Haarautuminen

Haarautuminen tarkoittaa prosessia, jossa jokin rakenne, polku tai järjestelmä jakautuu kahdeksi tai useammaksi haaraksi. Sillä viitataan sekä yleisiin ilmiöihin että tarkempiin käsitteisiin riippuen kontekstista. Haarautumisen taustalla on usein hyöty kuten parempi tilankäyttö, suurempi virtausten tai aineiden kulun tehokkuus, tai dynamiikan mahdollistama vaihtoehtoinen kehitys.

Biologiassa ja kasvitieteessä haarautuminen kuvaa kasvun muotoa, jossa oksa tai varsi jakautuu useammaksi haaraksi. Kasvualojen korkeus- ja valonotto voivat edellyttää tällaisen rakenteen muodostumista. Verisuonistoissa ja hengitysteissä haarautuvat putket muodostavat verkoston, joka mahdollistaa tehokkaan kudosten ravinteiden ja kaasujen kulun sekä suuremman vaihtopinnan.

Maantieteessä ja hydrologiassa haaraantuminen tarkoittaa joen tai puron jakautumista sivujoiksi tai haarautuvia suistoja. Ilmiö selitetään paikallisista virtaussuunnista, sedimentaatiosta ja maaston muodosta.

Matematiikassa ja fysiikassa haarautuminen (bifurkaatio) tarkoittaa tilan tai käyttäytymisen kvalitatiivista muutosta, kun järjestelmän parametri ylittää kriittisen arvon. Yleisiä tyyppejä ovat esimerkiksi saddle-node-, pitchfork- ja Hopf-haarautumiset.

Tietotekniikassa haaraantuminen tarkoittaa rinnakkaisten kehityslinjojen tai tiedon reittien luomista projektissa tai järjestelmissä. Käytännössä tämä mahdollistaa kehityksen erottamisen ja kokeilut eri suuntiin.

Monet haarautumiset noudattavat fraktaalista järjestäytymää, jossa samanlaisten rakenteiden pienemmissä osissa esiintyy toistoa suuremmassa kokonaisuudessa. Tämä ominaisuus näkyy luonnossa useissa kasvi- ja virtausverkostoissa.