Ce concept de sociologie, appelé homophilie, a été observé dans de nombreuses études scientifiques sur les réseaux. Mais si des individus partageant les mêmes idées se regroupent dans des espaces en ligne et hors ligne pour renforcer les idées de chacun et former des synergies, qu'est-ce que cela signifie pour la société ?

Des chercheurs du MIT voulaient approfondir leurs recherches sur l'homophilie pour comprendre comment des groupes de trois personnes ou plus interagissent dans des contextes sociétaux complexes. Des recherches antérieures sur la compréhension de l’homophilie ont étudié les relations entre paires de personnes. Par exemple, lorsque deux membres du Congrès co-parrainent un projet de loi, ils appartiennent probablement au même parti politique.

Cependant, on en sait moins sur la probabilité que des interactions de groupe entre trois personnes ou plus se produisent entre des individus similaires. Si trois membres du Congrès co-parrainent un projet de loi ensemble, sont-ils tous trois probablement membres du même parti, ou attendrions-nous davantage de bipartisme ? Lorsque les chercheurs ont tenté d'étendre les méthodes traditionnelles pour mesurer l'homophilie dans ces interactions en groupe plus large, ils ont constaté que les résultats pouvaient être trompeurs.

"Nous avons découvert que l'homophilie observée dans des paires, ou dans des interactions individuelles, peut donner l'impression qu'il y a plus d'homophilie dans des groupes plus importants qu'il n'y en a en réalité", explique Arnab Sarker, étudiant diplômé à l'Institut des données, des systèmes et de la société ( IDSS) et auteur principal de l'étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences . "La mesure précédente ne tenait pas compte de la manière dont deux personnes se connaissent déjà dans le cadre d'amitiés", ajoute-t-il.

Pour résoudre ce problème, Sarker, avec les co-auteurs Natalie Northrup '22 et Ali Jadbabaie, professeur d'ingénierie JR East, chef du département de génie civil et environnemental et membre principal du corps professoral de l'IDSS, a développé une nouvelle façon de mesurer homophilie. En empruntant des outils à la topologie algébrique, un sous-domaine des mathématiques généralement appliqué en physique, ils ont développé une nouvelle mesure pour comprendre si l'homophilie se produisait dans les interactions de groupe.

La nouvelle mesure, appelée homophilie simpliciale, sépare l'homophilie observée dans les interactions individuelles de celle observée dans les interactions en groupe plus large et est basée sur le concept mathématique d'un complexe simplicial.

Les chercheurs ont testé cette nouvelle mesure avec des données réelles provenant de 16 ensembles de données différents et ont découvert que l’homophilie simpliciale fournit des informations plus précises sur la manière dont des éléments similaires interagissent dans des groupes plus larges. Il est intéressant de noter que la nouvelle mesure permet de mieux identifier les cas où il existe un manque de similarité dans les interactions de groupes plus importants, corrigeant ainsi une faiblesse observée dans la mesure précédente.

Un tel exemple a été démontré dans l’ensemble de données du site Web mondial de réservation d’hôtels Trivago. Ils ont constaté que lorsque les voyageurs consultent deux hôtels en une seule session, ils choisissent souvent des hôtels proches géographiquement les uns des autres.

Mais lorsqu’ils examinent plus de deux hôtels en une seule session, ils sont plus susceptibles de rechercher des hôtels plus éloignés les uns des autres (par exemple, s’ils prennent des vacances avec plusieurs escales). La nouvelle méthode s'est révélée « anti-homophilie » :au lieu de choisir des hôtels similaires ensemble, différents hôtels ont été choisis ensemble.

"Notre mesure prend en compte les connexions par paires et suggère qu'il y a plus de diversité dans les hôtels recherchés par les gens à mesure que la taille du groupe augmente, ce qui constitue un résultat économique intéressant", explique Sarker.

De plus, ils ont découvert que l’homophilie simpliciale peut aider à identifier quand certaines caractéristiques sont importantes pour prédire si les groupes interagiront dans le futur. Ils ont découvert que lorsqu'il existe de nombreuses similitudes ou de nombreuses différences entre des individus qui interagissent déjà au sein de groupes, la connaissance des caractéristiques individuelles peut aider à prédire leurs liens les uns avec les autres à l'avenir.

Northrup était chercheuse de premier cycle sur le projet et a travaillé avec Sarker et Jadbabaie pendant trois semestres avant d'obtenir son diplôme. Le projet lui a donné l'occasion de reprendre certains des concepts qu'elle a appris en classe et de les appliquer.

"En travaillant sur ce projet, je me suis vraiment plongé dans la construction d'un modèle de réseau d'ordre supérieur, dans la compréhension du réseau, des mathématiques et dans sa capacité à le mettre en œuvre à grande échelle", explique Northrup, qui travaillait dans le domaine du génie civil et environnemental. filière systèmes avec une double spécialisation en économie.

La nouvelle mesure ouvre des opportunités pour étudier les interactions de groupe complexes dans un large éventail d'applications de réseau, de l'écologie au trafic et à la socioéconomie. L’un des domaines que Sarker souhaite explorer est la dynamique de groupe des personnes qui trouvent un emploi via les réseaux sociaux. "L'homophilie d'ordre supérieur affecte-t-elle la manière dont les gens obtiennent des informations sur les emplois ?" demande-t-il.

Northrup ajoute qu'il pourrait également être utilisé pour évaluer des interventions ou des politiques spécifiques visant à connecter les personnes avec des opportunités d'emploi en dehors de leur réseau. "Vous pouvez même l'utiliser comme mesure pour évaluer l'efficacité de cette mesure."