Физики обнаружили удивительно сложные состояния, возникающие из простых синхронизованных сетей

Так делают светлячки, сердечные и мозговые клетки, часы, электросети, облака холодных атомов, циркадные ритмы и т.д – все они могут самопроизвольно синхронизоваться, отправляя сигналы в унисон.
Люди тоже так умеют. Взгляните, как ловко синхронизованы движения ансамбля знаменитых американских «Ракет», славящихся особой синхронностью исполнения https://goo.gl/Dft9X1. А ведь девушки видят лишь соседок, что вовсе не мешает синхронизации канкана любого размера.
• А можно ли усложнить их синхронизацию, например, начать работать в противофазе к соседке?
• Или еще сложнее – с фиксированным ростом сдвига фазы между соседками?
Оказывается, такое возможно. И на этом сегодня строится коллективное сетевое поведение современного мира.
Но тогда главный вопрос - насколько сложные несинхронные паттерны колебаний могут возникать при самопроизвольной синхронизации в сети?

Дело в том, что современный мир состоит из взаимозависимых сетей: электросети, сети связи, социальные, транспортные, сети цепочек поставок, профессиональные и экспертные сети …
Каждая из этих сетей представляет собой сложную систему, демонстрирующую то или иное поведение. Когда же сети объединяются, возникают довольно ошеломительные и непредсказуемые формы поведения.

От этого сложного, экзотического поведения (а вовсе не от поведения отдельных акторов) зависит будущее техно-систем, больших сообществ, да и, по большому счету, всего человечества.
Подобное сложное поведение системы, нынче принятое называть эмерджентным, - для которого целое больше, чем сумма его частей.
Типичный пример - фазовая синхронизация путем достижения глобального консенсуса, несмотря на наличие внутреннего беспорядка (различия частот колебаний отдельных элементов).

Синхронизованные колебания впервые были замечены еще в 1600-х годах, когда голландский ученый Гюйгенс отметил, что два часовых маятника, подвешенных на общей опоре, в конечном итоге сходятся в унисон. На протяжении веков математики придумали различные способы объяснить странное явление.

Новое прорывное исследование «Экзотические состояния в простой сети наноэлектромеханических генераторов» крайне важно для самых различных дисциплин: от материаловедения и неврологии до электротехники и микробиологии.

За пределами синхронизации первого порядка, исследователи обнаружили экзотические состояния синхронизации с очень сложной динамикой, включая слабые химеры, несвязанные состояния, бегущие волны и неоднородные синхронизованные состояния.

Цель данного проекта - контролировать коллективные явления в сетях разных масштабов.

Например, как осторожно подтолкнуть систему в правильном направлении, чтобы вернуть ее в синхронизованное состояние (что крайне важно, например, для разработки новых, менее жестких дефибрилляторов, заставляющих сердце биться в ритме).

А ведь можно подумать и о том, как осторожно подтолкнуть общественное мнение (тоже ведь сложная сетевая система) в правильном направлении, чтобы вернуть рейтинг вождя в синхронно высокое состояние …

Но не будем о грустном. Лучше посмотрите, как всего за 2 мин синхронизуют колебания 32 метронома (кому лень смотреть все 3 мин, включите только на 20й секунде и в конце) https://goo.gl/tHbYTb
А здесь 5 минутное объяснение, почему так происходит https://goo.gl/1i5EdH

Ну а это само новое исследование:
• популярно https://goo.gl/yhgYSS
• для профи https://goo.gl/MRtU7a и 6 поясняющих роликов https://goo.gl/JKpvFa
Все результаты получены на 8-ми кольцевых наномеханических генераторах группой Мэта Татени (очень молодой и очень перспективный паренек https://goo.gl/cN1mo1) из знаменитого Caltech.

#СложныеПаттерны #Эмерджентность

Rockettes Dance Moves: Eye-High Kicks

As Rockettes, we are known for our precision dance technique and most of all, our kickline! Here, you can learn how to do our how to do our iconic eye-high k...
| YouTube