Новости космоса и технологий. » Физика » Новый инструмент распутывает сложную динамику на гиперграфах

Новый инструмент распутывает сложную динамику на гиперграфах

Опубликовал: Admin, 27-10-2021, 23:15, Физика, 8, 0

Новый инструмент распутывает сложную динамику на гиперграфах

Сети - это мощная модель для описания связанных систем в биологической, физической, социальной и других средах. При всей своей полезности обычные сети статичны и ограничиваются описанием связей между парами объектов; они не могут фиксировать более сложные соединения, такие как соединения, которые соединяют сразу несколько точек, или соединения, которые меняются с течением времени.

Для систем, построенных на более сложные отношения исследователи обращаются к более сложным моделям, таким как гиперграфы (которые могут показывать связи между группами), временные сети (где связи меняются с течением времени) или многослойные сети (которые могут показывать различные виды связей). Например, связи между нейронами в головном мозге меняются со временем из-за пластичности, и они включают как электрические, так и химические взаимодействия .

Но эти обобщения имеют свою цену, говорит физик и научный сотрудник SFI Schmidt Юаньчжао Чжан. «Они лучше объясняют реалистичные взаимодействия в Сложных системах , - говорит он, - но их также труднее анализировать из-за такой сложности».

Сложно, но возможно. В своей работе Чжан фокусируется на поиске способов эффективно и оптимально разделить эти сложные аналитические проблемы на более мелкие, более решаемые проблемы. В последнее время он особенно интересовался шаблонами синхронизации кластеров, которые представляют собой класс коллективного поведения, которое может проявляться при подгруппах в сеть производят внутренне связную, но взаимно независимую динамику. Кластерная синхронизация определенных частот мозговых волн, например, была связана с улучшением памяти.

В статье, опубликованной недавно в Физика связи , он и его сотрудники, в том числе член научного совета SFI и физик Северо-Западного университета Адилсон Моттер, описывают новую структуру для упрощения анализа шаблонов синхронизации в широком спектре систем, включая гиперграфы, временные сети и многослойные сети. В их подходе используется метод одновременного упрощения нескольких матриц, который может применяться к большим (обобщенным) сетям с десятками тысяч узлов.

Чжан говорит, что этот метод может помочь исследователям исследовать новые явления, которые возникают только при наличии взаимодействий более высокого порядка, описываемых такими моделями, как гиперграфы. Это также может быть полезно для понимания систем как с попарными, так и с непарными взаимодействиями. «Может быть какая-то синергия между этими взаимодействиями, которые мы не полностью понимаем», - говорит он. «Когда у вас есть такая система, как эти два типа взаимодействий взаимодействуют друг с другом? Это интересный вопрос».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии