A hálózatok korszaka

A definíció szerint az általános rendszerelmélet a bonyolult rendszerek törvényszerűségeit természettudományos illetve matematikai módszerekkel vizsgáló tudomány. A rendszerelmélet azért univerzális, mert a vizsgált rendszerek természetétől függetlenül lehetővé teszi azok tanulmányozását.

Fontos definiálni, hogy mit értünk rendszer alatt. A rendszer, az valamilyen szempont szerint együvé tartozó, egymással kapcsolatban (kölcsönhatásban) álló elemek olyan együttese, amely egészként (is) viselkedik.

A rendszerelmélet és a hálózatelmélet tulajdonképpen rokon tudományok, de nem jelenthetjük ki, hogy ugyanarról van szó. Úgy tartják, hogy az ezredfordulót követő időszak volt a hálózatelmélet aranykora.

Elsősorban a világháló elterjedésének köszönhető, hogy a kutatók feltérképezték a bonyolult hálózatok struktúráinak jó részét, majd pedig az így kapott információkat megpróbálták a matematika egyetemes nyelvére lefordítani. Barabási Albert-László, egy magyar származású hálózatkutatónak komoly érdemei vannak a hálózatelmélet továbbfejlesztésében. Az utóbbi években a hálózatelmélettel foglalkozó tudósok figyelme mindinkább a társadalom működésével kapcsolatos kutatások felé fordult. Annak köszönhető ez, hogy egyre több olyan adat áll a rendelkezésükre, melyek révén tanulmányozni lehet mindennapjainkat jellemző törvényszerűségeket.

A világhálót kutatva jutottak el addig a megállapításig, hogy  a sejtektől kezdve a bonyolult társadalmi rendszerekig, minden hálózat hasonló szerkezeti-szerveződési elven alapul. 

Az interneten a routerek közötti kommunikáció, a sejten belül molekulák közötti kölcsönhatások, a társadalomban pedig az egyének egymás közötti kapcsolatai hasonló elveken alapulnak. Ránézésre úgy tűnik, hogy ezeknek semmi közük egymáshoz, ha azonban a hálózatelmélet szerint vizsgálódunk, számos hasonlóságot fedezhetünk fel.

A természetes és mesterséges rendszerek, vagy hálózatok meglepő hasonlóságának egyik kulcsa a növekedés. Minden nem lineáris hálózat ugyanis úgy bővül, hogy újabb elemek, csoportok adódnak hozzá.

Az új felfedezés, hogy minden rendszer működése a mögötte (vagy alatta) feszülő hálótól függ.  

Az ilyen háló határozza meg, hogy az egyes komponensek viselkedése csak látszólag véletlenszerű. Az egyes elemek tulajdonképpen egy szigorú rend szerint kommunikálnak egymással. Egy-egy komponens sokszor az adott rendszernek csak egy, vagy csupán néhány elemével van kapcsolatban.

 Ezek a kapcsolatok pedig nem véletlenszerűek. Szigorú szabályok szerint épülnek fel, a szerkezetük pedig meghatározza a rendszer viselkedését. 

Mégsem véletlen

Barabási és kutatócsoportja egyik kísérlet során arra volt kíváncsi, mekkora valószínűséggel lehet megjósolni egy-egy személy tartózkodási helyét egy véletlenszerűen kiválasztott pillanatban.

Arra a megdöbbentő eredményre jutottak, hogy átlagosan 93 százalékos pontossággal előre lehet jelezni az emberek jövőbeni tartózkodási helyét. Az emberi viselkedési formák ugyanis jórészt ismétlődnek. Elmegyünk dolgozni, hazamegyünk, éjjel lefekszünk, ez nagy valószínűséggel minden nap ismétlődik.

A gazdaság is „csak” egy hálózat

Kicsi a világ – szokás mondani. Nos, a hálózatelmélet valóban igazolni látszik ezt a feltevést is. A zürichi székhelyű intézet, a Swiss Federal Institute of Technology kutatói mintegy 43 ezer multinacionális vállalat kapcsolatait vizsgálták és megállapították, hogy egy viszonylag kevés cégből álló csoport ellenőrzi a világgazdaság hatalmas részét. Számos tanulmány kimutatta már, hogy a multinacionális vállalatok a világ gazdaságának hatalmas szeleteit birtokolják. A zürichi kutatók egy 37 millió céget és befektetőt tartalmazó adatbázis alapján dolgoztak. A komplex hálózatelemzés módszere segítségével az üzleti és a részvényesi kapcsolatokat is feltérképezték. Olyan hálózati rendszert fedeztek fel, amelynek középpontjában ezernél alig több, egymással szorosan kapcsolódó cég van. A leszűkített hálózati rendszer tovább elemezve eljutottak egy mintegy 150 cégből álló, szorosan összefonódó szupermaghoz.

Sok minden eszünkbe juthat erről – akár a számos összeesküvés elmélet magyarázata, vagy beigazolódása is -, de az is, hogy egy ilyen szoros összefonódás komoly veszélyeket rejt magában. A csomópont meghibásodása esetén ugyanis az egész hálózat összeomolhat. 2008-ban, amikor a Lehmann Brothers csődje a világ egész pénzügyi rendszerét megingatta, nyilván valami hasonló történhetett.

Barabási Albert László hálózatkutató, egy magyar fizikus jutott el tehát addig a felismerésig, hogy a kiegyenlítetlen kapcsolateloszlású hálózatok a természettudományok és szociológia különböző területein is megfigyelhetőek. Réegebben a hálózatelmélet abból indult ki, hogy a hálózatok, azon belül a kapcsolatok csupán véletlenszerűen jönnek létre. Ez azonban nem igaz! Sem a társadalmi hálózatok, sem az élő anyag biokémiai rendszere nem véletlenszerű. A sejtekben lejátszódó biokémiai folyamatok, a szociális háló, az emberek szexuális kapcsolatainak hálózata és a számítógép-hálózatok meglepő hasonlóságot mutatnak. Ma már nem vitatható, hogy a hálózati jelenségek a gazdasági életben döntő következményekkel járnak. A gazdasági hálózatok megértése forradalmasíthatja a jövőben a vállalatvezetést, de a mindenkori kormányok gazdaságpolitikai eszköztárát is gazdagíthatja. Sokak úgy vélik, hogy az új korszak már meg is kezdődött, az új hálózati gazdaság korszaka, ami a klasszikus gazdaságtól legalább annyira különbözik, mint az elő anyag az élettelentől. Gyakorlatilag már most is elég nehéz olyan gazdasági szervezetet találni, amely ne lenne szerves része valamelyik hálózatnak.