Мы живем во все более взаимосвязанном мире, и этот факт подчеркивается быстрым распространением коронавируса по всему миру. В основе этой связи лежат сложные сети — глобальный воздушный транспорт, Интернет, электрические сети, финансовые системы и экологические сети, и это лишь некоторые из них. Необходимость обеспечения надлежащего функционирования этих систем также возрастает, но контроль затруднен.
Теперь исследовательская группа Северо-Западного университета обнаружила универсальное свойство сложной сети и разработала новый вычислительный метод, который впервые систематически использует это свойство для управления всей сетью, используя только локальную информацию . Метод учитывает время вычислений и затраты на передачу информации для получения оптимального выбора.
Те же соединения, которые обеспечивают функциональность в сетях, также могут служить каналами распространения сбоев и нестабильности. В таких динамических сетях сбор и обработка всей информации, необходимой для принятия лучшего решения, может занять слишком много времени. Цель состоит в том, чтобы диагностировать проблему и принять меры до того, как она приведет к общесистемной проблеме. Это может означать, что у вас будет меньше информации, но она будет своевременной.
«Контроль заключается в получении самой актуальной информации и последующем быстром принятии наилучшего решения», — сказал Адилсон Э. Моттер, эксперт по сложным системам и нелинейной динамике. «Мы обнаружили, что независимо от того, насколько велика сеть, ее часто можно рассматривать как небольшую или локальную сеть для целей управления. Мы называем это свойство локальностью, и оно есть у большинства сетей. эффективное управление системой».
Моттер, руководивший исследованием, является профессором Чарльза Э. и Эммы Х. Моррисон в Северо-Западном колледже искусств и наук Вайнберга. Его исследования сосредоточены на сетевом моделировании и управлении сложными физическими, биологическими и техническими системами.
По словам Моттера, важной особенностью является то, что этот метод можно широко применять в различных типах сетевых систем для управления системой в случае возмущения. В своем исследовании исследователи демонстрируют эффективность своего метода на четырех конкретных примерах, включая снижение распространения эпидемии через глобальную сеть авиаперевозок и контроль стабильности энергосистемы востока США.
Статья с описанием теории и алгоритмов исследователей будет опубликована 18 июля в Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).
Теги: связь
