Малоизвестное интересное
65.4K subscribers
102 photos
1 video
11 files
1.81K links
Авторский канал Сергея Карелова о самом важном на фронтирах науки и технологий, что кардинально изменит людей и общество в ближайшие 10 лет.




Рекламы, ВП и т.п. в канале нет.
Пишите на @karelovs
Download Telegram
Открыта «ядерная энергия» сетей

Шесть лет назад я написал https://goo.gl/t1E5go, что Альберт-Ласло Барабаши имеет высокие шансы прослыть «Эйнштейном ХХI века». Похоже, что это предсказание сбывается. На днях стало известно о поразительном открытии, сделанном международной группой ученых под руководством Барабаши. Этот сенсационный фундаментальный результат, подобный открытию ядерной энергии, может изменить мир. Поскольку мир – это сеть.
Естественные и гуманитарные науки все чаще оперируют сетевыми моделями: от статистической физики и физики элементарных частиц до биологии, экономики, финансов, климатологии и социологии. В технологиях и инженерных дисциплинах ситуация еще круче. Здесь кругом сплошные сети: от электрических до интернета вещей.
Однако, даже при такой распространенности сетевых моделей, теория сетей продолжает бурно развиваться.
Хитом текущего десятилетия стали исследования темпоральных сетей (temporal или time-varying networks) – сетей, изменяющихся во времени. Это огромное междисциплинарное направление, развивающееся в виде сотен независимых параллельных исследований, проводимых в абсолютно разных науках и оперирующих абсолютно несовместимой терминологией: информационные, социальные, вычислительные, инфраструктурные, нейронные, экологические, био-клеточные и прочие - прочие сети.
И вот десятилетие интенсивных исследований дало сенсационный фундаментальный результат.
Работа международной группы ученых США и Китая под руководством Барабаши «The fundamental advantages of temporal networks» https://goo.gl/JFGEYY совершила энергетический прорыв в сетевой науке.
В работе теоретически обосновано, что темпоральные сети могут управляться посредством энергозатрат на много порядков меньших, чем привычные нам статические сети.
Под управлением имеется в виду перевод сети из текущего в целевое состояние за конечное число шагов путем подачи на вход сети некоего сигнала.
Т.е. если мы хотим, например, конкретным образом изменить состояние какого-то большого сообщества в социальной сети, то при использовании статической модели сети (как, например, в Facebook), нам потребуется приложить «энергии» на $1 млн. А в темпоральной сети (в каком-то новом Backbook) того же эффекта можно будет достичь всего за $1.
И всего-то для этого нужно - поменять устройство сети. Например, использовать в качестве рёбер сети one-to-one коммуникации пар участников (их коменты, лайки, сообщения) и one-to-many коммуникации размещения постов (как устроены подобные сети см. https://goo.gl/pk3Q5C ).
Найденный группой Барабаши способ колоссальной экономии энергии на управлении сетями авторы сравнивают с искусством управления парусником, где постоянно изменяющаяся топология сети уподобляется ветру. Оказывается, «хождение галсами» не только возможно по темпоральным сетям, но и дает экономию энергию в несколько порядков.
#ТемпоральныеСети
- - - -
«Хождение галсами», экономящее массу личной энергии (и денег) возможно и в карьере, и в повседневной жизни. Для этого необходимо совершенствоваться в искусстве общения.
Умение стать услышанным, объяснить, убедить, перетащить на свою сторону, превратиться в «своего человека», а если нужно и тонко уязвить, переиграть в обмене колкостями, словесно урыть, да и вообще манипулировать …
Все это, весьма структурировано и крайне лаконично, рассказывается на канале @chernaya_ritorika. Рекомендую.
Festina lente может статься покруче алгоритма Google.
Предложен метод проектного планирования, способный экономить триллионы долларов.

Мир стал кардинально другим после изобретения алгоритмов ссылочного ранжирования типа пэйдж-ранк. И теперь нашим вниманием, осведомленностью и даже знаниями правят поисковики Google и Яндекс.
А казалось бы, всего делов-то - просто изобразили мировую информационную сеть в виде графа и начали тупо рассчитывать для поисковиков числовую меру важности (авторитетности) страницы сайта по количеству и качеству ссылок на неё.
Но экономэффект от внедрения таких алгоритмов исчисляется теперь десятками миллиардов долларов. Возможен ли алгоритм, внедрение которого способно принести нечто подобное?

Есть такой!
Это алгоритм снижения эффекта каскадных сбоев, возникающих вследствие задержек при выполнении отдельных этапов проектов.
Цена вопроса здесь просто колоссальна.
Согласно Мировому банку, 20%+ мирового ВВП (около $80 трилл.) производится на проектной основе. Известно, что сделать проект согласно плану – нетривиальная задача. Из 10+ тыс. проектов в 10+ отраслях и в 30 странах общей стоимостью $6+ млрд., проанализированных PricewaterhouseCoopers, только 254 (около 2%) были выполнены в срок.
Среди 1417 крупных IT проектов, 236 проектов показали перерасход денег более 200% и времени более 70%. Страшно осознавать, но цифры перерасходов на проектах с каждым годом только растут.

И вот замаячил поворотный момент!
Предложен алгоритм (на основе 6и методик), способный помочь в уменьшении перерасходов на проектах.
Внешне это похоже на граф WWW, на котором работают алгоритмы типа пэйдж-ранк. Но в случае проектов, этот граф - ни что иное, как сетевой график проекта (или переведенная в граф диаграмма Ганта).
Цель нового алгоритма – уменьшить распространение каскадов задержек, инициируемых задержкой, случившейся при выполнении конкретной работы. Как только такая задержка случается, запускается схема подавления каскада последующих задержек (их накопления и взакимоусиления).
Основной инструмент алгоритма – оперирование со свободным резервом времени (free float time) - разность между временем окончания работы и началом следующей за ней работы).
Каждая работа (узел сети) ранжируется. И при возникновении задержек идет расчет минимизации последствий распространения каскадов задержек (в обычных условиях они растут, как лавина).
Основной трюк алгоритма в том, что каскад можно минимизировать банальной задержкой времени начала некоторых работ, следующих в сетевом пути графика за работой, на которой уже произошла задержка. В результате таких искусных задержек минимизируется вероятность разрастания каскада задержек.

Короче, опять древние оказались правы. А нам открылся еще один, доселе скрытый смысл латинской мудрости - Festina lente (поспешай медленно).

Ну и самое интересное.
Как думаете – почему пэйдж-ранк покорил мир, и теперь его работой пользуется каждый?
Думаете, потому, что алгоритм такой полезный?
Полагаю, нет.
Секрет успеха в том, что был найден способ его монетизации в поисковиках.

Ау, стартапы! Кто первым выпустит приложение на основе этого алгоритма для экономии времени и денег при выполнении проектов?
Ведь это нужно всем: от строителей до программистов!

Препринт работы Христоса Эллинаса и Наоки Масудо «Modelling project failure and its mitigation in a time-stamped network of interrelated tasks» с примерами, поясняющими работу алгоритма.
https://bit.ly/2yIYNod

#Менеджмент #УправлениеПроектами #ТемпоральныеСети
​​Открыта «Теория относительности XXI века»
Сетевое пространство имеет особую «кривизну», определяющую энергию сетей.

9 лет назад я предсказал, что «Теория относительности XXI века» формируется на наших глазах, и заочно назвал Альберта-Ласло Барабаши Эйнштейном XXI века. Я исходил из того, что новая теория относительности будет разработана для мира сетей, и что ближе всего к этому подошел Барабаши.
N.B. Мир сетей – это важнейшее и сложнейшее представление 2-х миров – материального (от социальных сетей общества до коннектома мозга) и идеального (от семантики понятий до изобретений и открытий).

Прошло 9 лет, и вот случилось – Барабаши опубликовал в Nature Physics работу, в которой сформулированы принципы «сетевой теории относительности». Она называется «Изотопия и энергия физических сетей».

В работе Барабаши все столь же «элегантно просто», как и у его великого тёзки Эйнштейна.

1) Мы живем в 3-х мерном мире, в котором для описания сетевых структур недостаточно знать их «разводку», описываемую матрицей смежности (какой узел с какими соединен). В реальных сетях (нейроны мозга, кровеносная система и т.п.) связи узлов не должны пересекаться (дабы избежать «коротких замыканий» в сети).

2) Авторы работы - Барабаши и Со, - ввели новое понятие, учитывающее как бы физическую «кривизну» 3-х мерной сети – сетевая изотопия. Это математическое понятие описывает различия геометрии сетей, имеющих одинаковую «разводку», и позволяет исследовать «запутанность» сетей различных изотопических классов (различные схемы сети, которые могут быть преобразованы друг в друга без пересечения связей).

3) Упругая энергия физической сети линейно зависит от числа связей графа, из чего следует, что каждый «клубок» вносит независимый вклад в общую энергию. Сетевая изотопия позволяет аналитически рассчитать взаимосвязь между «запутанностью» и энергией.

4) Авторам удалось найти прямую связь между изотопией и энергетической структурой сети, установив, что изотопические классы отделяются друг от друга различными энергетическими ямами.

5) В результате 1-4, авторы пришли к понятию «сетевой температуры». Чем она выше, тем больше отклонение связей от траекторий прямых, и тем больше «запутанность» сети (см. приложенный рисунок для 3-х температур: 0, 0.806 и 1.718).

6) Применив новую теорию на практике, авторы обнаружили, что коннектом мозга мыши куда более запутан, чем ожидалось, исходя из гипотезы оптимальной проводки, широко используемой в современной науке о мозге.

Последствия этого открытия могут оказаться не меньшими, чем открытие теории относительности и квантовой запутанности. Ибо жизнь, разум, да и весь наш мир – ох как непросты (что символизируют название этого канала @theworldisnoteasy и пример типичной физической запутанности)

#КомплексныеСети #ТемпоральныеСети #Коннектом