Laboratorio de Redes Biológicas (URJC-CTB) - Centro de Tecnología Biomédica - Pozuelo de Alarcón - Madrid - España
La Ciencia de las Redes, también conocida como Teoría de Redes Complejas, se basa en el análisis de la estructura de una red para explicar los procesos que en ella ocurren. Esta disciplina está permitiendo avanzar en el conocimiento de infinidad de sistemas organizados en red y tiene aplicaciones que van desde la predicción de trending topics en Twitter, a la propagación de epidemias o incluso a la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas mediante el análisis de redes cerebrales.
En el Laboratorio de Redes Biológicas del Centro de Tecnología Biomédica vamos un paso más allá y aplicamos varias de las metodologías de la Ciencia de las Redes al estudio del juego de los equipos de fútbol. "No se puede describir el comportamiento de lo que hace un jugador en el campo analizando únicamente sus números individuales. Hace falta incluir la información de la interacción, no solo con sus compañeros, si no también con sus rivales". Esta es la premisa en la que se basan las Ciencias de la Complejidad: no es posible analizar un sistema complejo descomponiéndolo en sus partes individuales, hay que analizar el conjunto. Curiosamente, la idea que fundamenta las Ciencias de la Complejidad, nos la están repitiendo, día tras día, todos jugadores de fútbol: "No soy yo, es el equipo".
Si tiene que ver con Redes y Fútbol, allí estaremos. Desde identificar el juego de un equipo hasta medir la entropía que se genera durante un partido. Si lo lees aquí, es que ya forma parte del pasado. Para saber qué es lo que tenemos justo ahora entre manos... Contacta con nosotros!
Identificar patrones en el juego de un equipo, o en el de un rival, puede ayudar a maximizar el rendimiento colectivo. En colaboración con LaLiga, hemos analizado las matrices de pases de todos los equipos de primera división para cuantificar qué equipos tienen un patron más definido. Utilizando las métricas de identificabilidad, mostramos como es posible detectar qué equipos impusieron su estilo en un partido, independientemente del resultado.
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¿Más pases es sinónimo de más goles? En este análisis observamos cómo, a pesar de que los equipos que realizan más pases suelen acabar en las posiciones más altas de la tabla, existe un factor fundamental en la relación entre pases y goles: El momento del partido en que nos encontremos. Y es que en las segundas partes hay menos pases... pero más goles!
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En el año 2009, un Barcelona bajo el mando de Pep Guardiola, consigo ganar las seis competiciones en las que participó. Y no solo eso. Su estilo de juego marcó un antes y un después en la historia del fútbol. En este trabajo, analizamos la estructura de las redes de pases del Barça de Guardiola, mostrando en qué era diferente del resto de equipos de LaLiga. Este trabajo fue escogido como uno de los más relevantes del año 2019 por la revista Scientific Reports.
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Gracias a la Ciencia de las Redes se puede cuantificar cómo es de importante un jugador para todo el equipo, pero también la alineación de un grupo específico de jugadores. Se pueden evaluar (y predecir) los efectos que tendría la sustitución de un jugador, o incluso plantear un partido en función de la red de pases del equipo contrario. Y todo ello simplemente llevando las matemáticas al fútbol.
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La entropía de un sistema está relacionada con la cantidad de desorden que hay en el mismo, pero también con cómo de aleatorio es su comportamiento. Partiendo de esta base, es posible evaluar el desorden espacial de los equipos de fútbol y cómo su organización va variando a lo largo del partido. Curiosamente, los equipos tienen algunas propiedades que fluctúan de manera muy aleatoria, pero otras no tanto...
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Las redes de pases no tienen que ser necesariamente entre jugadores. También se pueden construir redes de campo, donde es posible estudiar las propiedades espaciales de los pases (dónde se pasa más, de dónde a dónde, ...). Este tipo de redes permite descirbir el juego de un equipo yendo más allá de los jugadores. Un ejemplo práctico, es este estudio sobre el juego del Barça de Guardiola.
Leer más"Se les ocurrió que sería interesante analizar si el número de pases realizados durante un partido tiene algún tipo de relación con el número de goles, o si por el contrario, son variables independientes. Y para ello solo necesitaban datos."
"Si tienes las coordenadas de las posiciones de golpeo de los jugadores a lo largo del partido, es posible construir redes bipartitas, las cuales conectan zonas de ambos lados de la pista. A partir de ahí, solo se trata de analizarlas de la forma adecuada?."
"Incluye la red de interacción social de los jugadores dentro de su equipo, y también la probabilidad de infectarse durante un encuentro, lo que conllevaría la propagación de la enfermedad de un equipo a otro."
"La combinación de estos parámetros permite determinar qué redes están mejor organizadas respecto a su robustez local y global, así como su facilidad para trasladar el balón de un lugar a otro""
"We combine the use of different network metrics to extract the particular signature of the F.C. Barcelona coached by Guardiola, which has been considered one of the best teams along football history,"
"... Se produce el segundo de los cambios en el conjunto local... El entrenador optar por introducir a un jugador con un mayor coeficiente de triangulación..."
"Esta metodología y otras provenientes de la ciencia de la complejidad, trascenderán al fútbol y serán la base del análisis de cualquier deporte de equipo. Así que no lo olviden, dentro de poco, en los banquillos, junto a cada entrenador, se sentará un científico."
Coordinador del Laboratorio de Redes Biológicas del Centro de Tecnología Biomédica, Javier M. Buldú es Ingeniero y Doctor en Física Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña. Es experto en dinámica no-lineal y sistemas complejos, pero especialmente en la aplicación de la Ciencia de las Redes a sistemas biológicos, tecnológicos y sociales. Ha publicado más de 100 artículos científicos en revistas internacionales con revisión por pares, organizado Conferencias y Escuelas internacionales y colaborado con varias empresas en el análisis inteligente de datos. Javier ha realizado estancias post-doctorales en el Centro de Astrobiología y ha sido investigador visitante de la University of Oxford. También ha realizado actividades de transferencia de la investigación, colaborando con varias empresas en la aplicación de la Ciencia de las Redes al sector privado. Durante los últimos años se ha especializado en ciencia de los datos aplicada al fútbol, desarrollando nuevas métricas a partir de metodologías de los sistemas complejos.
Publicaciones
Integrante del grupo de Sistemas Complejos del la URJC y del Laboratorio de Redes Biológicas de la UPM, David Garrido es graduado en Físicas y cuenta con un máster en Física Teórica por la Universidad Complutense de Madrid. Tras varios trabajos científicos con datos de eventos, se ha especializado en el análisis de datos de tracking siempre desde el prisma de la Ciencia de Redes lo que le ha llevado a colaborar con distintas empresas del sector deportivo. Tiene varias publicaciones en diversas revistas científicas y ha asistido a distintos congresos tanto nacionales como internacionales. A parte de su labor investigadora también cuenta con experiencia en el mundo empresarial gracias al trabajo que desarrolló en Indra como analista del departamento de Asset Management.
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Daniel R. Antequera es Físico por la Universidad Complutense de Madrid y tiene el Máster en Big Data Deportivo por la UCAM, habiendo cursado prácticas en el Sporting de Gijón (Mareo Lab). Además, actualmente es el analista táctico y de datos del CD Paracuellos (equipo filial del Rayo Majadahonda) y se encuentra cursando el Nivel 1 de Entrenador. Anteriormente fue analista en Intersoccer Madrid y CD Canillas. Entre sus proyectos más recientes se encuentran la búsqueda de patrones en las cadenas de pases, métricas que expliquen mejor el juego y que valoren la decisión.
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Ignacio Echegoyen es Psicólogo y Doctor en Ingeniería Biomédica por la Universidad Politécnica de Madrid. Está especializado en métodos, estadística y análisis de series temporales cerebrales. Su labor profesional se ha desarrollado fundamentalmente en el campo de la neurociencia de redes, aplicando técnicas de análisis de sistemas complejos al estudio del cerebro. Colabora como asesor y analista estadístico con COTERA educación, y en los últimos años se ha dedicado también a la aplicación de metodologías de sistemas complejos al fútbol.
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Borja Burriel es graduado en Ingeniería Industrial por la Universidad Politécnica de Valencia. Ha cursado el Máster en Estadística e Investigación Operativa en la Universidad Politécnica de Catalunya (MESIO) y el Máster en Inteligencia Artificial Aplicada al Deporte en la UCAM (MIAD). Apasionado del estudio del juego en el fútbol y el análisis estadístico, fue entrenador en la escuela del Villarreal CF durante cuatro años y recientemente se ha especializado en el análisis y modelización de datos de tracking. Actualmente está trabajando en un proyecto cuyo objetivo es generar modelos que permitan evaluar la toma de decisión de los jugadores.
Javier Busquets está especializado en estrategia digital, gobierno de la innovación y transformación digital en la empresa. Es el director del programa Executive Master in Digital Business (en colaboración con la SCU en Silicon Valley) y Liderazgo Digital (en asociación con IDC España). Es profesor de los programas Bachelor in Global Governance, Doble Grado en Dirección de Empresas y Derecho, MBA, Executive MBA y programas a medida para empresas. Su interés investigador se centra en el rol directivo y la innovación (en particular, el papel del chief information officer, CIO), la teoría de redes y los sistemas complejos. Se ha especializado en los sectores de la banca, los seguros y el fintech, la salud y los medios de comunicación. Previamente, había desarrollado actividades ejecutivas y de consultoría en Telefónica, Retevisión, Hewlett Packard y Siebel Systems. Posee una amplia experiencia en formación ejecutiva y en actividades de consultoría.
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Físico y M.Sc en Ciencias Biomédicas por la Universidad de los Andes. Colombia. M.Sc. Física y Ph.D Física de Sistemas Complejos por la Universidad Politécnica de Madrid. España. Postdoctorado INSERM-Sorbonné Université, ICM París. Francia, Research Fellow Ministerio de Ciencias, Gobierno de Colombia, y miembro activo del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos (GISC) Madrid. España. Desde la Física de los Sistemas Complejos, trabaja activamente en Ciencia de Redes, series de tiempo, dinámica no lineal y proyectos relacionados con la ciencia de datos en sistemas reales y artificiales (Neurociencia, Sociología, Biología, entre otros). Tiene amplia experiencia en investigación transdisciplinaria en aras de soluciones novedosas a problemas que involucren pluralidad. Trabaja en equipos interdisciplinarios internacionales que implican ciencias de la computación, matemáticas, física y aplicaciones a problemas biológicos y/o sociales. Forma parte del comité fundador de la Conferencia Latinoamericana sobre Redes Complejas (LANET) y Organizador del Brain Networks Satellite @NetSci.
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Doctor en Física fundamental egresado de la Universidad de Los Andes, Mérida - Venezuela. Realizó estancias postdoctorales en la University of Texas at Austin, Texas - Estados Unidos (2012 - 2013 y 2016 - 2017) y en el ICTP - SAIFR, Sao Paulo - Brasil (2017 - 2019). Actualmente trabaja en la University of Texas at Austin como Investigador Asociado. Su campo principal de investigación es la caracterización y estudio de las redes complejas en diversos contextos. En este sentido, colabora con diversos grupos a nivel nacional e internacional realizando investigación sobre el efecto de las redes de contacto en la propagación de enfermedades infecciosas en seres humanos y animales; así como la aplicación de las redes complejas para evaluar el desempeño individual y grupal en deportes, particularmente fútbol.
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Ingeniero de Software y Doctor en Ingeniería Biomédica, experto en el diseño de soluciones software. Recientemente ha desarrollado un software para el análisis de redes cerebrales funcionales que permite comprender los patrones de conectividad cerebral para predecir trastornos cognitivos. Ha publicado sus trabajos de investigación en técnicas de redes biológicas en prestigiosas revistas especializadas como Nature Research y Frontiers in Human Neuroscience. Apasionado por la tecnología de las redes y sus infinitas aplicaciones, en especial en el mundo de la medicina, para ayudar a entender el comportamiento de las enfermedades y a su diagnóstico precoz, contribuyendo a la mejora de la salud y la calidad de vida de las personas. En la actualidad colabora con el Laboratorio de Redes Biológicas del Centro de Tecnología Biomédica en el desarrollo de un software que permita la visualización de la dinámica de redes de pases de fútbol.
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