Миром правит хаос

Доказан «Эффект бабочки» для сетей

Image for post
Image for post

Эта до гениальности простая визуализация позволит вам понять огромную важность недавнего открытия, математику которого не постичь без спецподготовки.

Управляем ли мир или же хаос все же непобедим?

В XXI веке понимание мироустройства кардинально изменилось: повсюду обнаруживаются сложные сетевые системы (электрические, информационные, нейронные, генетические и пр.) динамика которых нелинейна.

✔️ Есть ли граница управляемости для таких систем?

✔️ Или их сложность такова, что они в принципе неуправляемы (т.е. их внутренний хаос непобедим)?

Новая работа Такаши Нишикава и 2х соавторов рассматривает вопрос чувствительности динамики сетей к малейшим изменениям их структуры, в контексте возможностей управления такими сетями и возникновения в них аналога хаоса.

Открытие авторов этой работы в том, что они показали, как мизерное изменение структуры сети может кардинально поменять её динамику (особенно, если структура сети оптимизирована под обеспечение стабильности выполняемых ею функций).

Вот гениальный пример, позволяющий через визуализацию понять:

— о чем вообще речь?

— и насколько это важно?

А) «Дилемма заключенного» (Prisoner’s dilemma) — это проблема выбора оптимального решения в условиях, когда результат зависит от взаимосвязанных решений различных агентов.

Б) «Повторяющаяся дилемма заключенного» ( Iterated Prisoner’s dilemma) — это когда участники делают выбор снова раз за разом и помнят предыдущие результаты.

B) Допустим есть сеть агентов, каждый из которых может следовать либо «кооперативной стратегии» (кооператор — cooperator), либо «стратегии перебежчика» (перебежчик- defector)

Г) Так вот. Изменение ВСЕГО ОДНОЙ связи в структуре сети (показана на рисунке красной) может привести к тому, что ВСЕ агенты в итоге станут либо кооператорами, либо перебежчиками.

Поразительный и страшный результат, поскольку показывает:

— сколь неуправляем наш мир;

— и сколь чувствителен к малейшим манипуляциям, того, кто их способен предпринять.

Это можно назвать «Эффект бабочки» для сетей.

А ведь речь идет практически обо всем важном: от электросетей до мозга.

_________________________

Видео динамики игры в «Повторяющуюся дилемму заключенного» (на 15 сек.)

И статичный рисунок её начала и 2х вариантов конца

Упрощенное описание (без формул) и оригинальная статья в PHYSICAL REVIEW

_________________________

Хотите читать подобные публикации? Подписывайтесь на мой канал в Телеграме, Medium, Яндекс-Дзене

Считаете, что это стоит прочесть и другим? Дайте им об этом знать, кликнув на иконку “понравилось”

Written by

Малоизвестное интересное на стыке науки, технологий, бизнеса и общества - содержательные рассказы, анализ и аннотации

Get the Medium app

A button that says 'Download on the App Store', and if clicked it will lead you to the iOS App store
A button that says 'Get it on, Google Play', and if clicked it will lead you to the Google Play store