical Institute, na área de Física Teórica. Trabalhou na Universidade do Porto desde 1999 como investigador convidado e na Universidade de Aveiro desde 2004. Publicou um livro na Oxford University Press (Evolution of Networks, 2003) em co-autoria com J. F. F. Mendes e recebeu o Prémio Gulbenkian Ciência em 2004.

 
  Investigadores da UA publicam paper na «Reviews of Modern Physics»
   

 

 

 

 

 

 

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