Een nieuwe manier tot extreme gebeurtenissen zoals epileptische aanvallen en klimaatverandering - Universiteit van Bonn

Onderzoek naar extreme gebeurtenissen in complexe systemen is essentieel, vooral als het gaat om mogelijke catastrofale effecten op deze systemen en hun omgeving. Een team van de Universiteit van Bonn heeft nieuwe benaderingen ontwikkeld om kritische overgangen beter te begrijpen en te voorspellen. Deze kritische overgangen zijn onvoorspelbare veranderingen die vaak leiden tot diepgaande veranderingen in het gedrag van systemen.

Een innovatieve focus van de Bonn -onderzoekers ligt op het onderzoeken van zo -geramde "tiping subnetworks", die fungeren als gedeeltelijke structuren binnen complexe netwerken. Deze subnetwerken bieden een uniek perspectief omdat ze de dynamiek van hun verbindingselementen vastleggen via feedback. Een enkele knoop binnen een dergelijk subnetwerk kan een domino -achtig effect creëren dat het hele netwerk kan destabiliseren. In hun interacties vertonen deze speciale gedeeltelijke structuren een verhoogde gevoeligheid voor extreme veranderingen, waardoor ze bijzonder interessant zijn voor onderzoek.

De toepassing van deze theoretische concepten vond plaats zowel in simulaties als bij de analyse van de hersenactiviteit van mensen met epilepsie. Hier kunnen wijzigingen in de integratie van de netwerkcomponenten worden vastgelegd die informatie bieden over komende epileptische aanvallen. De gebruikte centrale dimensies maken het mogelijk om het belang van individuele knooppunten te evalueren en hun rol binnen het netwerk te begrijpen, wat cruciaal kan zijn voor de vroege detectie van kritieke gebeurtenissen.

Onderzoek combineert theoretische fysieke concepten met praktische toepassingen, die nieuwe kansen opent voor vroege identificatie van kritische overgangen. Dit heeft niet alleen potentiële effecten op medisch onderzoek, maar kan ook relevante bevindingen bieden voor klimaatonderzoek. De ontwikkeling van wiskundige en fysieke modellen wordt dus een belangrijk onderwerp bij het onderzoeken van complexe systemen en hun dynamiek.

Over het algemeen laat deze interdisciplinaire benadering zien hoe belangrijk het is om de combinatie van theorie en praktijk verder te bevorderen in onderzoek naar kritische overgangen. De kennis van Bonn zou de mogelijkheden voor het voorspellen en voorkomen van extreme gebeurtenissen in verschillende gebieden aanzienlijk kunnen verbeteren.