Исследователи решают загадку 50-летней давности
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 увидеть почти во всех сетях вокруг нас, от генетических сетей до социальных и технологических сетей», — говорит профессор Барзель с факультета математики Университета Бар-Илан и Многодисциплинарного исследовательского центра мозга Гонда (Гольдшмид). ведущий автор.
«Для понимания контекста рассмотрим своего друга в Твиттере, у которого 10 000 подписчиков, что в тысячу раз превышает средний показатель. В повседневном исчислении, если рост среднего человека примерно два метра, такое тысячекратное отклонение было бы равносильно встрече с двухкилометровой дистанцией. высокий человек, что, очевидно, невозможно. Но это то, что мы наблюдаем каждый день в контексте социальных, биологических и технологических сетей», — добавляет Барзель, объясняя прочную связь между абстрактным математическим анализом и, казалось бы, простыми повседневными явлениями. Большие и разнородные сложные сети не только могут быть устойчивыми, но и часто должны быть устойчивыми. Раскрытие правил, которые делают большую сложную систему стабильной, может предложить новые рекомендации для решения неотложной научной и политической задачи по разработке стабильных инфраструктурных сетей, которые могут не только защитить от реальных угроз, но и повысить устойчивость критически важных, но хрупких экосистем.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Автостоянки у супермаркетов не интересуют НЛО

В Массачусетсе происходят массовые наблюдения НЛО

В Уэльсе было зарегистрировано 323 случая наблюдения НЛО

Если на Европе существует жизнь её обнаружат

Инопланетные шарики, выловленные из Тихого океана

Конспирологи считают ЦЕРН угрозой миру

Министерство обороны опубликовало досье об НЛО

НАСА сняло НЛО, летящий над Луной

НЛО был замечен над Арлингтоном

НЛО замечен над Техасом во время солнечного затмения

НЛО прилетают в Уэльс не за мясом

НЛО прилетают к нам через дополнительные измерения

Перуанские мумии инопланетян требуют новых исследований

Правда об НЛО вызовет беспорядки

Пульсирующий синий НЛО снят над Финиксом

Режиссер делится своим Ангельским опытом

Существуют ли НЛО на самом деле

Ускоренное расширение Вселенной замедляется

Файлы необъяснимого стал самым популярным шоу Netflix

Что такое Гаванский синдром

Знакомство с миром гелиевых воздушных шаров

Подписка на новости
Наверх