MEĐU IZMEĐU

(NE)SLUČAJNI SVET OKO NAS

Marija Mitrović Dankulov (Foto institut za fiziku)

Marija Mitrović Dankulov (Foto institut za fiziku)

Dr Marija Mitrović Dankulov iz Instituta za fiziku u Beogradu, sa svojim kolegama iz SAD, Finske i Španije, dokazuje da, iako je razlika između slučajnog i realnog sveta relativno mala, nije zanemarljiva.

Kompleksni sistemi su svuda oko nas. Mi smo deo mnogih i mnogi su deo nas. Naša neurološka mreža, naše socijalne mreže, struktura galaksija, berza, samo su mali deo primera ovih bogatih, povezanih sistema. Njih sačinjava veliki broja delova i interakcija između njih, koji posmatrani kao celina formiraju obrasce i strukture koje su mnogo više nego suma njihovih delova.

Nedavno objavljeni rad u časopisu
„Nejčer komjunikejšns”, upravo,
pruža odgovor na ovo pitanje.

Ovaj fenomen je poznat kao samoorganizovano, kompleksno ponašanje, koje nastaje kroz evoluciju sistema i cilj oblasti kompleksnih sistema jeste da objasni i otkrije njegove generalne zakonitosti.

Svaki kompleksni sistem
može se predstaviti mrežom.

Teorija kompleksnih mreža se pokazala kao vrlo korisna alatka za karakterisanje i proučavanje ovog ponašanja koje se opaža u kompleksnim sistemima.

Svaki kompleksni sistem može se predstaviti mrežom, u kojoj čvorovi mreže reprezentuju jedinice sistema, a linkovi interakcije između njih. Struktura ovih mreža niti je regularna, kao što je to slulčaj sa kristalnim rešetkama, niti je potpuno slučajna, već se nalazi negde između.

Polazeći od originalne mreže,
u svakom koraku generisali su
skup slučajnih mreža koje su imale
neke od karakteristika originalne mreže.

U nastojanju da karakterišu i opišu strukturu različitih kompleksnih mreža, naučnici koji se bave oblašću teorije kompleksnih mreža su razvili veliki broj različitih mera, koje često nisu nezavisne i čija međusobna zavisnost je neretko nepoznata. Ovo je upravo razlog što je stepen slučajnosti u realnim kompleksnim mrežama dugo ostao misterija.

Koliki je broj neophodnih i dovoljnih mera potrebnih da bi se u potpunosti opisala struktura kompleksnih mreža? Nedavno objavljeni rad u časopisu „Nejčer komjunikejšns”, upravo, pruža odgovor na ovo pitanje. Naučnica iz Laboratorije za primenu račuanra u nauci (SCL) Nacionalnog centra izuzetnih vrednosti za izučavanje kompleksnih sistema Instituta za fiziku u Beogradu, dr Marija Mitrović Dankulov, sa svojim kolegama iz SAD, Finske i Španije, pokazala je da je ovaj skup potrebnih mera relativno mali.

Oni su koristili metod koji omogućuje sistematsko povećanje razmatranih mera i primenili ga na šest kompleksnih mreža kojima su predstavljeni različiti biološki, socijalni i tehnološki sistemi. Polazeći od originalne mreže, u svakom koraku generisali su skup slučajnih mreža koje su imale neke od karakteristika originalne mreže dok su sve ostale karakteristike bile slučajne, i uporedili ih sa originalnom mrežom.

U svakom koraku skup odabranih osobina koje su iste kao u originalnoj mreži predstavlja nadskup osobina iz predhodnog koraka, što omogućava da se postigne sistematska konvergencija ka originalnoj mreži. Broj koraka neophodnih za ponovno kreiranje originalne mreže, određuje broj najmanjih osobina koje su neophodne za opis strukture mreže.

Pokazali su da se slučajne mreže sa istom sekvencom stepena (sekvencom broja prvih suseda), istom matricom povezanosti između stepena (opisuje kako su čvorovi sa određenim stepenima međusobno povezani) i istom zavisnošću klastering kojeficijenta od stepena čvora (meri obrasce povezanosti između suseda čvorova sa određenim stepenom), kao originalna mreža, ne razlikuju od nje po ostalim topološkim osobinama.

Osim toga, oni su pokazali da ovo važi za sve samoorganizujuće mreže, nezavisno od njihove prirode. Ovaj rad dokazuje da, iako je razlika između slučajnog i realnog sveta relativno mala, nije zanemarljiva.

(Izvor: Institut za fiziku)

O autoru

Stanko Stojiljković

Ostavite komentar