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.
До последнего времени оставался открытым вопрос: как понять, является ли наблюдаемая динамика действительно хаотической, или это лишь временное явление, за которым последует стабилизация системы? Российские ученые смогли дать ответ на этот вопрос, применив концепцию псевдогиперболичности.
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:
«Градиентный» магнитный материал разработали казанские физики
Учёные МТУСИ разработали метод автоматической разбраковки тканей
