Исследование, проводимое Лестерским университетом и KU Leuven, Бельгия, исследовало, как маленькие миры появляются спонтанно во всех видах сетей, включая нейронные и социальные сети, давая начало известному явлению «шести градусов разделения».Много систем показывают сложные структуры, из которых отличительная особенность – маленько-мировая сетевая организация. Они возникают в обществе, а также экологический и сети белка, сети мозга млекопитающих и даже построенные человеком сети, такие как Бостонское метро и Всемирная паутина.
Исследователи намереваются исследовать, является ли это совпадением, что такие структуры так широко распространены или есть ли общий механизм, стимулируя их появление?Исследование, недавно опубликованное в Научных Отчетах международной команды академиков из Лестерского университета и KU Leuven, показало, что эти замечательные структуры достигаются и сохраняются сетевым распространением, т.е. транспортным потоком или информационной передачей, происходящей в сети.Исследование представляет решение давнего вопроса того, почему у подавляющего большинства сетей вокруг нас (WWW, мозг, дороги, инфраструктура энергосистемы) могла бы быть специфическая все же общая структура: маленько-мировая топология.
Исследование показало, что эти структуры появляются естественно в системах, в которых поток информации составляется в их эволюции.Николас Джармен, который недавно получил его степень доктора философии в Отделе Математики и является первым автором исследования, сказал: «Алгоритмы, которые приводят к маленько-мировым сетям, были известны в научном сообществе в течение многих десятилетий. Алгоритм Ватт-Strogatz – хороший пример.
Алгоритм Ватт-Strogatz, однако, никогда не предназначался, чтобы решить проблему того, как маленько-мировая структура появляется через самоорганизацию. Алгоритм просто изменяет сеть, которая уже высоко организована».Профессор Сис ван Лиувен, который привел исследование в KU Leuven, сказал: «Сетевое распространение регулирует сетевую эволюцию к появлению сложных сетевых структур. Появление совершено посредством адаптивной замены проводки: прогрессивная адаптация структуры, чтобы использовать, создавая короткие пути, где сетевое распространение интенсивно, уничтожая недогруженные связи.
Продукт распространения и адаптивной замены проводки – универсально маленько-мировая структура. Полный темп распространения управляет адаптацией системы, оказывая влияние на местные или глобальные образцы возможности соединения, последнее обеспечение предпочтительного режима приложения к адаптивной замене проводки. Получающиеся маленько-мировые структуры переходят соответственно между децентрализованными (модульными) и централизованными. При их критическом переходе сетевая структура иерархическая, уравновешивая модульность и центрированность – характерная особенность, найденная в, например, человеческий мозг».
Доктор Иван Тюкин из Лестерского университета добавил: «То, что распространение по сетевому графу играет важную роль в хранении системы в несколько гомеостатическом равновесии, особенно интересно. Здесь мы смогли показать, что это – диффузионный процесс, однако маленький или большой вызывает маленько-мировые конфигурации сети, которые остаются в этом специфическом государстве по длинным интервалам времени. По крайней мере, пока мы смогли контролировать сетевое развитие и непрерывную эволюцию».Александр Горбэн, профессор в Прикладной Математике, Лестерский университет прокомментировал: «Маленько-мировые сети, в которых большинство узлов не соседи друг друга, но большинство узлов, могут быть достигнуты от любого узла небольшим количеством шагов, были описаны в математике и обнаружены по своей природе и человеческое общество давно, в середине предыдущего века.
Вопрос, как эти сети развиваются по своей природе и общество, остался не полностью решенным несмотря на многие усилия, примененные в течение прошлых двадцати лет. Работа Н. Джармена с соавторами обнаруживает новый и реалистический механизм появления таких сетей. Ответ на старый вопрос стал намного более четким!
Я рад, что Лестерский университет – часть этого увлекательного исследования».