Нейробіологи з Університету Сассекса створили систему, яка пророкує економічні кризи та епілептичні напади. Нова математична модель з таким же успіхом може прогнозувати поведінку реальних складних систем і відстежувати явища, такі як зміна клімату та епідемії. Це дає можливість запобігти катастрофі до того, як вона відбудеться.
Дослідники використовували математику і ретельне комп’ютерне моделювання, щоб показати, як «інформаційний потік» досягає піку в момент, коли система переходить від стабільного, «здорового» стану, до нестабільного, «хворого».
Такі «фазові переходи» характерні для багатьох реальних систем і часто мають дуже значні наслідки, наприклад це стосується епілептичних припадків і фінансових криз. В обох випадках наростає лавина певних подій, які в результаті призводять до кризової ситуації. До цих пір не існувало достатньо надійних методик прогнозування подібних переходів.
Провідний дослідник доктор Ліонель Барнетт (Lionel Barnett) зазначає: «Ключовим моментом динаміки складних систем, таких як мозок і економіка, є взаємний вплив окремих елементів, просто кажучи, взаємодія інформаційних потоків між ними. Цей інформаційний потік повинен вимірюватися для системи в цілому, а не тільки локально між різними частинами».
По суті, це означає спосіб математично описати, якою мірою частини складної системи одночасно відділені (всі вони ведуть себе по-різному) і інтегровані (всі вони залежать одна від одної). Дослідницькій групі вдалося зробити це, і на доказ працездатності нової системи, було продемонстровано надійне передбачення фазових переходів у моделі Ізинга. Ця модель використовується фізиками вже багато десятиліть, вона призначена для опису процесу намагнічування матеріалу.
Нова методика аналізу поведінки складних систем має величезні перспективи, оскільки дозволяє прогнозувати негативні події задовго до того, як вони відбудуться. Наприклад приблизний прогноз часу настання епілептичного припадку дозволить організувати превентивну допомогу і помістити пацієнта в безпечне місце до настання кризи. Аналогічні принципи можна застосувати до фінансових ринків, клімату, і навіть імунної системи.
Натхнення: rnd.cnews.ru