Στο Πανεπιστήμιο του Σαράτοφ παρουσιάστηκε ένα νέο μοντέλο για την μελέτη όλων των πιθανοτήτων της παρόδου του χρόνου (βασισμένο στην θεωρία παράλληλων διαστημάτων). Η δενδροειδής δομή του αλγορίθμου επιτρέπει τη διενέργεια διαφόρων διορθώσεων και τον ακριβή σχεδιασμό του αποτελέσματος του ελέγχου, ανάλογα με τις πιθανότητες των αναμενόμενων σεναρίων. Ο συγγραφέας πιστεύει ότι η νέα λύση μπορεί να είναι χρήσιμη για επιστήμονες, οικονομολόγους και προγραμματιστές νευρωνικών δικτύων. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στα περιοδικά Mathematical Methods in the Applied Sciences και Mathematical Notes of the Russian Academy of Sciences.

Στα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα, τα δεδομένα αναπαρίστανται με τη μορφή πολύπλοκων πολυδιάστατων δομών. Κάθε σύνδεση μεταξύ των κορυφών σε αυτές έχει μια λογική αξία και μεταφέρει ορισμένες πληροφορίες, δήλωσε το Εθνικό Ερευνητικό Πανεπιστήμιο του Σαράτοφ (SSU).

Οι λεγόμενοι κβαντικές δομές χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση διαδικασιών σε διάφορα πολύπλοκα συστήματα που σχηματίζουν χωρικά δίκτυα. Μπορούν να αναπαρασταθούν ως ένα ηλεκτρικό δίκτυο, όπου τα καλώδια είναι οι ακμές και οι κορυφές είναι οι υποσταθμοί μετασχηματιστών. Για την περιγραφή της τάσης σε ένα τέτοιο σύστημα χρησιμοποιούνται διαφορικές εξισώσεις και στους» υποσταθμούς » το άθροισμα των ρευμάτων είναι μηδέν. Ένα άλλο παράδειγμα είναι τα ελαστικά πλέγματα χορδών, όπου το άθροισμα των τάσεων είναι επίσης μηδενικό στους κόμβους.

Ο αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Μαθηματικής Φυσικής και Υπολογιστικών Μαθηματικών του SSU Σεργκέι Μπουτέριν πρότεινε ένα νέο κβαντικό γράφημα για την περιγραφή της ροής των τοπικών και παγκόσμιων διεργασιών στο χρόνο με βάση τα χωρικά δίκτυα που χρησιμοποιούνται εδώ και περίπου έναν αιώνα στην οργανική χημεία και φυσική. Σήμερα, τέτοια κβαντικά γραφήματα χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς: από την κβαντομηχανική έως τη μοντελοποίηση νευρικών ερεθισμάτων.

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ ενός γραφήματος χρόνου και ενός χωρικού δικτύου είναι η ερμηνεία των ακμών ως χρονικών διαστημάτων. Ταυτόχρονα, κάθε εσωτερική κορυφή μιας τέτοιας δομής είναι ένα σημείο διακλάδωσης της διαδικασίας, το οποίο δίνει πολλά διαφορετικά σενάρια για την περαιτέρω πορεία της. Η επιλογή μιας δράσης ελέγχου απαιτεί να φέρουμε το σύστημα σε μια δεδομένη κατάσταση, ανεξάρτητα από το ποιο σύνολο σεναρίων θα εφαρμοστεί τελικά, δηλαδή να λάβουμε υπόψη όλες τις προοπτικές ταυτόχρονα και ταυτόχρονα με το ελάχιστο δυνατό ενεργειακό κόστος.

Ο εμπειρογνώμονας τόνισε ότι πολλές διεργασίες του πραγματικού κόσμου είναι μη τοπικές στη φύση τους. Ως εκ τούτου, το νέο σύστημα που βασίζεται σε δενδροειδείς σχηματισμούς, χρησιμοποιεί συντελεστές που μας επιτρέπουν να περιγράφουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια τις διαδικασίες στις φυσικές επιστήμες και την τεχνολογία.

Σύμφωνα με τον επιστήμονα, τα αποτελέσματα που προέκυψαν και η περαιτέρω ανάπτυξή τους θα βρουν εφαρμογή σε διάφορους τομείς που χρησιμοποιούν τον βέλτιστο έλεγχο σε συνθήκες αβεβαιότητας, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης νευρωνικών δικτύων και της τεχνητής νοημοσύνης.

Όπως σημείωσε ο Buterin, τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σε μια δημοφιλή μορφή στο περιοδικό Wiley Mathematical Methods in the Applied Sciences, ενώ μια πιο εμπεριστατωμένη και θεμελιώδης ανάλυση δημοσιεύθηκε στο Mathematical Notes (ένα από τα κορυφαία περιοδικά της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών).

Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το Ρωσικό Επιστημονικό Ίδρυμα (έργο αριθ. 22-21-00509).

Το έργο ανταποκρίνεται στους στόχους του προγράμματος προτεραιότητας 2030 για την κρατική υποστήριξη των πανεπιστημίων του εθνικού προγράμματος «Επιστήμη και Πανεπιστήμια», στο οποίο συμμετέχει το SSU.