Компьютер сможет победить хаос
Набор формул и методологию расчета, которые основаны на энтропии расширения, разработали американские математики. Программа, построенная на их базе, поможет ученым просчитывать работу хаотических систем и оценивать то, насколько выраженным в их поведении будет «эффект бабочки».
«Эффект бабочки» — термин, который в 1961 году впервые использовал известный метеоролог и математик Эдвард Лоренц. Ученый пытался составить прогноз погоды и обнаружил, что результаты расчетов могут очень сильно измениться из-за внесения малейших корректировок в начальные условия задачи. Лоренц также заметил, что последствия коррекции данных просчитать практически невозможно, равно как и предсказать, используя существующие модели. Эти изменения он сравнил с тем, как взмах крыла бабочки или чайки в одном уголке планеты может кардинально изменить погоду в другом регионе или стране. Выводы, сделанные Лоренцом, легли в основу математической теории хаоса, которая описывает поведение нелинейных систем подобного рода.
Заслуга обучения компьютерной системы расчету последствий «эффекта бабочки» принадлежит Брайану Ханту и Эдварду Отту из университета Мэриленда в Колледж-Парке. Они разработали математическую концепцию, которую назвали энтропией расширения. Она отражает изменение скорости, с которой объем моделируемой хаотической системы увеличивается, а также как быстро она выходит за некие рамки, заданные изначально, и учитывает влияние внешних факторов на работу системы после её запуска. Такая постановка задачи позволяет предсказывать поведение объектов реального мира, которые взаимодействуют с окружающей средой постоянно, более точно.
Хант и Отт утверждают, что расчет по выведенным ими формулам не занимает много времени и не требует привлечения значительных ресурсов. Методология также позволяет определить, является ли система хаотичной по своей природе, а также оценить, насколько потенциально будут сильны в ней «эффекты бабочки».
Ученые подчеркивают, что разработанная ими методика универсальна. Адаптируя её для решения различных задач, астрономы смогут прогнозировать движение планет в звездных системах, устроенных хаотически, метеорологи будут реже ошибаться, составляя прогноз погоды, а медики — создадут исключительно надежные водители сердечного ритма.
Читайте также:
Банки ДНК растут в Интернете быстрее порносайтов
Российские ученые создали робота-учителя
Российский суперкомпьютер раскрыл тайну укладки ДНК
Ксения Шестакова, ht_news@corp.mail.ru
Источник: Chaos
