Математики показали, когда неоднородность делает сети устойчивее

Математики разработали модель, которая показывает, когда различия между элементами сложной сети делают её устойчивее. Речь не о хаосе, а о рассчитанном уровне неоднородности в компонентах и связях системы.

Исследователи описывали сеть как набор узлов и соединений — например, генераторов и линий электропередачи. Для состояний, близких к устойчивому, они рассчитывали, затухают ли небольшие возмущения или усиливаются и выводят систему из равновесия. Затем сравнивали сети из одинаковых элементов с вариантами, где свойства узлов и связей различались.

Полученная математическая схема помогает искать уровень неоднородности, при котором устойчивость становится максимальной. Авторы рассматривают возможные применения в энергосетях и новых материалах: вместо повторения одинаковых блоков можно целенаправленно менять их размеры, форму, ориентацию или физические свойства.

Работа опубликована в журнале Science и поддержана Национальным научным фондом США. Пока это общий теоретический подход, а не готовая инструкция для модернизации конкретной энергосистемы или материала; его выводы нужно проверять для параметров каждой реальной сети.