Kertész János

Digitális lábnyomokat követve

I. Bevezetés

Reggel a telefonébresztő kelt fel, autómat a garázsból belépőkártyával hozom ki, munkába menet mobiltelefonon elintézek néhány ügyet. Bent először az elektronikus levelezésemet nézem át, majd a webkereső segítségével az interneten utánanézek néhány dolognak. Délután kivizsgáláson kell résztvennem, majd onlájn vásárlással mozijegyet veszek. Hazafelé tankolok és bevásárolok - szépen gyűlnek a pontok a törzsvásárlói kártyámon. Mozi után egy vendéglőben vacsorázunk, természetesen bankkártyával fizetek. Hétköznapi tevékenységeink, munkánk, szórakozásunk számszerűsített lenyomatai digitális formában őrződnek. A költő szavaival:

"Beírtak engem mindenféle Könyvbe
és minden módon számon tartanak."
(Kosztolányi Dezső)

Valójában a helyzet sokkal rosszabb, mint azt az érzékeny költők képzelték. Nem "porzó-szagú, sötét hivatalokban", hanem elektronikus adathordozókon tartják számon tevékenységünket, ízlésünk és érdeklődésünk jellemzőit, egészségi állapotunk mutatóit. Mindez annak ellenére hátborzongató, hogy szigorú jogszabályok korlátozzák az adatok tárolását és felhasználását. Most azonban a kérdésnek nem az etikai-jogi vonatkozásaival szeretnénk foglalkozni, hanem azzal, hogy hogyan használható fel ez a hatalmas adatmennyiség tudományos célokra.

Természetesen nemcsak személyünkre vonatkozó adatok gyarapodnak szédületes ütemben. A magyar gazdaság szereplőinek fontos adatait az APEH tárolja. Ma már az egyszemélyes vállalkozások is számítógépes könyvelést folytatnak, de nagyobb vállalatok minden tevékenységének nyilvántartása (és gondos őrzése is) digitális formában történik. A web pontos méretét senki nem ismeri, csupán becslések vannak arról, hogy több mint tízmilliárd weboldal. De ha hatalmas adatmennyiség feldolgozására gondolunk, mindenképpen meg kell említenünk a kimondottan tudományos céllal összegyűjtött nagy adatbázisokat - itt talán elég a humán genom projektre (az emberi örökítőanyag komplett feltérképezésére) utalnom.

A felsorolt példákhoz kapcsolódó digitálisan tárolt adatok rendkívül összetett jelenségekből, ill. tevékenységekből származnak: komplex rendszerek digitális vetületei. A komplex rendszerek jellemzője, hogy az egész több mint alkotóelemeinek összessége. Az emberi test, a gazdaság, a társadalom - mind-mind komplex rendszer. Ezek megértéséhez nem elég azonosítani az alkotóelemeket és a kölcsönhatásokat. A fizika sokat foglalkozott ezekkel a kérdésekkel és mára igen messzire sikerült eljutni. A huszadik század utolsó harmadában olyan eszközök kerültek birtokunkba, amelyek a komplex rendszerek megértéséhez elengedhetetlen kollektív viselkedés feltárásához segítenek hozzá, és ezek szemléletünket is átalakították. Kiderült, hogy gyakran nem is olyan fontos a kölcsönhatások finom részleteinek az ismerete! Látszólag nagyon különböző rendszerek meglepően hasonlóan, univerzálisan viselkednek - csak éppen a megfelelő kérdéseket kell a természetnek feltenni. A komplex rendszerek vizsgálata az utóbbi 15-20 évben látványos fejlődésnek indult. Ez részben az interdiszciplináris erőfeszítéseknek, részben pedig a számítógépek által nyújtott, korábban elképzelhetetlennek tartott lehetőségeknek köszönhető. Sokan szeretik az évszázadokat egyes tudományokhoz kötni: nos, a 21. század minden bizonnyal a komplex rendszerek tudományának százada lesz.

A komplex rendszerek vizsgálatában áttörést hozott a hálózati szemlélet elterjedése. Érdekes, hogy a hálózatelmélet, vagy a matematikában szokásos elnevezéssel, a gráfelmélet fejlődéséhez és alkalmazásához egy sor magyar tudós adott lényeges hozzájárulást: Rényi Alfréd, Erdős Pál, Bollobás Béla, vagy sorolhatnék néhány korábbi Mindentudás Egyeteme előadót is, mint pl. Lovász László, Barabási Albert-László, Vicsek Tamás és Csermely Péter. És ha már a Mindentudás Egyeteme előadóit említjük, meg kell jegyezni, hogy a hálózatkutatás egyáltalán nem új téma a Mindentudás Egyetemén; a teljesség igénye nélkül álljon itt egy lista olyan előadókról, akik előadásukban hálózatelméletre hivatkoztak: Barabási Albert-László fizikus, Bodó Balázs közgazdász, Csermely Péter biokémikus, Horváth Attila orvos, Máray Tamás informatikus, Nyíri Kristóf filozófus, Pléh Csaba pszichológus, Pongor Sándor bioinformatikus, Vicsek Tamás fizikus, Vint Cerf informatikus.

Akik figyelemmel kísérték a ME előadásait, megtudhatták, hogy az említett univerzalitás jelensége megfigyelhető a természet és az ember alkotta hálózatok jelentős részében, vagyis nagyon különböző rendszerek hálózatai hasonló vonásokkal rendelkeznek. A következő néhány ábrán (1-5. ábra) példaként néhány ilyen hálózat látható.

1. ábra

2. ábra

3. ábra

4. ábra

5. ábra

Az utóbbi években megállapították, hogy a természetes és ember alkotta hálózatok széles csoportjában három érdekes tulajdonság figyelhető meg: az első az ú.n. kis világ tulajdonság (vagy 6 lépés távolság), amely szerint a földkerekség egy tetszőlegesen kiválasztott emberétől egy tetszőleges másik emberig az ismerősök hálózatán (ismerősök ismerősei, azok ismerősei, stb.) meglepően kevés lépésben lehet eljutni. A másik fontos tulajdonság a széles fokszám-eloszlás vagyis az, hogy a kapcsolatok száma széles határok között változik. A társas hálózatok harmadik fontos tulajdonsága, hogy a háromszögek száma nagy, ami valami olyasmit jelent, hogy a barátom barátjával én is könnyen barátkozom.

6. ábra