Home Notizie recenti I guasti nelle reti di grandi dimensioni possono essere prevenuti con un...

I guasti nelle reti di grandi dimensioni possono essere prevenuti con un focus locale

66
0

Credito: Pixabay/CC0 di dominio pubblico

Viviamo in un mondo sempre più connesso, un fatto sottolineato dalla rapida diffusione del coronavirus in tutto il mondo. Alla base di questa connettività ci sono reti complesse: trasporto aereo globale, Internet, reti elettriche, sistemi finanziari e reti ecologiche, solo per citarne alcuni. Anche la necessità di garantire il corretto funzionamento di questi sistemi è in aumento, ma il controllo è difficile.

Ora un team di ricerca della Northwestern University ha scoperto una proprietà onnipresente di una rete complessa e ha sviluppato un nuovo metodo computazionale che è il primo a sfruttare sistematicamente tale proprietà per controllare l’intera rete utilizzando solo informazioni locali. Il metodo considera il tempo di calcolo ei costi di comunicazione delle informazioni per produrre la scelta ottimale.

Le stesse connessioni che forniscono funzionalità nelle reti possono anche fungere da canali per la propagazione di guasti e instabilità. In reti così dinamiche, la raccolta e l’elaborazione di tutte le informazioni necessarie per prendere una decisione migliore può richiedere troppo tempo. L’obiettivo è diagnosticare un problema e agire prima che porti a un problema a livello di sistema. Questo può significare avere meno informazioni ma essere tempestivi.

“Il controllo consiste nell’ottenere le informazioni più rilevanti e quindi prendere prontamente la decisione migliore”, ha affermato Adilson E. Motter, esperta di sistemi complessi e dinamica non lineare. “Abbiamo scoperto che, indipendentemente dalle dimensioni della rete, spesso può essere trattata come una rete piccola o locale ai fini del controllo. Chiamiamo questa proprietà località e la maggior parte delle reti ce l’ha. Comprendere questa proprietà di rete è la chiave per un’efficace e controllare in modo efficiente il sistema.”

Motter, che ha supervisionato la ricerca, è il Professore Charles E. ed Emma H. ​​Morrison al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern. La sua ricerca si concentra sulla modellazione e il controllo di reti di sistemi fisici, biologici e ingegnerizzati complessi.

Una caratteristica importante è che il metodo può essere applicato ampiamente a diversi tipi di sistemi di rete per controllare il sistema quando è perturbato, ha affermato Motter. Nel loro studio, i ricercatori dimostrano l’efficacia del loro metodo attraverso quattro esempi concreti, tra cui la riduzione della diffusione dell’epidemia attraverso la rete globale di trasporto aereo e il controllo della stabilità della rete elettrica degli Stati Uniti orientali.

Un documento che descrive la teoria e gli algoritmi dei ricercatori sarà pubblicato la settimana del 18 luglio nel Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS).


Articolo precedenteProteggere la rete per favorire le energie rinnovabili: la sfida della cybersecurity
Articolo successivoI nanomagneti possono discernere il vino e soddisfare la sete di energia dell’IA