西娅歌手
你驾车在高速公路上你的本田思域。你按下油门踏板和里程表翻转到90转矩进入快车道。多少努力你,车,花费吗?
不,这不是一个突击测验在物理课。
的一个例子,每一天,我们消耗能量控制的网络——换这种情况下,网络的组件包括汽车的油门,方向盘和刹车。知道多少“成本”可以帮助确定哪些组件操纵程度确保平稳,安全的骑你acclerate从55到90英里每小时。
周一,东北人员透露这样一个测量策略在最新发表的一篇论文自然物理。
”我们提供一个metric-called控制能源——描述的工作量需要控制现实世界的复杂系统,”第一作者说帮派严,博士后研究助理的东北部复杂网络研究中心,这是由巴拉巴斯,罗伯特·格雷道奇教授网络科学论文的通讯作者。
这些自组织网络,与一个工程在你的车的引擎盖,包括蜂窝网络,社交网络和移动传感器网络。使潜在应用燕的度量范围广泛:从帮助识别要点在细菌细胞的代谢途径,新药可能目标确定最关键领域的监控和保护网络安全系统。
”估算控制能量,或努力,关键是在执行大多数控制应用程序,从控制数字设备来理解细胞的控制原则,”巴斯说。“这些结果有多个应用程序在许多不同领域的控制网络成为一个重要目标。”
一个网络的进化
网络由点的连接,或“节点”个人单位,比如代谢物,一个基因,一个人,甚至气体踏板就能把这些节点的链接或交互。“司机节点”的选择节点网络管理员zap为了控制系统与外部信号。司机的状态节点的例子,一个基因编码一种蛋白质或一个人表达他的意见关于政治candidate-evolves随着时间的推移,由于节点的内部动态和它如何与邻国。
先前的研究复杂系统的控制机制的关注识别这些司机节点,燕说。他的发现进一步,使一种网络成本效益分析。科学家们可以确认,网络不仅司机节点的最小数量的目标输入信号也“便宜”,最节能的。
”这将是非常难以控制的大型网络输入信号只有一个司机节点,”燕说。”但这不是实际的输入信号对所有节点将系统上的一个巨大的损失。我们的发现提供了一种方法之间做出权衡司机节点的数量和成本控制系统”。
巴斯人合著一个突破自然纸描述了一种算法来确定所需的驱动节点数量控制复杂网络,严指出重要的见解和他的同事们在应用程序的控制。
”大多数网络都没有功能,如果他们不能控制自己,”他说。“事实上,这需要控制决定了系统的体系结构,网络是一个大脑,是否一个细胞,或技术系统。在这个过程中一个关键问题是控制系统所需的工作量。本文通过燕和他的同事们提供了基本的结果在这个问题上,通过展示系统在某些方向可以容易移动,但在其他人可能有时是很困难,或昂贵。”
乔治·Tsekenis,现在在哈佛大学的博士后研究员,是论文的co-first作者。人员巴赛尔巴录,让-雅克•Slotine,一会刘巴依兰大学,麻省理工学院,哈佛医学院和达纳法伯癌症研究所,分别也导致了纸。
