Приложение теории аттракторов позволяет контролировать сложные сети

Обеспечение надлежащего функционирования сетей, таких как Интернет, энергосеть, воздушные сообщения и пр., приобретает все большую важность по мере роста «подключенности» мира.

Сети с трудом поддаются человеческому контролю даже в простейших случаях, не только потому, что состоят из большого числа узлов со сложной топологией соединений, но, главным образом, потому, что реагируют на возмущения нелинейно: казалось бы, незначительное воздействие может породить непропорционально большую проблему.

В Северо-Западном университете учеными разработана первая универсальная методика идентификации требуемых вмешательств, которые смогут не только предотвратить сбои в сложных сетях, но и перепрограммировать последние для решения необходимых задач.

Фундаментальным свойством сетей, как указывает профессор физики и астрономии Эдилсон Моттер (Adilson E. Motter), является то, что воздействие на один из узлов может отражаться на других узлах. Это способно заставить всю систему изменить поведение, и, возможно, привести к сбою.

Моттер и коллеги применили этот принцип для позитивного воздействия на функционирование сетей. Разработанная ими методика базируется на теории аттракторов — стабильных состояний, к которым стремится динамическая система — и помогает выявлять узлы, критичные для контроля крупных сеток. Демонстрируя универсальность предложенного подхода, они использовали его для борьбы с каскадными сбоями в сети электроснабжения, а также для выявления потенциальных медикаментов в биохимической сигнальной противораковой сети.

Соответствующая публикация появилась 27 июня в журнале Nature Communications.