Как шум создаёт разнообразие экспресс

Оригинал: "Emergence of polymorphism in stochastic evolutionary games"
arXiv:2607.14950 · 2026-07-16 · CC BY 4.0 · 1 мин
Случайный шум способен не стирать, а закреплять разнообразие в популяции.

Долгое время биологи спорили: если в стае зверей стабильно держится смесь агрессивных и мирных особей, то каждый ли попеременно меняет поведение, или часть всегда дерётся, а часть всегда уступает? В классических уравнениях эти варианты неразличимы. Игру «Ястребы и голуби» придумали, чтобы описать борьбу за добычу: ястребы бьются до конца, голуби отступают, избегая ран.

Физик Людвиг Больцман открыл, что беспорядок (случайный шум) в любой системе обычно всё усредняет. Казалось, и в популяции случайные колебания численности должны постепенно стереть различия, превратив всех в «середнячков» — эту идею назвали гипотезой «дрожащей руки». Однако новое исследование показало обратное: в небольших группах шум не смешивает, а сортирует, надолго разделяя особей на чистых «ястребов» и «голубей» — как невидимый каркас, удерживающий структуру. Вместо однородной толпы возникает устойчивое разнообразие.

Случайность, которую считали разрушителем порядка, оказалась его зодчим. Математик Джон фон Нейман, заложивший основы теории игр, вероятно, удивился бы такому повороту: шум не только создаёт разнообразие, но и охраняет его.

В игре «Ястребы и голуби» стратегии названы в честь птиц, но изначально это просто абстракция; в реальности же ястребы и голуби не играют в такую игру.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusJacob BekensteinStephen HawkingJames Clerk MaxwellEdward Witten
Понятия
теория игр стохастические процессы правило Копа стохастическая экспрессия генов эволюция уравнение прайса эпидемия случайный лес принцип Болдуина теорема Фишера о естественном отборе закон независимого наследования Менделя вид модель Райта-Фишера эмерджентное коллективное обучение случайная величина хаотический аттрактор генетический алгоритм вероятностная модель стохастическая динамика в биологии правило Гамильтона