Álmodó robotok vagyunk - Barabási új könyve a hálózatkutatásról

"A kockadobást vagy a tombolát el is felejthetjük, mint életünk metaforáit. Gondoljunk magunkra úgy, mint automata vezérlésre kapcsolt, álmodó robotokra, és sokkal közelebb kerülünk az igazsághoz" - írja új könyvében Barabási Albert-László, az erdélyi származású világhírű hálózatkutató, akit már Csíkszeredán is felismernek a taxisok. A Villanásokat csütörtökön mutatták be Magyarországon, a szerzővel előtte beszélgettünk.

Közhelynek számít, hogy napjainkban a kommunikáció forradalmát éljük át. Kevesen tudják azonban, hogy az internet és a mobiltelefon használatával milyen irtózatos mennyiségű adattömeget szolgáltatunk magunkról. "Manapság jóformán mindannak, amit teszünk, marad digitális lenyomata valamilyen adatbázisban. E-mailjeinket megőrzik a szolgáltatók naplófájljai, telefonbeszélgetéseink pontos időponttal ellátott adatai ott nyugszanak a telefontársaságunk hatalmas merevlemezein" - írja Barabási Albert-László Villanások (Bursts) című, Magyarországon csütörtökön bemutatott új könyvében. Ez az információmennyiség olyan lehetőséget teremt az emberi tevékenység tanulmányozásához, amilyenre a történelemben még nem volt példa. Társadalmunk egy óriáslaboratóriummá vált, melyben az emberi viselkedés természettudományos alapossággal vizsgálható. Barabási új könyve bepillantást enged az új kutatási terület izgalmas részleteibe, eddigi eredményeibe.

[origo]: A könyv központi tézise az, hogy az emberi viselkedés - ellentétben a tudományos közösség körében ma elfogadott nézettel - alapvetően nem véletlenszerű. Mit jelent itt a véletlenszerűség?
Barabási Albert-László: Jogos a kérdés, hiszen senki sem gondolja, hogy saját viselkedése véletlenszerű volna: mindannyian eltervezzük, hogy holnap mit fogunk tenni, ez a mi döntésünk, és ha nem úgy teszünk majd, annak is meglesz a maga oka. Viszont ha olyasvalaki szemével nézzük saját viselkedésünket, aki nem ismeri a gondolatainkat, motivációinkat, szokásainkat, akkor olyan döntéseket fog látni, amelyekre nem tud magyarázattal szolgálni. Éppen ezért, amikor az emberi viselkedés matematikai leírására kerül a sor, feltételezzük, hogy az emberek azzal a frekvenciával, amivel a tevékenységeiket végezni szokták, véletlenszerűen döntenek, hogy éppen ezt vagy azt tegyék. Ez a gondolkodásmód rengeteg elméletben megjelenik, és különösen jelen van a technológiákban. A telefonvonalaink úgy vannak megtervezve, hogy feltételezik, a telefonálók véletlen időpontokban hívják egymást, az internet routerei arra vannak szabva, hogy az e-mailek és adatcsomagok véletlenszerűen érkeznek és mennek keresztül rajtuk. Tehát nem feltételezünk semmilyen belső rendet. A kérdés az, hogy hol van a valóság a két dolog között, vagyis hogy az egyén viselkedése abszolút megérthető-e, vagy hogy teljesen véletlenszerű. A viselkedési formák tanulmányozása során azt láttuk, hogy alapvető eltérések mutatkoznak a véletlenszerű viselkedéstől, és ezek az eltérések meglehetősen univerzálisak.

A könyv egyik fő mondanivalója szerint életünket "villanásokban" éljük - utal erre a könyv címe is. Mit jelent ez?
Az [origo] felhasználóinak viselkedését elemezve azt láttuk, hogy vannak hosszú időszakok, amikor az egyén feléje se néz a portálnak, majd olyan rövid időszakok jönnek, amikor záporesőszerűen, egymás után néz meg jó néhány oldalt (Barabási és kollégái az [origo] olvasóinak internetezési szokásait is vizsgálták kutatásaik során - a szerk.). A meglepő ebben az volt, hogy az időintervallum két kattintás között nem egy véletlen folyamat statisztikáját követte, hanem ún. hatványeloszlást mutatott. Egy egyetem email-adatsorában ugyanezt a viselkedést láttuk az email-küldéssel kapcsolatban: az emberek hosszú időn keresztül nem küldtek levelet, majd rövid időn belül rengeteg e-mailt postáztak. Persze ezt a villanásszerűséget - tehát azt, hogy rövid időn belül nagyon sok minden történik - rendszeresen átéljük, érezzük, hogy nagyon is ott van az életünkben. Ami viszont szerintem senkinek nem volt nyilvánvaló az az, hogy ez matematikailag pontosan leírható és, hogy tényleg nagyon univerzális, nemcsak az embereket tekintve, hanem a jelenségeket is. A könyvben olvasható részletesen az a példa, amely azt támasztja alá, hogy a villanások nem az elektronikus világ termékei, megfigyelhetőek például Einstein és Darwin levelezésében is. Ez valahol egy belső emberi tulajdonság megnyilvánulása.

A könyv alcíme "A jövő kiszámítható". Az embernek Asimov pszichohistóriája jut az eszébe. Mennyiben van itt szó az egyén és a társadalom viselkedésének megjósolhatóságáról?
Valóban, a Villanások egyik alapkérdése az, hogy hol állunk az előrelátás kérdésének tudományos megválaszolásában. Erre a legjobb példa az időjárás kérdése. Az 1930-as években már volt időjárás-előrejelzés, amit az angolok nagyon egyszerűen csináltak. Minden reggel bejöttek a jelentések Anglia egész területéről, hogy mennyi a hőmérséklet, milyenek a szélviszonyok stb. Aztán leültek az asztal köré, megnézték az adatok alapján elkészült friss időjárási térképet, és azt mondták: "Igen, emlékszem. Nyolc évvel ezelőtt, április 2-án pont ilyen idő volt!" Majd előhúzták a 8 évvel azelőtti, április 3-ai térképet, és megmondták, milyen idő lesz másnap. És ez egész tűrhetően működött! Mert ha ma tényleg pont olyan az idő, mint azon a bizonyos napon, akkor a légköri viszonyok nagyon hasonlítanak az akkorihoz, és az időjárás valószínűleg tényleg abban az irányban fog fejlődni, mint akkor. Mindamellett egy Richardson nevű ember a harmincas években megpróbálta egyenletek segítségével megjósolni az időjárást. Ő kudarcot vallott. Manapság viszont a másnapi időt nagyon pontosan lehet előrejelezni, egy hétre előre tűrhető pontossággal, körülbelül 19 napon túl pedig reménytelen. Mi történt? Richardson ugyanazokat a képleteket használta, mint amelyekkel ma dolgoznak. A meteorológusok azonban rájöttek arra, hogy van egy kritikus adattömeg, ami szükséges ahhoz, hogy jósolni tudjunk. Ez Richardsonnak nem állt a rendelkezésére, nekünk viszont már igen. Ha ez birtokunkban van, akkor előre tudunk jelezni egy napra, egy hétre, a 19 nap viszont elvi, fizikai határt jelent. A kérdés az, hogy ha Asimov példáját követve a társadalmi folyamatokat akarjuk megjósolni, akkor mi a 19 napnak megfelelő elvi határ, és mekkora az az adattömeg, amely a határon belüli előrejelzéshez szükséges. És ez a Villanások alapvető kérdése: hogyan közelítsünk a problémához, nem a sci-fi szintjén, nem is filozófiai alapon, hanem adatokra építve.

Igen, de az időjárás esetében az adatok mellett egyenletek is rendelkezésre állnak, amelyek az időjárási viszonyokat produkáló fizikai folyamatokat leírják, és amelyekbe a jósláshoz az adatokat inputként beletöltik. Látunk ilyen törvényeket a társadalom esetében is?
Eddig nem láttunk, mert nem tudtuk mérni őket. Ám éppen az a Villanások lényege, hogy léteznek ilyenek, ha még statisztikus jellegűek is. Hadd mondjak erre egy szép példát. A statisztikus fizika alapjai Boltzmann idejében, a 19. század derekán születtek meg Bécsben, amikor rájöttek, hogy a gáztörvények - melyeket előtte is ismertek a termodinamikából - lényegében levezethetőek az atomok véletlenszerű mozgásából. Az atomok mozgása a levegőben túlságosan bonyolult ahhoz, hogy leírjuk, de tudván, hogy ez a mozgás többé-kevésbé véletlenszerű, illetve tudván, hogy statisztikailag mik az eltérések a véletlentől, le lehet vezetni a hőmérsékletet, ki lehet számolni a nyomást és a levegő sok más fizikai tulajdonságát. A véletlenszerű mikroszkopikus mozgástól eljutottunk tehát a mérhető, reprodukálható mennyiségekhez. Az emberi viselkedés olyan, mint ahogy az atomok mozognak a levegőben: látszólag véletlen, de azért mégsem egészen. Az alapvető kérdés az, hogyan skálázzuk fel ezt a sok, látszólag véletlenszerű mozgást úgy, hogy megtaláljuk azokat a mennyiségeket, amelyek már mérhetőek, reprodukálhatóak, és amelyek leírják a társadalmat. A Villanások üzenete az, hogy az adatok lehetőséget teremtenek arra, hogy ezeket a kérdéseket feltegyük, és megpróbáljuk többé-kevésbé megválaszolni őket.

Nyilvánvaló, hogy az új technológia adta információgyűjtési lehetőség komoly adatvédelmi kérdéseket vet fel. Mi a véleménye erről a helyzetről? Mit tud az egyén tenni saját biztonsága érdekében?
Erre nincs univerzális válasz. Attól függ, hogy milyen az egyén toleranciája. Ha az a cél, hogy eltűnjünk, akkor kikapcsolunk mindent, és el van intézve. Áttérhetünk a készpénz használatára, amit a dunyha alatt tarthatunk, nincs internet, nincs mobiltelefon és minden meg van oldva.

Azért az sejthető, hogy akkor hátrányba kerülök az átlagemberrel szemben.
Nyilvánvalóan. Pontosan ebben áll az egésznek a kényes egyensúlya. Mindezek az eszközök igenis előnyt jelentenek, viszont a működésüket nem lehet adat nélkül megoldani. Nem lehet egy olyan kapcsolati hálód, amelyben nem tudni, kik a barátaid. Mindenki maga kell, hogy meghatározza ezt az egyensúlyt. Arra sincsen válasz, hogy egyáltalán mi az a személyi adatbiztonság. Például az amerikai és az európai rendszer gyökeresen eltérő. Az amerikai törvények azt mondják, hogy a cégek bármit megtehetnek az adatokkal, viszont tiltják az adatok megosztását a kormánnyal. Európában pont fordítva van: minden törvénykezés arról szól, hogy a cégek nem tehetnek semmit az adatokkal, cégen belül is nagyon korlátozottan használhatják, ám minden adatot azonnal meg kell osztani a kormánnyal. Hol van tehát az univerzális ellenség, kitől félünk igazából? Mint minden kérdésnek, ennek is megvan a maga Gauss-görbéje: az egyik végén van az a néhány ember, akit szörnyen izgat ez az egész és nagyon fél; a másik végén az a néhány, aki felől bármit meg lehetne tenni, váljon az élete akár nyitott könyvé; és középen van a nagy tömeg, akik azt mondják, hogy "engem nem érdekel, nincs erre időm, oldjátok meg!". Akkor most hogyan szabályozzuk ezt az ügyet, kinek a boldogsága legyen a cél?

Barabási Albert-László

Barabási Albert-László fizikus és hálózatkutató az erdélyi Karcfalván született 1967-ben. A Budapesten tanult, majd az Egyesült Államokban dolgozó fizikaprofesszor a káoszelmélet és a fraktálok iránt érdeklődött, mielőtt hálózatkutatással kezdett foglalkozni. Az utóbbi témában számos megkerülhetetlen cikket publikált és Behálózva (Linked) címmel nagysikerű könyvet is írt, 37 évesen pedig a Magyar Tudományos Akadémia külső - és egyben legfiatalabb - tagja lett. Legfontosabb tudományos eredménye a skálafüggetlen hálózatok felfedezése (ezekről bővebben itt olvashat).

Barabási kutatócsoportja 1999-2000-ben két nagyon fontos tanulmányt publikált a világ egyik legfontosabbnak tartott tudományos magazinjában, a Nature-ben. Ezekben a cikkekben egy réges-régi hiedelmet sikerült szertefoszlatniuk. Hosszú évtizedeken keresztül a tudósok azon a véleményen voltak, hogy az összes természetben és mesterséges úton létrejövő hálózat véletlenszerű. Bármelyik hálózatról volt szó, alkosson akár olyan összetett rendszert, mint a társadalom, vagy a sejtek kémiai anyagai, esetleg a honlapokat összekötő URL-ek, mindegyikről azt feltételezték, hogy véletlenszerűen rendeződnek el. Többek között Barabási kutatócsoportjának érdeme, hogy a 90-es évek legvégén fokozatosan rájöttek: nem minden hálózat engedelmeskedik a "véletlenszerűség törvényeinek".

2008-ban Barabási csoportja - szintén a Nature-ben - egy másik fontos tanulmányt is közölt. Az ember eszerint nem céltalanul kóborló lény: mozgásunkban állandóságok és 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. A 2008-as kutatás alapvető üzenete, hogy a távközlési eszközök által nyújtott információk rendszerezésével az emberi dinamika és mobilitás korábban elképzelhetetlen szintű feltérképezésére nyílik lehetőség. Barabásiék egyik ambiciózus terve például annak felderítése, hogy mekkora veszélyt jelenthetnek a jövőben a mobiltelefon-vírusok, és hogyan lehetne küzdeni ellenük.

Az erdélyi Karcfalva erődtemploma (fotó: Jánoska Ferenc, 2005.)

Mit gondol tudomány és áltudomány viszonyáról? Mit kell tenni az áltudományok ellen? Kell-e keresztes háborút folytatni?
Ebből a szempontból nagyon toleráns vagyok. Az a véleményem - és ez nemcsak az áltudományra, hanem a tudományon belülre is vonatkozik -, hogy legtöbbször nem érdemes az áltudomány, a rossz tudomány ellen felszólalni, mert az el fog veszni a süllyesztőben önmagától. Ez egy önszerveződő folyamat: ha butaságokat írsz, akkor egy idő után az emberek nem figyelnek oda rád, és anélkül, hogy én kirohannék ellened, hogy ez milyen badarság, el fogsz tűnni. És ez többnyire így is történik. Ennek ellenére van néhány visszatérő, perzisztens téma, például az evolúcióval kapcsolatban. De ez egy piac. A piacon mindig vannak vásárlók, és annak nem lennék híve, hogy ezt erőszakosan el kell nyomni. Annak vagyok a híve, hogy legyen alternatíva, ami a pillanatnyi tudományos megértésünknek megfelel. Az inkvízició már rég kiment a divatból. És az nem eszköz, mert, hogy őszinte legyek, annál nagyobb figyelmet keltünk egy áltudomány iránt, minél jobban támadjuk. Én az ignoranciát tartom a legnagyobb fegyvernek.

Milyen gyakran jut el Csíkszeredába?
Ó, éppen tegnap reggel érkeztem onnan! Évente legalább egyszer, néha kétszer is eljutok Csíkszeredába.

Ott mennyire ismerik a munkásságát?
Most már egyre inkább. Szerintem a Behálózva egy kicsit megváltoztatta a dolgokat, a híre kijutott, és olvasóközönséget teremtett. Egy kedves kis történet hadd meséljek el. Érettségi találkozón voltam a minap. Éppen taxira vártam a sötét utcán Csíkszeredában. Megáll egy taxi, de nem az, amit hívtam. Már ülnék be, de a sofőr figyelmeztet, hogy ő nem a hívásra jött - épp telefonáltam. Kérdezem, hogy akkor miért állt meg, ha nem a hívásra jött. "Mert felismertem" - mondja. Az egyetemen hálózatelméletet kellett tanulnia, és megnézte az előadásomat a Mindentudás Egyetemén. És éjjel kettőkor felismert Csíkszeredán az úton. Nagyon kedves volt, velem még ilyen nem történt.

Az interjút készítette: Gömöri Márton, Simon Tamás

Barabási Albert-László: Villanások - A jövő kiszámítható

Vajon elkerülhető lett volna a Dózsa-féle parasztfelkelés? Van-e összefüggés a madarak röpte és az emberek mozgása között? Mennyire kiszámítható az emberi viselkedés? Megjósolható-e tudományos módszerekkel a jövő? Ezekre a kérdésekre is keresi a választ új könyvében Barabási Albert-László, a hálózatok tudományának világhírű kutatója. Napjaink digitális eszközei a világot hatalmas kutatólaboratóriummá változtatták. A használatuk során hagyott elektronikus nyomok - a hangüzenetektől a netes rákeresésekig - olyan gazdag adatbázis összeállítását tették lehetővé, amilyet korábban elképzelni se tudtunk volna. Követhetővé vált a mozgásunk, a döntéseink, az egész életünk. Ezeknek a nyomoknak az elemzése fontos felfedezéshez vezetett: a véletlen korántsem uralja oly mértékben az életünket, mint ahogy eddig gondoltuk. A könyv ennek a meglepő kutatásnak az eredményeivel ismerteti meg az olvasót. Miközben elméletét magyar és egyetemes történelmi példákkal is alátámasztja, a szerző megmutatja, hol ér véget az emberi viselkedésben a spontaneitás, és hol kezdődik a kiszámíthatóság.

A könyvet kiadja a Nyitott Környműhely.