Почему катастрофы неизбежны и можно ли их предсказать

Что объединяет финансовые крахи, эпидемии, землетрясения и падения великих империй? На первый взгляд, это абсолютно разные явления. Но американский физик, бывший редактор журналов Nature и New Scientist, лауреат Премии Лагранжа в области науки о сложности и один из ведущих мыслителей на стыке физики, биологии, социальных наук и истории Марк Бьюкенен обнаружил удивительную закономерность: в основе самых разных катастроф лежит единый фундаментальный механизм . Мы привыкли думать, что катастрофы — это сбои, нарушения естественного порядка вещей. Но книга Марка Бьюкенена «Ubiquity» («Вездесущность») утверждает обратное. Катастрофы вовсе не являются исключениями или ошибками системы; они — её естественное состояние . Это состояние называется самоорганизованной критичностью. Представьте себе кучу песка. Каждая новая песчинка, падающая сверху, приближает её к состоянию нестабильности. И когда куча достигает критической точки, малейшее воздействие может привести к лавине. Причём размер этой лавины заранее не определить — она может быть совсем небольшой, а может превратиться в глобальную катастрофу. Бьюкенен объясняет, что это не просто красивый образ, а строгая научная закономерность, известная как степенной закон (power law). Согласно ему, мелкие события происходят очень часто, а крупные — крайне редко, но все они подчиняются единой математической логике. Такой механизм действует повсюду: в экономике и экологии, в социальных и технологических системах, в истории и даже в дорожном движении. Финансовый кризис, внезапно вспыхнувшие протесты, эпидемия новой болезни или обрушение фондового рынка — все эти события следуют одной и той же логике.

https://habr.com/ru/articles/906216/

#сложность #сложные_системы #теория_хаоса #power_law #пожары #катастрофы

Программный код в Big data и Power law

В статье приводятся оригинальные модули Python и даётся пояснение по их применению в задачах распределённой децентрализованной сети по типу блокчейн или, другими словами, в процессах самоорганизованной критичности (SOC). В научных публикациях чаще встречается физический термин SOC в качестве концепции, включающей процессы турбулентности, детонации, землетрясения, нейросети, фондовая волатильность, социальный рейтинг и другие. Для процессов SOC характерно отсутствие управляющих параметров и масштабная инвариантность. Универсальность сложных процессов SOC со степенным законом Power law имеет тот же характер, как и универсальность простых линейных систем, не обладающих масштабной инвариантностью, по отношению к закону нормального распределения вероятности. Зависимость от масштаба возникает при аналого-цифровом преобразовании битов в позиционную систему счисления и проявляется в законе нормального распределения вероятности в виде дисперсии и математического ожидания. Потеря масштабной инвариантности в позиционной системе счисления компенсируется приобретением принципа причинности. Например, в Древнем Риме, где была принята непозиционная система счисления, вычисляли, что «после того - не вследствие того» и сильно удивились бы истории с падающим на Ньютона яблоком. Значительные достижения в анализе Big data заставляют предположить связь с распределением вероятности Пуассона: чем больше данных, тем чаще должны встречаться пуассоновские события и вопрос лишь в поиске подходящей метрики и системы счисления.

https://habr.com/ru/articles/891278/

#power_law #распределение_пуассона #системы_счисления #метрики #валидация #турбулентность #блокчейн #ацп #soc #энтропия