Универсальный математический метод, позволяющий предвидеть наступление кризиса в организме человека и других сложных адаптивных системах, разработали ученые Сибирского федерального университета (СФУ) в составе международного коллектива.

Авторы утверждают, что с помощью их подхода можно скорректировать негативные изменения и улучшить процесс адаптации в медицине, спорте, экологии, экономике, государственном управлении и других сферах. Отчет о многолетней исследовательской работе опубликован в журнале Physics of Life Reviews.

Стресс и адаптация – универсальные понятия, описывающие поведение сложных систем в изменяющемся мире. Понимание того, как система может успешно адаптироваться, по словам ученых СФУ, является важнейшим знанием и для ряда научных дисциплин, и для множества практических областей – от медицины и техники до финансов и государственного управления.

Группа исследователей из России и Великобритании под руководством Александра Горбаня усовершенствовала концепцию биологической адаптации, разработав универсальный метод корреляционной адаптометрии. Этот уникальный подход позволяет оценивать состояние и биологических, и социальных систем при адаптации к стрессовым факторам окружающей среды.

Как объяснили специалисты СФУ, при увеличении адаптационной нагрузки корреляция (то есть взаимозависимость) между параметрами системы возрастает, но при этом растет и разброс в их значениях. Другими словами, различия между организмами нарастают, но при этом связи между их характеристиками становятся более однотипными.

"С этого парадоксального открытия и началось наше исследование 33 года назад, в течение которых мы скрупулезно проверяли нашу гипотезу на огромном объеме фактического материала со всего мира. Главное преимущество нашего метода – возможность точно рассчитать наступление предкризисного состояния системы и вовремя предотвратить или хотя бы смягчить отрицательные последствия", – объяснила соавтор работы, доктор физико-математических наук, профессор кафедры экономики и управления бизнес-процессами СФУ Елена Смирнова.

Как объяснили ученые, процессы стресса и адаптации к нему становятся намного более ясными и предсказуемыми, если анализировать не динамику изменений отдельных параметров системы, а совокупность всех связей между ними. Для разработки этого подхода исследовательская группа развила идею корреляционных графов.