Fazni prehodi proti koordinaciji v večplastnih omrežjih

Koordinacija je organizacija različnih elementov kompleksnega sistema z namenom, da je njegovo kolektivno delovanje učinkovito. Kot takšna, koordinacija zajema širok spekter različnih procesov, vključujoč sodelovanje, sinhronizacijo, in tvorjene vzorcev. Sodelovanje je najpomembnejši izziv s katerim se sooča Darwinova teorija evolucije in le-to je bistveno za razumevanje glavnih evolucijskih prehodov, ki so vodili od enoceličnih organizmov do kompleksnih živalskih in človeških družb. Če preživijo le najmočnejši, zakaj naj bi nek organizem izvajal nesebično dejanje, ki koristi pa drugemu? Sinhronizacija in tvorjenje vzorcev, po drugi strani, pa sta med najbolj izstopajočimi in univerzalnimi pojavi v nelinearni znanosti kakor tudi v tekočih kristalih. Metode neravnovesne statistične fizike, še posebej kolektivno obnašanje delcev v interakciji blizu faznih prehodov, so se šele pred kratkim izkazale kot neprecenljive za razumevanje koordiniranih izidov v kompleksnih sistemih na večplastnih omrežjih. Pomembno je, da več-točkovne interakcije, ki so vključene v tovrstne procese, povzročajo kritično obnašanje, ki po svoji kompleksnosti prekaša kar je doslej znanega o interakcijah v parih, ki jih tipično najdemo v sistemih fizike trdne snovi. Nepopolnost obstoječe teorije je nadalje še izrazitejša pri interakcijah med omrežji, ki povzročajo medsebojne soodvisnosti na večih nivojih, kar pa lahko sproži soodvisne napake in pospeši nenadne prehode k celo-sistemskim katastrofam. Naš namen je koristno uporabiti in razširiti koncept faznih prehodov in univerzalnosti tako, da bo postal primeren za opisovanje in razlago pojava koordinacije v večplastnih omrežjih. Razvili bomo široko uporabne teoretične osnove, ki bodo odprle nova obzorja na poti k razumevanju, predvidevanju in nadziranju bogate raznolikosti pomembnih pojavov, ki so odvisni od koordinacije. Vse od sodelovanja v človeški družbi do tvorjenja vzorcev v tekoče-kristalnih filmih do boljšega vrednotenja znanosti, obljuba dobrega teoretičnega razumevanja faznih prehodov, ki vodijo do koordinacije v večplastnih omrežjih bo imela široko stimulativne učinke v teoretični in statistični fiziki.