Stabiliteten

Stabiliteten är ett övergripande begrepp som beskriver hur ett system behåller eller återvänder till ett referensläge när det utsätts för störningar eller förändringar. En stabil tillstånd bibehåller sina viktiga egenskaper och motstår små avvikelser.

Inom matematik och dynamiska system används begreppet för att beskriva hur en jämvikt reagerar på störningar. Lyapunov-stabilitet anger att avvikelser inte växer oavsett hur små störningarna är, medan asymptotisk stabilitet innebär att avvikelsen minskar över tid. Vid linjärisering bedöms stabilitet ofta utifrån systemets Jacobian och dess eigenvärden.

Inom kontrollteori används ofta BIBO-stabilitet (bounded-input, bounded-output): ett system är stabilt om varje begränsad indata ger en begränsad utdata.

Inom fysik och kemi talar man om termodynamisk och kemisk stabilitet: ett ämne är stabilt om det inte spontant bildar nya faser eller reagerar under givna förhållanden. I materialvetenskap kopplas stabilitet till hållfasthet och motstånd mot deformation och brott under påfrestningar.

I konstruktion och mekanik gäller stabilitet för byggnader, fartyg eller fordon att motstå oönskade rörelser och förlora inte balans under belastning.

Inom ekologi och ekonomi används stabilitet för att beskriva hur ett system behåller funktioner och struktur efter störningar, ofta i relation till resilience eller återhämtningsförmåga.

Numerisk stabilitet rör hur algoritmer hanterar fel och avrundningar; dålig stabilitet kan leda till stora fel i beräkningar trots små ingångsfel.

Begreppet stabilitet används i många discipliner och varierar i definition och kriterier, men kärnan är förmågan att bevara funktion, läge eller struktur under störningar.