Edwin Bendyk: – Kieruje pan centrum badawczym finansowanym m.in. przez amerykańską armię. Dotacja w wysokości blisko 17 mln dol. na pięć lat to pieniądze, za które można wiele zrobić, tylko wszystko okryte jest ścisłą tajemnicą...
Bolesław Szymański: – Do badań okrytych tajemnicą armia ma swoje laboratoria i instytuty. My zajmujemy się tylko podstawowymi badaniami naukowymi. Nasze centrum jest oceniane na podstawie powszechnie dostępnych publikacji naukowych, m.in. w „Science”, „Nature”, „Transactions of Royal Society”. Z kolei amerykańska armia tradycyjnie już wspiera badania, które zdaniem ekspertów mają kluczowe znaczenie dla przyszłości – dla rozwoju nauki, technologii, społeczeństwa, gospodarki, a w konsekwencji także dla wojska.
Dziś takim awangardowym obszarem są nauki o sieciach. Pisał pan o tym w swojej książce „Antymatrix” w 2004 r., w tym samam czasie potwierdził to raport przygotowany przez Narodową Radę Badawczą Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych. Na tej podstawie w 2009 r. została powołana koalicja czterech centrów naukowo-badawczych. Ja kieruję centrum zajmującym się badaniem sieci społecznych. Powstało ono przy mojej uczelni, Rensselaer Polytechnic Institute, ale w jego skład wchodzi wielu wybitnych uczonych z czołowych ośrodków zajmujących się badaniem sieci.
Badacie sieci społeczne, czyli co?
Interesują nas relacje, jakie zachodzą między ludźmi, bo to one decydują o tym, jak zachowują się i jakie cele stawiają sobie grupy społeczne, całe społeczeństwa i jednostki w ich obrębie. Relacje te tworzą wielką, dynamiczną i złożoną sieć. Jednocześnie badamy podobieństwa i reguły rządzące światem sieci w ogóle, bo sieci przenikają wszystkie wymiary rzeczywistości. Analiza sieci pozwala zrozumieć równie dobrze wzajemne oddziaływania cząsteczek chemicznych w żywej komórce, jak i rozwój infrastruktury Internetu.
Socjologowie i psychologowie społeczni badają relacje społeczne od dziesiątków lat. Jak może im pan pomóc jako matematyk i informatyk?
Do niedawna nauki społeczne polegały głównie na analizie danych uzyskanych podczas badań kwestionariuszowych. Siłą rzeczy mają one ograniczony charakter, ilu bowiem ankieterów można wysłać i ile wywiadów przeprowadzić? Od kilku lat dysponujemy zupełnie nowym zasobem informacji opisujących ludzkie relacje i zachowania. To dane, jakie powstają w Internecie, w sieciach telefonii komórkowej, gdy korzystamy z takich usług jak Facebook, Twitter, Skype. Dziś dane te można wykorzystać do analizy relacji społecznych, obejmujących nawet setki milionów ludzi. Badanie tak olbrzymich zasobów informacji wymaga nowych modeli matematycznych i komputerowych, stąd zaangażowanie matematyków, fizyków i informatyków.
Dowiedzieliśmy się czegoś nowego?
O, tak. W pracach naszego Centrum uczestniczy Albert-László Barabási z Northeastern University, jeden z najwybitniejszych badaczy sieci („Człowiek sieci”, POLITYKA 1). Zasłynął pod koniec lat 90. analizami Internetu, które pokazały, że rozkład węzłów w tej wielkiej, globalnej sieci komputerowej jest inny, niż zakładano. Okazało się, że w Internecie dominuje kilka superwęzłów, co ma m.in. kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa sieci. W tym roku, w ramach prac naszego centrum, zespół kierowany przez Barabásiego opublikował w „Nature” artykuł o możliwości sterowania procesami w sieci. Sterowanie w terminologii inżynierskiej oznacza możliwość takiego oddziaływania na jakiś układ, np. organizację, by uzyskać założony efekt. Teoria sterowania jest bardzo dobrze rozwinięta, nadszedł czas na jej syntezę z wiedzą, jaka płynie z badań nad sieciami.
Nasze wyniki pokazały, że pewne rodzaje sieci, np. opisujące oddziaływania między metabolitami w komórce, są bardzo stabilne i trudno nimi sterować. To nie zaskakuje, bo sieci decydujące o życiu, powstałe w wyniku długiej ewolucji, powinny być odporne na zaburzenia. Znajomość sieciowych mechanizmów, decydujących o tej odporności, otwiera jednak szansę na poszukiwanie nowych terapii. Z kolei sieciami szybko rozwijającymi się, jak np. Internet, stosunkowo łatwo sterować. Co ciekawe i najbardziej zaskakujące, węzłami decydującymi o tym nie są wcale wspomniane wcześniej superwęzły.
Rozumiem, że te wyniki mają bardzo ważne znaczenie dla medycyny i zarządzania sieciami teleinformatycznymi. Czego nowego dowiadujemy się o ludziach i społeczeństwie?
Na przykład tego, że inwestorzy pracujący w funduszach wysokiego ryzyka w 90 proc. przypadków podejmują decyzje nie na podstawie wartości merytorycznej biznesplanu, lecz wrażenia, jakie wywołał ubiegający się o pieniądze przedsiębiorca. Można powiedzieć, że inwestorzy inwestują w ludzi, a nie w projekty. Za tym rezultatem kryje się głębsza prawda – mimo rozwoju sieci teleinformatycznych, które pośredniczą w relacjach między ludźmi, rola tradycyjnych czynników antropologicznych, decydujących o nawiązywaniu relacji, się nie zmieniła. Nawet w tak zracjonalizowanej dziedzinie jak inwestycje bardziej od liczb liczą się emocje i zaufanie.
A co pana osobiście najbardziej zaskoczyło podczas badań sieci społecznych?
Interesował nas proces upowszechniania się w społeczeństwie poglądów, idei, opinii. Co trzeba zrobić, żeby np. przekonanie, iż wszyscy ludzie powinni być równi wobec prawa bez względu na kolor skóry, stało się rzeczywiście dominującym poglądem? Stworzyliśmy modelowe, wirtualne społeczeństwo. Jedną jego, przeważającą liczbowo, część tworzyli ludzie wyrażający wspólną opinię, otwarci jednak na jej zmianę. Członkowie drugiej, mniejszościowej grupy byli natomiast głęboko przekonani do swojej opinii i nie chcieli jej zmienić.
Odkryliśmy z zaskoczeniem, że opinia mniejszości rozpowszechnia się w dwóch różnych procesach. Gdy procentowy udział mniejszości w całym społeczeństwie nie przekracza pewnej krytycznej wartości, liczba zwolenników opinii mniejszościowej cały czas oscyluje wokół wartości początkowej. Gdy udział ten wzrośnie powyżej wartości krytycznej, opinia mniejszości rozszerza się jak płomień i w krótkim czasie zyskuje akceptację całego społeczeństwa.
W społeczności o strukturze sieci, w której wszyscy rozmawiają ze wszystkimi, ta krytyczna wartość to 9,789 proc. W zależności od struktury sieci społecznej wartość ta zmienia się od 7 do 10 proc., zawsze jednak istnieje. Co ciekawe, jeśli opinia większości ma głęboko do niej przekonanych wyznawców tworzących niewielką grupę, ciągle obserwujemy wspomniane dwa procesy, rośnie jedynie wartość krytyczna, po której następuje szybkie upowszechnienie opinii mniejszości.
Nasze wyniki odnoszą się do społeczeństwa sztucznego, modelowego, ale pokazują mechanizmy, które mogą zaistnieć w rzeczywistych procesach politycznych. Na przykład w historii walki o prawa człowieka w Stanach Zjednoczonych ruch domagający się równych praw dla czarnoskórych mieszkańców rozpoczął aktywność po wojnie domowej w 1865 r. i przez niemal sto lat rozwijał się bardzo wolno. Gdy w 1960 r. udział czarnej mniejszości w społeczeństwie amerykańskim przekroczył 10 proc., w ciągu zaledwie kilku lat doszło do rewolucyjnych zmian. Podobnie było z ruchem sufrażystek, a bardziej współcześnie podobną dynamikę miały teraz rewolucje w Tunezji i Egipcie.
Gdy odsetek głębokich wyznawców jakiejś idei przekroczy krytyczną wartość, zaczyna się ona rozprzestrzeniać jak płomień, a mówiąc językiem bardziej naukowym, skokowo zmienia się charakter procesu. Obecnie pracujemy z socjologami i politologami, by ustalić, jakie były wartości krytyczne w rzeczywistych procesach historycznych i jak wyglądały sieci społeczne tworzące społeczeństwa, które przez te procesy przechodziły.
Duncan Watts, australijski fizyk i socjolog zajmujący się sieciami, pisze w najnowszej swej książce „Everything Is Obvious Once You Know the Answer” (Wszystko jest oczywiste, gdy znasz odpowiedź), że doskonale radzimy sobie z wyjaśnianiem zjawisk społecznych po fakcie, gorzej z ich przewidywaniem. Przedstawiciele nauk społecznych zarzucają matematykom i fizykom, że nadmiernie upraszczają złożoną rzeczywistość.
Nieustannie o tym dyskutujemy w interdyscyplinarnych gronach. Nauka posługuje się modelami. Zbyt proste gubią szczegóły i sprawiają wrażenie, że są teoriami wszystkiego. Nadmiernie szczegółowe stają się zbyt złożone, by być użyteczne. Na czym jednak polega specyfika i nowość nauk o sieciach? Nie chodzi o odnalezienie wzoru matematycznego wyjaśniającego całą rzeczywistość. Zajmujemy się analizą wzajemnego oddziaływania między węzłami w sieci. Mogą to być telefony lub spotykające się osoby. Obie sieci można przedstawić w podobny, abstrakcyjny sposób, za pomocą połączonych ze sobą węzłów. Z jednej strony w procesie takiej abstrakcji łatwo zgubić sens, czyli powód, dla którego konkretne osoby utrzymują relację. Z drugiej jednak strony koncentracja na samych wzajemnych oddziaływaniach upraszcza opis i prowadzi, jak w podanych powyżej przykładach, do zaskakujących często odkryć.
Czy jednak uczeni nie gonią oddalającego się nieustannie celu? Badana rzeczywistość cały czas zmienia się, zarówno w wymiarze technologicznym, jak i społecznym.
Dochodzimy do sedna problemu. Wiadomo, że Twitter nie zyskałby takiej popularności bez telefonów komórkowych. Z kolei rosnąca popularność Twittera wywołała wzrost popytu na nowe telefony. Upowszechnienie tych usług zmienia z kolei samo społeczeństwo, obowiązujące w nim normy. Popatrzmy, jak zmieniło się podejście do prywatności wśród młodych ludzi korzystających nieustannie z Facebooka. Ujawniają na nim takie szczegóły z życia, jakich dorośli nigdy by się nie odważyli odsłonić.
Badając sieci możemy lepiej dostrzec to, co się zmienia, jak i uchwycić pewne trwałe mechanizmy decydujące o tym, jak powstają relacje, tworzy się zaufanie, rozprzestrzeniają opinie. Należy jednak też pamiętać o realnych zagrożeniach wynikających z faktu, że podobne analizy można wykorzystać do śledzenia naszych zachowań. Na przykład prowadzone w naszym centrum badania Barabásiego nad sieciami komórkowymi pokazały, że na podstawie danych z sieci można z bardzo dużą dokładnością monitorować i przewidywać zachowania mobilne ludzi. Takie analizy umożliwiają identyfikowanie wzorów zachowań odbiegających od normy. Czy wykorzystamy to do zapewnienia większego bezpieczeństwa społeczeństwu, czy do totalnej inwigilacji, zależy już od naszych społecznych wyborów: ile wygody, ile wolności, ile bezpieczeństwa.
Co budzi największe emocje? Jakie pytania najbardziej pana nurtują?
Dobra nauka zawsze stawia więcej pytań, niż udziela odpowiedzi. Na pewno zagadnieniem kluczowym jest kwestia sterowania procesami w sieciach. Chcielibyśmy wiedzieć, jak budować sieci odporne na różne katastrofy, tak żeby mieć pewność, że zawsze będą działać. Chcielibyśmy lepiej rozumieć dynamikę procesów zachodzących w sieciach, lepiej wiedzieć, jak sieci ewoluują. W końcu chcielibyśmy lepiej rozumieć wpływ sieci na rzeczywistość społeczną.
Owszem, wiemy już, że wystarczy 10 proc. aktywistów głoszących jakiś pogląd, by opinia upowszechniła się w całej populacji i nastąpił przełom. Jednak znacznie słabiej rozumiemy, kim jest taki aktywista. A to ma bardzo konkretny wymiar. Wiemy np., że w trakcie katastrof naturalnych ok. 90 proc. osób reaguje na wezwanie i ewakuuje się. Ok. 10 proc. pozostaje na miejscu, a nawet połowa z nich ginie. Jak spowodować, żeby komunikat o zagrożeniu nie tylko do nich dotarł, lecz także wywołał właściwą reakcję? Tu nie wystarczy sprawna sieć komunikacyjna, potrzebne jest jeszcze zaufanie do nadawcy informacji. Rozumiemy te procesy coraz lepiej, ale też zdajemy sobie coraz bardziej sprawę, że nie są one w pełni przewidywalne. Być może w tym właśnie kryje się nasza wolność.
rozmawiał Edwin Bendyk
Bolesław K. Szymański – kieruje Social Cognitive Networks Academic Research Center, centrum badawczym ufundowanym przez Armię Stanów Zjednoczonych. Absolwent Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Warszawskiej. Autor ponad trzystu publikacji naukowych.