Хаос под контролем: долговечность беспорядка в сложных системах была доказана учёными из России и Европы

Группа учёных из России и Европы с помощью математики создала модель, которая показывает, что хаос в системах, где элементы связаны друг с другом, может быть стабильной и длиться долго. Это исследование провёл профессор Дмитрий Тураев из Имперского колледжа Лондона. Он использовал специальный метод (псевдогиперболистичность), чтобы понять, является ли беспорядок в системе настоящим хаосом или просто временной проблемой, после которой всё вернётся в порядок. Об этом рассказали в пресс-службе НИУ ВШЭ.

Хаос в системах — это состояние, когда даже небольшие изменения условий приводят к непредсказуемым последствиям. Такое поведение повсюду: оно помогает описывать колебания на финансовых рынках, защищает мозг от чрезмерной синхронизации нейронов и улучшает обучение алгоритмов искусственного интеллекта. Однако до сих пор оставалось неясным, сохранится ли хаос надолго или система вскоре стабилизируется. Учёные решили эту задачу, применив концепцию псевдогиперболичности — подход, созданный Тураевым и математиком Леонидом Шильниковым более десяти лет назад.

Учёные изучили специальные элементы (аттракторы), которые помогают понять, как ведут себя хаотические системы. Они создали схемы, которые показывают, когда хаос в группах из четырёх и более элементов может оставаться стабильным. Эти модели помогли им сделать «карты хаоса», которые показывают, где беспорядок остаётся и где он исчезает, в зависимости от того, как элементы взаимодействуют друг с другом.

Новое исследование открывает новые горизонты в понимании хаоса и его устойчивости, что может иметь важные последствия для нейронауки, биологии, медицины, химии, оптики.

Читайте ещё материалы по теме:

Как палладий с углеродом энергию ускоряют: учёные из Красноярска создали нанокомпозиты на основе химических элементов

«Градиентный» магнитный материал разработали казанские физики

Учёные МТУСИ разработали метод автоматической разбраковки тканей