Сложные системы, такие как интернет, социальные сети, электросети, человеческое сознание и колонии термитов, генерируют сложные схемы поведения. Структура сетевой системы возникает в некоторой степени спонтанно и не планируется изначально. При этом компоненты сети работают вместе, взаимодействуют и влияют друг на друга, управляя эволюцией сети. Поиск общих закономерностей структуры и работы сетей занимает многих ученых. Наконец, им удалось найти неожиданное сходство самых разных сетей.
Исследователи из Северо-Западного университета первыми обнаружили, что очень разные сложные сети — от глобального воздушного трафика до нейронных сетей мозга — имеют схожие структурные элементы. Оказывается, каждая сеть имеет своеобразный схожий «скелет» — как позвоночные организмы. В биологии это явление четко выражено: достаточно взглянуть на скелет летучей мыши и человека, чтобы увидеть схожие черты. При этом животные эволюционировали по-разному и внешне друг на друга совершенно не похожи, однако, они имеют общую основную структуру.
Ученые изучили различные биологические, технологические, социальные сети и обнаружили, что все они развивались в соответствии с основными механизмами роста. Полученные результаты могут быть особенно полезными в понимании процесса распространения заболеваний, слухов или актуальной информации. Кроме того, открытие можно использовать для управления сложными сетями, на работу которых сложно повлиять.
Для выявления общей структуры сети ученые использовали оригинальную методику собственной разработки. Они определяли, какие сетевые элементы являются важными с точки зрения каждого узла. Эти элементы, важные для каждого узла, формируют «скелет» сети, общий для самых разных сетевых систем.
Данная методика впервые позволила избавиться от многочисленных недостатков других способов анализа сетей, которые сильно зависят от параметров каждой конкретной сети. Новая методика универсальна и станет ценным инструментом для изучения самых разнообразных сетевых систем.
По материалам: CNews
