One Topology, Many Domains Structural fragility auditing in complex networks with empirical verification in wildfires, physical benchmarks and exploratory biomedical extension
Year: 2026
Type: article
Abstract: Motor 14 is a proprietary framework for topological auditing of structural fragility incomplex networks. The framework integrates Criticality-Discounted Efficiency (CDE) andthe Structural Fragility Gap (SFG) to detect topological vulnerability signatures associatedwith transit concentration, flow, propagation, cascade dynamics or selective pressure. Becausespecific calibration, normalization, scoring and operational code components are retainedunder trade secret and industrial property protection, this paper does not claim to provide afully reproducible implementation of the method. Instead, it provides traceable and verifiableaggregate outputs against independent observational products and public benchmarks.The primary empirical verification is carried out in the wildfire propagation domain,using fifteen historical wildfires in Spain contrasted against independent Copernicus EMSobservational products. Verification is performed under a strictly blind pre-event mode(φd = 1), neutralizing all post-event severity or damage information. The balance of thetwelve non-saturated cases is as follows: five cases consistent with physico-landscape structure,Yeste as a case consistent with fuel continuity and barriers due to a flat-DEM processingfallback, five non-significant cases and one binomially non-evaluable case. The Fisher combinedp-value is p = 1.37 × 10−8 (χ2 = 84.03, df = 24), reported as a nominal statistic conditionedon the retrospective AOI and on the case-level spatial priors, and not to be interpreted asan exact Type I error probability because of the spatial autocorrelation of super-hubs. Inaddition, the framework is evaluated through comparative benchmarks on IEEE referencepower grids and pressurized water and gas networks to delimit the method’s applicabilityconditions. Finally, a pilot exploratory extension is presented on protein interactomes inselected human diseases.Motor 14 does not predict wildfires. It identifies pre-event structural vulnerability whenthe propagation regime is dominated by physico-landscape topology; its signal weakens whenatmospheric or local dynamics not captured by the static layer dominate.Motor 14 provides a pre-event structural auditing layer that is empirically verified anddomain-delimited, offering a complementary tool for resilience assessment in complex systems.Keywords: complex networks, structural fragility, network auditing, cross-domain verification,wildfire propagation, network medicine, topological centrality, modularity, criticalitydiscounting, industrial dual-use. --- Motor 14 es un marco propietario de auditoría topológica de fragilidad estructural enredes complejas. El marco integra eficiencia descontada por criticidad (CDE) y brecha defragilidad estructural (SFG) para detectar firmas de vulnerabilidad topológica asociadas aconcentración de tránsito, flujo, propagación, cascada o presión selectiva. Dado que determinadoscomponentes de calibración, normalización, scoring y código operativo se retienen bajosecreto industrial y protección de propiedad industrial, el presente trabajo no pretende ofreceruna implementación plenamente reproducible del método. En su lugar, ofrece una validacióntrazable y verificable de salidas agregadas frente a productos observacionales independientesy benchmarks públicos.La verificación empírica principal se realiza en el dominio de propagación de incendiosforestales, mediante quince incendios históricos en España contrastados contra productos observacionalesindependientes de Copernicus EMS. La validación se ejecuta en modo estrictamenteciego pre-evento (φd = 1), neutralizando toda información de severidad o daño post-evento. Elbalance de los doce casos no saturados es el siguiente: cinco casos consistentes con estructurafísico-paisajística, Yeste como caso consistente asociado a combustible y barreras por fallbackplano del DEM, cinco casos no significativos y un caso no evaluable binomialmente. El p-valorcombinado de Fisher es p = 1,37 × 10−8 (χ2 = 84,03, gl = 24), reportado como estadísticonominal condicionado al AOI retrospectivo y a los priors espaciales por caso, y que no debeinterpretarse como probabilidad exacta de error Tipo I debido a la autocorrelación espacialde los super-hubs. Adicionalmente, el marco se evalúa mediante benchmarks comparativosen redes eléctricas de referencia IEEE y redes de fluidos presurizados de agua y gas, con elobjetivo de delimitar las condiciones de aplicabilidad del método. Finalmente, se presentauna extensión piloto exploratoria sobre interactomas de proteínas en enfermedades humanasseleccionadas.Motor 14 no predice incendios. Identifica vulnerabilidad estructural pre-evento cuando elrégimen de propagación está dominado por la topología físico-paisajística; su señal se debilitacuando predominan dinámicas atmosféricas o locales no capturadas por la capa estática.Palabras clave: redes complejas, fragilidad estructural, auditoría de redes, verificacióntransdominio, propagación de incendios forestales, medicina de redes, centralidad topológica,modularidad, descuento de criticidad, doble uso industrial.
Authors: Abella, Ruben, Picón, José
Language: English
Subfield: Statistical and Nonlinear Physics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7165879747
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