央廣網西安11月9日消息(記者雷愷 通訊員戴鄉鋒 劉元山)夏日原野上,不計其數的螢火蟲為什麼能做到明滅一致的閃爍,這種同步現象的內在規律能否被精準計算,進而被應用到人類社會更複雜的同步現象或同步任務中。近日,陝西兩位青年科學家對這一問題的研究成果被發表在國際頂級期刊《Physical Review Letters》。
在自然界、科技界廣泛存在各種各樣的同步現象,例如夜晚田間螢火蟲的同步閃光,網絡安全輿情信息的時空同步擴散,光電系統的智能同步控制,大腦神經網絡中神經元的協同作用,智能無人系統的協同工作等。
同步現象是指相互關聯的子系統、子單元之間能夠克服高動態複雜環境的約束,從而形成步調一致的動力學過程,同步現象的研究對維持自然系統穩定、突破卡脖子關鍵技術、保障人類生命健康等有著至關重要的作用。
隨著網絡快速發展和數據海量湧現,人類社會各種系統內部、系統之間的同步規律變得越來越複雜化和多元化,這對傳統研究提出了新的挑戰,「是否可以提出統一的框架,實現對不同維度的同步規律的精準計算和預測,並在現實工程中發揮更大作用?」
針對這一挑戰,來自陝西省青年科技工作者協會的西北工業大學李學龍教授、王震教授提出了系統同步統一解析框架,對不同維度的網絡同步規律進行了深入研究,研究成果近日發表在國際頂級科學期刊《Physical Review Letters》上。
研究團隊發現了高維度條件下實現同步過程中的震蕩現象,這種震蕩現象的出現打破了傳統認知,也與傳統二維同步框架的結果顯著不同,可應用於大規模現實網絡的安全態勢評估、智能光電系統壽命和時空特徵的優化、無人系統智能決策的調控,對經濟、社會、軍事系統的穩定性和相變控制提供直接支持。
研究團隊也對新發現給出了精確的數學解析,這一解析框架將有助於探索高維空間中時間依賴的群體動力學新特徵,並且這一新發現可為未知的群體行為動態過程研究提供了新思路。