Az ember nem céltalanul kóborló lény

A távközlési eszközök által nyújtott információk rendszerezésével az emberi dinamika és mobilitás korábban elképzelhetetlen szintű feltérképezésére nyílik lehetőség - ez volt a leglényegesebb üzenete annak a Nature-ben nemrég megjelent, a rangos folyóirat címlapjára került cikknek, amelyben Barabási Albert-László és kollégái ismertették legfrissebb kutatási eredményeiket.

Milyen törvényszerűségek fedezhetők fel az élőlények mozgásában? Vizsgálták már például albatroszok, majmok, tengeri ragadozók, sőt bankjegyeken keresztül az ember utazásait is, azonban annak leírására, hogy az emberi helyváltoztató cselekvések milyen mintázatokat követnek különböző tér- és időskálákon, csak hozzávetőleges matematikai összefüggések álltak rendelkezésre. A pontosabb modell felállítását leginkább az adatok hiánya korlátozta. Ám napjainkra az ember olyannyira "összenőtt" a mobiltelefonjával (a világ számos területén), hogy a kis eszközökből nyerhető információkra már egzakt statisztikai módszereket lehet alapozni.

Mindenki egy jellemző körön belül mozog

A bostoni Northeastern Egyetem kutatói két adathalmazon vizsgálták az emberi mozgásokat. Az első, féléves méréssorozat alkalmával százezer véletlenszerűen kiválasztott ember mobiltelefonjának jeleit elemezték. A felhasználó tartózkodási helyét és idejét jellemző adatokat használták fel, amelyek minden olyan alkalommal előálltak, amikor az illető hívást vagy sms-t kezdeményezett, illetve fogadott. A második, egyhetes méréssorozatban mindössze 206 emberre szűkítették a kört, akiknek mozgását kétóránként megállapított helyzetük alapján tanulmányozták. (A vizsgálattal kapcsolatos személyiségi jogi kérdésekről lásd keretes írásunkat.)

A több mint 16 millió rögzített idő-távolság-adatból is visszaigazolódott az előfeltevés, mely szerint az ember korántsem tekinthető céltalanul kóborló lénynek: mozgásunkban állandóságok, erős szabályosságok fedezhetők fel. Az esetek elsöprő többségében ugyanazokat a rövid távolságokat tesszük meg (leginkább a munkahely és az otthon között), és ezektől csak nagy ritkán térünk el. Barabási Albert-Lászlót, a kutatócsoport vezetőjét arról kérdeztük, hogy mindennek egzakt matematikai leírásán túl hozott-e új felismeréseket a vizsgálat.

"Számomra a legnagyobb a meglepetés az egyének közötti szisztematikus különbségek felfedezése volt. A mérések azt mutatták, hogy minden emberhez hozzá lehetett rendelni egy tipikus távolságot, illetve egy kört, amelyen belül mozgott" - mondta a kutató. "Ez a távolság egyénről-egyénre jelentősen különbözött: egyesek két-három kilométeres körön belül mozogtak, míg mások több száz kilométeres távolságot tettek meg rendszeresen. Ez első látásra nem igazan megdöbbentő, hiszen sejtettük eddig is. A meglepő inkább az volt, hogy bár egyesek gyalog, mások autóval, megint mások repülővel járnak, az egyes emberek mozgása mégis mindig egy bizonyos körön belül történik, és nagyon pontos törvényszerűséget követ. Bár látszólag mindenki azt teszi, amit igazából fontosnak talál, mégis részét képezi egy nagyobb törvénynek, még akkor is, ha nincs ennek tudatában" - mondta Barabási.

Cselekvések lökésszerű impulzusai

Vagyis az emberi mozgás sem időben, sem térben nem véletlenszerű, mint ahogy azt a korábbi matematikai leírások már feltételezték. Barabási szerint a cselekvések időben nem állandó módon, hanem lökésszerűen zajlanak, és az aktivitások között eltelt időszakok lassan lecsengő eloszlást mutatnak. Megfigyelhető ez egy ember egy nap alatt elküldött emailjeinek időbeli eloszlásán, sőt kimutatható például Einstein egész élete során elküldött postai leveleinek időbeli alakulásán is. A kutató ezeket a jellemzőket azzal magyarázza, hogy az emberek teendőiket fontossági sorrendbe állítva hajtják végre. Bár az ezekhez társuló várakozási idő elvileg exponenciális lenne, a gyakorlatban nemcsak a fontossági sorrend, hanem a rendelkezésre álló idő mennyisége is megszabja a feladatok elvégzésének gyorsaságát.

Hasonló megállapítások tehetők a térbeli mozgásmintázatokra is: jóval rendezettebben zajlanak, mint ahogy az a korábbi, úgynevezett diffúziós modellek alapján várható volt. A random walk, vagyis a tisztán véletlen bolyongás helyett az emberi helyváltoztatást inkább a Lévy flight nevű modell írja le, ahol csak ritkán szakítják meg nagyobb elmozdulások a több kisebb elmozdulást. Sőt, mindez egy meghatározott pont körül történik. Vagyis matematikailag olyanok vagyunk, mint egy központi vonzerő hatása alatt lévő részecske: nagyjából ugyanakkora és jól jellemezhető távolságokra távolodunk el egy adott helytől, ami általában az otthonunk. Valaki csak néhány kilométerre, mások többre távolodnak el a centrumtól, de a távolság adott egyén esetén nagyjából állandó.

Nem megfigyelték az embereket - a kutatás személyiségi jogi kérdései

A vizsgálat során többszörös kódolással biztosították, hogy a résztvevők mindenki számára teljes anonimitásban maradjanak. Barabási Albert-László az adatfelvételi módszerekről szólva hangsúlyozta az [origo]-nak, hogy ők nem figyelték meg az embereket, az adatok regisztrációja nem kizárólag a kutatás céljából történt. Mindössze olyan adatokat használtak fel, amelyeket a szolgáltatók egyébként is rögzítenek, vagy törvényi kötelezettségük, vagy az általuk nyújtott szolgáltatás működtetése folytán.

Az előfizetők holléte nem volt tökéletesen pontos, valójában minden esetben csak azt az adótornyot jelezte, amelyen keresztül a mobiltelefonos kommunikáció zajlott. A kutatók még azt sem árulták el pontosan, hogy mely országban zajlott a kísérlet. A vélhetően európai helyszínről mindössze annyi derült ki, hogy a területen tízezer adótorony van, átlagosan három négyzetkilométerenként.

Hatékonyabb járványmodellek

Barabási szerint a korunk technológiájának felhasználásával feltáruló új hálózati modellek az emberi természet megismerésének forradalmasításával kecsegtetnek. Eredményeik alapján nemcsak a mobil-átjátszótornyok elhelyezése optimalizálható, de hatékonyabbá tehető a tömegközlekedés szervezése, a várostervezés és a biológiai vírusok nyomon követése is.

"A mozgásunk nagyban meghatározza azt, hogy a járványok hogyan terjednek, kórokozóinkat ugyanis a magunkkal hordozzuk, valahányszor útra kelünk. Úgy gondoljuk, hogy az általunk talált törvényszerűségek jövőbeli járványmodellek alapját képezhetik. Ahhoz, hogy korrekt leírást adjon, igazából minden részletes járványmodellnek követnie kell valamilyen szinten ezeket a mozgásokat. Ha például elhanyagolnánk azokat az egyéneket, akik nagy távolságokat tesznek meg rendszeresen, vagyis potenciális terjesztői lehetnek a betegségeknek, sokkal lassúbb terjedést jósolnánk meg, mint amit a valóságban észlelünk" - mondta.

A kutatás tervezett folytatásával kapcsolatban Barabási elmondta: a betegségek terjedésének leírásán túl van néhány ambiciózusabb tervük is. Ilyen például annak felderítése, hogy mekkora veszélyt jelenthetnek a jövőben a mobiltelefon-vírusok, és hogyan lehet küzdeni ellenük. Bár jelenleg több mint 300 mobiltelefon-vírus van a világszerte, ezek inkább úgynevezett smart phone-okon terjednek, amelyek jelenleg még csak a piac 5%-át képezik. Viszont néhány éven belül a telefonok zöme ilyen lesz, és akkor a telefonvírusok éppen olyan óriási károkat tudnak majd okozni, mint manapság a számítógépes vírusok. Jó volna tehát előre megérteni azokat a problémákat, amelyekkel rövidesen szembe kell nézzünk. Egyelőre még inkább az álmok kategóriájába tartozó kérdés az, hogy mennyire jósolható meg az egyének mozgása.