Инженеры решают загадку стабильности сетей

Один вид вторгается в экосистему, вызывая ее коллапс. Кибератака на энергосистему вызывает серьезную аварию. Мы постоянно думаем о таких событиях, но они редко приводят к таким значительным последствиям. Так как же эти системы настолько стабильны и устойчивы, что могут выдерживать такие внешние сбои? Действительно, в этих системах отсутствует центральный дизайн или план, и тем не менее они демонстрируют исключительно надежную функциональность. В начале 70-х годов область экологии разделилась по вопросу о том, является ли биоразнообразие благом или злом для экосистемы. В 1972 году сэр Роберт Мэй математически показал, что увеличение биоразнообразия снижает экологическую стабильность. Следовательно, большая экологическая система не может поддерживать свою стабильную функциональность за пределами определенного уровня биоразнообразия и неизбежно рухнет даже при малейшем подергивании. Вывод Мэя не только противоречит современным знаниям и эмпирическим наблюдениям за реальными экосистемами, но и, в более широком смысле, кажется, бросает вызов всему общеизвестному о сетях взаимодействия в социальных, технологических и биологических системах . Хотя предсказание Мэя предполагает, что все эти системы нестабильны, наш опыт прямо противоречит этому. Наша биология представлена сетями генетических взаимодействий , наш мозг работает на основе сложной сети нейронов и синапсов, наши социальные и экономические системы управляются социальными сетями, а наша технологическая инфраструктура, от Интернета до энергосистемы, представляет собой большую сложную структуру. сети, которые на самом деле функционируют довольно надежно. Мэй сам понял недостатки своего решения, что заставило его задаться вопросом: «Какие же тогда коварные стратегии природы обеспечивают стабильность сложных сетей?» Этот вопрос, известный в этой области как парадокс разнообразия-стабильности, продолжает беспокоить исследователей уже более пяти десятилетий. В исследовании, опубликованном сегодня (20 апреля 2023 г.) в журнале Nature Physics, исследователи из Университета Бар-Илан в Израиле решили эту загадку, впервые предложив фундаментальный ответ на этот затянувшийся вопрос. Исследователи обнаружили, что недостающая часть головоломки в первоначальной формулировке Мэя заключается в том, что паттерны взаимодействия в социальных, биологических и технологических сетях в высшей степени неслучайны. Случайные сети имеют тенденцию быть довольно однородными, и все узлы в этих сетях примерно одинаковы. Например, вероятность того, что у одного человека будет намного больше друзей, чем в среднем, ничтожно мала. Такие сети могут быть чувствительными и нестабильными. С другой стороны, реальные сети чрезвычайно разнообразны и неоднородны. Они включают в себя комбинацию средних, как правило, слабо связанных узлов с узлами, имеющими намного больше связей — концентраторов, которые могут быть в десять, 100 или даже в 1000 раз более связанными, чем в среднем. Когда команда Бар-Илана провела расчеты, они обнаружили, что эта неоднородность может коренным образом изменить поведение системы. Удивительно, но на самом деле это повышает стабильность. Анализ показывает, что, когда сеть большая и неоднородная, она приобретает гарантированную устойчивость, чрезвычайно устойчивую к внешним воздействиям. Это ясно объясняет тот факт, что большинство окружающих нас сетей — от Интернета до нашего мозга — обладают высокой отказоустойчивостью, несмотря на постоянные помехи и препятствия. «Эту крайнюю неоднородность можно у...

Читать полный текст на android-robot.com

Опубликовано: 15:00, 24.04.2023

Новость из рубрики: Интернет и Игры

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ новости часа

11:33, 27 Июн Всё решают секунды Энтузиасты своего делаСлесарь, водитель, энергетик, инженер - у каждого из более чем 350–ти дружбинских пожарных на добровольных началах есть своя пр...

11:33, 01 Июн Tele2 выделит гранты на развитие проектов, которые решают проблемы в сфере детства Tele2 выделит гранты на развитие проектов, которые решают проблемы в сфере детства Tele2, российский оператор мобильной связи, совместно с фондом под...

Тюринг-обвес для АУДИ особенности 14:19, 13 Июл Тюринг-обвес для АУДИ — особенности Какой автомобиль относится к классу D и отличается повышенным комфортом? Это Audi А6 модели, которая отличается широкой линейкой двигателей. Для поку...

19:33, 03 Июн Физик разобрался в стабильности нити стрингшутера Американский физик экспериментально и теоретически исследовал вращение нити в стрингшутере — игрушке, в которой небольшие вращающиеся колеса формирую...

18:29, 22 Апр Android-Robot: Новости технологий и науки О нашем портале Android-Robot — это ведущий ресурс, посвященный последним новостям в мире технологий и науки. Мы предлагаем тут самую актуальную ин...

16:22, 02 Авг Думайте, инженеры Заместитель начальника Главного управления Росгвардии по ДНР Александр Ходаковский пишет: «Пообщался сегодня с одним давним товарищем - он и его подр...

18:01, 25 Июн Цифровая подстанция для интеллектуальных электрических сетей Цифровая подстанция - это подстанция, управляемая распределенными ИЭУ (интеллектуальными электронными устройствами), соединенными сетью связи. Что...

21:30, 21 Апр Профессиональный вынос сетей электроснабжения от ООО “МегаВольт” ООО “МегаВольт” - это надежный партнер в сфере электроснабжения, который предоставляет широкий спектр услуг по обслуживанию и модернизации электричес...

17:33, 10 Окт За два года в Брянске модернизируют 12 километров водопроводных сетей До конца 2024 года в Брянске модернизируют около 12 километров водопроводных сетей. На эти цели по нацпроекту «Чистая вода» выделено свыше 610 миллио...

18:00, 21 Апр Муфтий Крганов: Взаимное уважение среди последователей традиционных российских религий – это базис для стабильности России Уважение россиян к мусульманскому празднику Ураза-байрам показывает сплоченность всего нашего общества. Только вместе мы можем достойно ответить на а...

20:33, 01 Июн Инженеры учат робота преодолевать препятствия Благодаря усилиям трех докторов технических наук Джорджии, четвероногие роботы смогут преодолевать препятствия на своем пути. Когда дело доходит до р...

20:00, 23 Мар Использование компьютерных программ для эффективного ведения социальных сетей В современном мире, где социальные сети стали неотделимой частью нашей жизни и ключевым инструментом для бизнеса, грамотное управление ими требует пр...

13:00, 08 Фев Инженеры разработали хак, вызывающий сбой автомобильного радара Черный седан бесшумно едет по тихой пригородной дороге, водитель тихо напевает рождественские гимны, а автопилот автомобиля управляет вождением. Внез...

23:55, 16 Авг Государственное регулирование может эффективно сдерживать опасности социальных сетей Правительственное законодательство о пометке и модерировании опасного контента в социальных сетях может быть эффективным средством снижения вреда даж...

10:00, 26 Сен В Курске «Квадра» направит более 140 млн рублей на замену 1,7 км сетей на Энгельса Специалисты курского филиала «Квадры» приступили к реконструкции участка тепломагистрали №2 ТЭЦ-1 на улице Энгельса. предстоит заменить свы...

05:44, 11 Июл Константин Меньшиков о СКА: «Не вижу стабильности. Столько игроков просеяли — от Ковальчука, Яшина до Панарина, Гусева. В чем заключается система, непонятно» «У СКА какой-то стабильности не вижу. Команда — это когда ты рядом с партнерами несколько лет, все сыгрались, прижились. Даже семьями дружат, это оче...

15:33, 22 Сен Ловчев о Захаряне: «Редкие всплески, отсутствие стабильности, последний год провел плохо. Идет к тому же сценарию, как у Миранчука в Италии» «Арсен или играет мало в чемпионате, или вообще не играет – как в Лиге чемпионов. Пока происходит то, о чем я говорил при отъезде. Конечно, все завис...

16:11, 29 Мар Инженеры разрабатывают датчик обнаружения обрушения грунта и конструкции Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий (KICT) разработал интеллектуальный датчик, который обнаруживает признаки обру...

21:55, 20 Апр Инженеры о технологии кабельных линий для питания грузовых автомобилей Экологические и экономические преимущества технологии воздушных кабельных линий для питания грузовых автомобилей. Электрические кабели проложены над ...

23:22, 07 Апр Инженеры придумали способ увеличения емкости жестких дисков Инженеры придумали способ увеличения емкости жестких дисков. Они использовали трехмерную магнитную запись, которая позволяет хранить больше информаци...

21:00, 22 Май Инженеры сделали физически точную модель океанических течений Инженеры из MIT придумали модель, которая предсказывает океанические течения с помощью машинного обучения. Она хорошо отражает физические свойства те...

09:33, 29 Апр Члены Общественного совета включились в кампанию по сохранению пунктов государственных геодезических сетей 25 апреля 2023 года в областной столице состоялось заседание Общественного совета при Управлении Росреестра по Самарской области. Участники мероприят...

06:55, 11 Янв Это как если бы Nvidia заявила, что её инженеры уже активно работают над линейкой GeForce RTX 60. Intel завершила аппаратную разработку архитектуры Battlemage Компания Intel рассказала, что её команда по разработке графических архитектур уже полностью сосредоточена на работе над поколением видеокарт Celesti...