Шум традиционно считается источником помех и ошибок, например, в технике связи или работе вычислительных устройств. Однако новое исследование показывает, что он может играть конструктивную роль, рассказала профессор кафедры радиофизики и нелинейной динамики Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) Татьяна Вадивасова.
«Представьте себе шумящий водопад и рядом сидящий оркестр, где каждый музыкант играет свою партию, не прислушиваясь к другим и не следуя общему ритму. Однако благодаря тому, что шум водопада хоть и случаен, но более интенсивен в области низких частот, он может помочь оркестру поймать общий ритм и начать играть в унисон. Это и есть шумовая синхронизация — явление, которое изучают ученые», — объяснили в университете.
Источник: пресс-служба СГУ им. Н.Г. Чернышевского
Физики СГУ изучили то, как случайные колебания в связях между элементами многослойной системы могут вызывать синхронное поведение между разными слоями (подсистемами). Они обнаружили, что управляя определенными параметрами шума — интенсивностью и частотой — можно добиться повышения согласованности системы и контролировать ее поведение.
Это открытие имеет большое значение для многих научных областей, говорится в сообщении Минобрнауки РФ. Например, для исследования биологических нейронных сетей: в мозге шум, возникающий от случайных электрических импульсов, может играть важную роль в формировании упорядоченной активности нейронов.
Кроме того, результаты помогут создавать более эффективные модели, имитирующие активность биологических нейронных сетей и находящих применение в области искусственного интеллекта.
Результаты проекта опубликованы в престижном научном журнале Physica D: NonlinearPhenomena. Исследование по теме «Коллективная динамика связанных ансамблей нелинейных осцилляторов. Влияние топологии и характера связей, неоднородности, внешних шумовых и регулярных возмущений» проводится в рамках гранта РНФ №20-12-00119 и поддерживается федеральной программой «Приоритет 2030» (прим. - пресс-служба СГУ им. Н.Г. Чернышевского).
