Barabási Albert-László

Behálózva - A hálózatok csodálatos világa a sejtektől a világhálóig

Kicsi a világ - szoktuk mondogatni, ha kiderül, hogy valamilyen módon közünk van egy ismeretlen emberhez. Valóban kicsi a világ, hiszen az emberiség hatmilliárd tagja közül alig pár lépésnyi kapcsolati távolságban mindenki mindenkit ismer. Az emberi társadalomban is, a világban is minden mindennel összefügg, egy bonyolult, mindent átszövő hálónak a része. Létezésünk alapja a sejtjeinkben meghúzódó bonyolult molekuláris háló; kommunikációnk hordozója a telefonhálózat, információszerzésünk alapja a világháló. Az elmúlt években a hálózatelmélet néhány megdöbbentő felfedezéssel ajándékozott meg bennünket: kiderült, hogy a természetben és a társadalomban megjelenő hálók zöme sokkal inkább hasonlít egymáshoz, mint azt valaha is remélhettük volna, és viselkedésük leírható néhány egyszerű törvénnyel. Ezen törvényszerűségek megértése alapvetően megváltoztatta a gondolkodásunkat néhány bennünket körülvevő fontos jelenségről, beleértve a kisvilágok eredetét, a hálózatok sebezhetőségét és a rák természetét.

I. Bevezetés
A hálózatok a körülöttünk lévő, szorosan összefüggő világ egy új arcát mutatják meg, jelezve, hogy a kapcsolatok sokkal inkább meghatározóak lesznek az új században, mint amennyire az emberek többsége ma erre felkészült.

II. Erdős és Rényi és a véletlen hálók
A hálózatok tudománya tradicionálisan a matematika, és azon belül a gráfelmélet része volt. A sok különböző rendszer leírására két magyar matematikus, Erdős Pál és Rényi Alfréd tette meg az első jelentős lépést, elegáns matematikai választ ajánlottak a bonyolult gráfok közös keretben történő tárgyalására.

III. A világhálótól a skálafüggetlen hálókig
A világháló szerkezetének feltérképezése elvezetett a skálafüggetlen hálózatok megismeréséig, melyeket a hatványtörvény-eloszlás jellemez. Kiderült, hogy a természetben a legtöbb komplex hálózatra érvényes ez a jellemző.

IV. Karinthy és a kisvilágok
Karinthy 1929-ben ösztönösen megérezte, hogy az emberek legfeljebb öt személyes kapcsolaton keresztül összekapcsolhatók. Ma már tudjuk, hogy a kisvilágok fogalma nem csak a társadalom sajátja, hanem a legtöbb bonyolult hálóban felbukkan, a világhálótól a sejtekig.

V. Növekvő hálók: a skálafüggetlen modell
A valódi hálózatok fejlődését két alapvető törvény irányítja: a növekedés és a népszerűségi kapcsolódás.

VI. Robusztusság
A tudomány területén felismerték, hogy a természet által tervezett szerkezetek - ellentétben az ember által tervezettekkel - ellenállóak, ezért a hibatűrő képesség vagy robusztusság kérdését sok területen és egyre intenzívebben vizsgálják. Mennyiben járulnak hozzá a hálózatok egy adott rendszer robusztusságához?

VII. Alkalmazások
A skálafüggetlen hálózatok felfedezése paradigmaváltást okozott a hálózatkutatásban. Megmutatta, hogy számos összetett hálózat távolról sem véletlen, hanem ugyanaz a robusztus és egyetemes felépítés jellemzi őket. A hálózati gondolkodás új kutatási területeket nyitott meg az élet minden területén.

VIII. Befejezés: Újra Kevin Bacon
Hogyan lehet Hollywood középpontjába kerülni? Vajon a legnépszerűbb, legtöbb filmben szereplő színészek köré épül az amerikai filmipar fellegvára?

Tovább