Albert-László Barabási. Człowiek sieci
Wśród wielu odkryć jednego z najczęściej cytowanych fizyków świata jest i analiza przewidywalności ludzkich zachowań.
Albert-Laszlo Barabasi pierwszy odkrył, że Internet ma osobliwą strukturę. Nieskalowalną, która opiera się na dominujących węzłach.
Archiwum prywatne

Albert-Laszlo Barabasi pierwszy odkrył, że Internet ma osobliwą strukturę. Nieskalowalną, która opiera się na dominujących węzłach.

Odkrycie tajemnej struktury Internetu ma ogromne znaczenie dla jego funkcjonowania.
Alany/BEW

Odkrycie tajemnej struktury Internetu ma ogromne znaczenie dla jego funkcjonowania.

Życiowa dewiza fizyka Alberta-László Barabásiego brzmi: „Nie sprawia mi satysfakcji zajmowanie się problemami, nad którymi pracuje wiele innych osób. Wolę pracować nad zagadnieniem, którego jeszcze nikt za problem nie uważa”. To ryzykowna strategia, ale w razie wygranej prowadzi na naukowe szczyty. Barabási wspiął się na nie błyskawicznie, choć zaczynał w miejscu, gdzie przyszłość nie kojarzyła się z niczym dobrym.

Reżim Nicolae Ceauşescu był dotkliwy dla wszystkich Rumunów, szczególnie jednak dawał się we znaki licznym mniejszościom etnicznym zamieszkującym Transylwanię (nazywaną przez Węgrów Siedmiogrodem). Albert-László Barabási urodził się w grupie etnicznej mówiących po węgiersku Szeklerów, o których tożsamość i rodowód historycy spierają się do dzisiaj. Spór ten w latach 80. XX w. nabrał w Rumunii wymiaru politycznego, a Szeklerzy, podobnie jak wszyscy siedmiogrodzcy Węgrzy i Niemcy, padli ofiarą wzmożonych szykan ze strony komunistycznego reżimu. W ich efekcie ojciec Barabásiego został zmuszony w 1989 r. do emigracji bez prawa powrotu – godząc się z losem, postawił warunek: nie wyjedzie bez syna. Albert-László studiował wówczas fizykę na Uniwersytecie Bukareszteńskim, od początku wykazując naukowe ambicje, których owocem były pierwsze publikacje.

Młody fizyk chętnie zamienił Bukareszt na Budapeszt, nie myśląc nawet o tym, że reżim Ceauşescu upadnie w ciągu kilku miesięcy, a ponury dyktator zostanie zgładzony przez własnych gwardzistów. Ostatnie dwa lata studiów spędził na Uniwersytecie Loránda Eötvösa w Budapeszcie. Punktem przełomowym kariery Barabásiego stało się spotkanie z H. Eugenem Stanleyem z Boston University, wielką postacią współczesnej fizyki.

Stanley przyjechał w 1990 r. do Budapesztu na konferencję naukową. Rozmowa z ambitnym studentem zrobiła na nim takie wrażenie, że zachęcił go do studiów doktoranckich pod swoim kierunkiem. Finałem współpracy okazał się nie tylko doktorat, lecz także sygnowana wspólnie monografia naukowa. Ważny moment w rozwoju kariery, lecz na najważniejsze – znalezienie własnego, oryginalnego tematu badawczego – przyszło jeszcze chwilę poczekać.

Idea zbyt rewolucyjna

Dobry obyczaj nakazuje, by młody naukowiec po doktoracie szukał dalszych inspiracji w innych instytucjach badawczych. Dla Barabásiego takim etapem w karierze stało się stypendium postdoktoranckie w legendarnym Centrum Badawczym T. J. Watsona, należącym do IBM. Na zbliżające się święta Bożego Narodzenia wypożyczył z biblioteki książkę popularnonaukową o informatyce. „Gdy zanurzyłem się w algorytmach, grafach i logice Boole’a, zdałem sobie sprawę, jak niewiele wiemy o sieciach. Całe moje doświadczenie podpowiadało mi, że miliony kabli elektrycznych, telefonicznych i internetowych, ukrytych pod ulicami Manhattanu, tworzą przypadkową sieć. Im więcej myślałem o tym, tym bardziej byłem przekonany, że muszą istnieć jakieś zasady rządzące otaczającymi nas złożonymi sieciami” – wspomina Barabási w swoim bestsellerze „Linked. The New Science of Networks” (Połączone. Nowa nauka sieci), opublikowanym w 2002 r.

Inspiracje z popularnej lektury autor „Linked” przełożył wcześniej na język artykułu, który posłał do kilku czasopism, m.in. najbardziej prestiżowych tygodników: „Science” i „Nature”. Wszyscy odmówili publikacji. Barabási twierdzi, że zarzuty recenzentów nie miały charakteru merytorycznego, bo nikt nie rozumiał, dlaczego miałaby się ukazać praca o sieciach. Co w tym temacie takiego ważnego i fascynującego? Niespełna 30-letni fizyk dostrzegł, że zbyt wcześnie ogłosił rewolucję i że lepiej zająć się stabilizacją własnej pozycji naukowej. Kolejnym etapem w karierze miał się stać University of Notre Dame, gdzie Barabási zajął się normalną prozą naukowego życia, polegającą na realizacji maksymy publish or perish (publikuj albo giń). Najlepszym sposobem, by jej sprostać, jest zajmowanie się modnymi tematami naukowymi. Choć to mniej oryginalne, to jednak bezpieczniejsze.

Zajmując się na co dzień różnymi zagadnieniami fizyki teoretycznej, wolny czas węgierski fizyk poświęcał na studia nad sieciami. Temat nie był nowy, zajmowali się nim socjologowie badający relacje międzyludzkie. Do klasyki nauk społecznych przeszedł eksperyment Stanleya Milgrama badający, ilu pośredników potrzeba, żeby przekazać list między dwiema dowolnymi osobami na świecie. Okazało się, że przeciętnie wystarczy zaledwie sześciu, by połączyć Kowalskiego z Koziej Wólki z, powiedzmy, papieżem Benedyktem XVI. Jaki ten świat mały! – wykrzykują ludzie, gdy przypadkowo odkryją, że ktoś zna ich znajomego. Inny socjolog, Mark Granovetter, szukał odpowiedzi na pytanie, kto lepiej pomaga w znalezieniu pracy: rodzina (czyli osoby połączone silnymi więziami) czy znajomi (słabe więzi). Okazało się, że o wiele skuteczniejsi są znajomi, a odkrycie zaowocowało w 1973 r. artykułem „The Strength of Weak Ties” (Siła słabych więzi), który podobnie jak eksperyment Milgrama z 1967 r. stał się klasyką.

Podejście sieciowe stosował amerykański wywiad, analizując stan sił Vietcongu, i brytyjskie służby specjalne, rozpracowując konspirację Irlandzkiej Armii Republikańskiej. Ba, sieciową intuicję wykazywał nawet dominikanin Bernardo Gui, główny inkwizytor, który zreformował taktykę walki z herezją, zastępując metodę random killing (przypadkowej eliminacji) na rzecz tropienia perfecti, kluczowych węzłów w sieci herezji – jego średniowieczny podręcznik dla inkwizytorów zachował intelektualną świeżość do dziś. (Po więcej szczegółów dotyczących historii myślenia sieciowego odsyłamy do książki autora tego tekstu Edwina Bendyka „Antymatrix. Człowiek w labiryncie sieci”; katalizatorem jej powstania stała się lektura prac Barabásiego – przyp. red.).

Węgier nie dał się zwieść obfitości tropów. Interesowały go nie tyle sieciowe zjawiska, ile pytanie, czy nie są one wyrazem jakiegoś głębszego porządku? Znowu nie pierwszy stawiał to pytanie. Za prekursora matematycznego myślenia o sieciach uważa się Leonarda Eulera, genialnego matematyka, który na początku XVII w. rozwiązywał takie zagadki jak problem mostów w Królewcu, w efekcie tworząc podwaliny dla teorii grafów, kluczowej dla zrozumienia sieciowych struktur. Wśród twórców matematyki sieci Barabási znalazł także swoich rodaków, matematycznego geniusza Pála Erdősa i Alfreda Rényia, którzy, zdawało się, wyjaśnili wszystko. To właśnie przekonanie, że sieci to sprawa przebrzmiała i skończona, spowodowało, że publikacja Barabásiego z 1995 r. nie miała szans na druk.

Ukryta struktura Internetu

Potem jednak coś bardzo szybko się zmieniło – eksplodował Internet. W ciągu kilku lat pojawiło się gigantyczne, szybko rozwijające się laboratorium, umożliwiające badanie wszystkich ciekawych pytań dotyczących sieci: jak się rozwijają, jaką mają strukturę, jaką dynamikę? W 1998 r. węgierski fizyk z University of Notre Dame podjął decyzję o zmianie programu badawczego. Porzucił bezpieczną przystań modnych badań i postawił wszystko na problemy sieci. Do swojego pomysłu przekonał Rékę Albert i Hawoonga Jeonga, który miał skonstruować specjalne oprogramowanie umożliwiające automatyczne badanie Internetu. Czas był najwyższy, w 1998 r. w „Nature” ukazał się artykuł Stevena Strogatza i Duncana Wattsa atakujący od strony matematycznej społeczny fenomen „małego świata”. Strogatz, błyskotliwy matematyk, i Watts, matematyk, który stał się socjologiem, pokazali, że jednak można znaleźć coś nowego w sieciach, wzniecając zainteresowanie nimi wśród innych uczonych. Wyścig się rozpoczął.

Rok później zespół Barabásiego miał już zaskakujące wyniki (opublikowane w magazynie „Science”). Okazało się, że Internet ma zupełnie inną strukturę, niż się wydawało na podstawie wcześniejszych modeli Erdősa i Rényia, a także zwykłej intuicji. Przyzwyczajeni jesteśmy, że większość wartości w świecie rzeczywistym podlega tzw. rozkładowi normalnemu, to znaczy oscyluje wokół jakiejś wartości średniej. Tak jest np. ze wzrostem ludzi: większość ma wzrost bliski średniej, tylko nieliczni bardzo wysocy i bardzo niscy wyłamują się z tego porządku. Czy nie podobnie powinien rozwijać się Internet jako sieć łącząca węzły o różnej wielkości, podlegające jednak rozkładowi normalnemu?

Nic z tego! W sieci dominuje kilka superwęzłów, za którymi ciągnie się długi ogon nic nieznaczących węzełków. W świecie WWW rządzi Google, Facebook, Yahoo! czy lokalnie Nasza Klasa, Onet i Wirtualna Polska. Statystyczny rozkład węzłów w Internecie podlega bezskalowemu rozkładowi potęgowemu. Jego ideę najprościej wyjaśnić, przywołując drapieżną zasadę winner takes all – zwycięzca bierze wszystko. W Internecie niewielka garstka miejsc koncentruje cały niemal ruch, zdecydowana większość spośród miliardów witryn ma niewielkie szanse nawet na pojedynczych gości.

Odkrycie prawdziwej struktury Internetu ma kolosalne znaczenie dla jego funkcjonowania. Choćby dla jego bezpieczeństwa. To właśnie ze względu na strukturę zdominowaną przez superwęzły Internet jest łatwym celem ataków z premedytacją: wystarczy uderzyć w Google i inne kluczowe punkty, by zakłócić działanie całości. Jednocześnie jednak Internet jest odporny na atak przypadkowy. Kolejne badania Barabásiego wyjaśniały, z czego taka struktura sieci wynika.

Czytaj także

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną