"Življenje ni računalniški program, a pomembne odločitve so skoraj vedno binarne"

Nov pogled na stare podatke o vedenju družbe

Izkaže se, da lahko številne družboslovne pojave proučujemo kot fizikalne pojave, ta novi pogled pa lahko da zelo zanimive in sveže rezultate, pravi fizik Matjaž Perc z Oddelka za fiziko na Fakulteti za naravoslovje in matematiko na Univerzi v Mariboru.

06. junij 2017 ob 11:35
Ljubljana/Maribor - MMC RTV SLO
Ljudje se v velikih skupinah vedemo podobno kot nekateri fizikalni pojavi, zato lahko naše vedenje zelo dobro opišemo z modeli, ki razlagajo te pojave. Foto: Pixabay

Človeške družbe so veliki in nenehno spreminjajoči se sistemi z ogromno spremenljivkami, ki jih je na analitičen način nemogoče opisati. Zato je bil za naravoslovce izziv, kako takšen sistem opisati. Izkazalo se je, da primerna orodja ponuja statistična fizika, ki se ukvarja z večdelčnimi sistemi oz. s sistemi, ki so sestavljeni iz velikega števila osnovnih gradnikov. "Ta teorija nam omogoča, da razumemo različne pojave v zelo različnih sistemih, kot so superprevodnost, turbulenca, superfluidnost, kakor tudi številne pojave v astrofiziki in nasploh v tekočinah ter plazmi kot posledico majhnega števila osnovnih procesov in osnovnih fizikalnih zakonov. Preprosto se izkaže, da se modeli, ki opisujejo procese v družbi, vedejo zelo podobno, skoraj identično, kot številni modeli v klasični statistični fiziki," Perc pojasni osnovni princip družbenega raziskovanja s pomočjo statistične fizike.

Delovanje posameznih delcev je zelo preprosto in predvidljivo, vendar ker imamo opraviti s pojavi, v katerih je število delcev reda Avogadrovega števila (tj. približno 6x1023), so na koncu ti pojavi zelo zapleteni. In tu se analogija z družbenimi sistemi ponudi sama – "osnovni delci", ki vstopajo v medsebojne interakcije.

Vedenje velikih skupin v istem razredu kot električni tok skozi naključno mrežo
Jasno, ljudje, v nasprotju s snovnimi delci, v svojem osnovnem vedenju nismo preprosti. "Res je, ljudje smo samosvoji in muhasti ter radi verjamemo, kako smo edinstveni, ampak govorimo o svojem kolektivnem obstoju. Tu pa smo vseeno razmeroma preprosti. Če vas vprašam, koga boste volili, in če poznam vaše prijatelje in to, kaj si oni mislijo, bi lahko kar natančno ugotovil, koga boste volili. Družbena omrežja in trženjske kampanje temeljijo prav na teh predpostavkah. Naše raziskave kažejo, da vedenje ljudi v velikih skupinah pogosto spada v enak univerzalnostni razred kot pojavi v klasični statični fiziki. Recimo, prehod v stanje, kjer sodelovanje v družbi izgine, ali pa širjenje epidemij nalezljivih bolezni, če ne cepimo, spada v univerzalnostni razred usmerjene perkolacije. Ta je značilna tudi za širjenje vode skozi porozen material ali pa za to, kako električni tok teče skozi naključno mrežo uporov. Tudi kromatograski procesi v kemiji, elektrodinamična konvekcija v tekočih kristalih in širjenje razpok v keramiki se lahko razložijo s podobnimi modeli," razloži.

"Tukaj obstaja tudi analogija s spinskimi sistemi v klasični fiziki, kjer imamo dve stanji. Podobno imamo tudi v družbi pogosto izbiro med dvema stvarema," pove Perc. Smo torej ljudje kot računalniški program, ki vedno izbira le med dvema odločitvama? "Računalniški program je največkrat precej predvidljiva in deterministična stvar, kar pa življenje ni. Da bi bilo življenje kot računalniški program, osebno ne vidim. Se pa vsekakor strinjam, da v življenju prevladujejo binarne odločitve, predvsem tiste pomembne. V restavraciji se lahko odločamo med več kot dvema vrstama hrane in potencialnih ciljev za dopust je veliko. Odločitve v res pomembnih stvareh pa so skoraj vselej tipa da/ne," pojasni. In tu je prav tako vedno interakcija med psihologijo posameznika in zunanjimi vplivi družbe, doda. "Včasih nam zaradi družbenega pritiska določene odločitve, recimo, že vnaprej odpadejo in smo soočeni z da ali ne," ponazori.

Ogromno za znanost neuporabnih podatkov
Težave pa se pri proučevanju pojavijo pri iskanju dovolj velikih in reprezentativnih vzorcev. "Več kot je podatkov, bolj natančen in bolj relevanten je lahko matematični model. Avogadrovega števila v družbenih sistemih ne moremo doseči. Velik izziv je narediti ekonomski (ali človeški) eksperiment, kjer bi že "samo" 1.000 ljudi sodelovalo in, recimo, igralo neko evolucijsko igro. Vsem je treba razložiti pravila, jih spraviti skupaj ob določenem času, na določenem mestu itd. Težava je seveda, da je takšno razpršeno eksperimentalno okolje težko nadzorovati in zagotoviti primerno natančnost. Pri empiričnih podatkih, torej podatkih, ki jih tako ali tako zbirajo naši pametni telefoni in spletni brskalniki ter družbena omrežja, pa je težava, da je iz njih zelo težko izluščiti neki določen vidik našega vedenja. Zapisuje se ogromno stvari, praksa pa potem pokaže, da se je do podatkov, ki bi bili uporabni prav v znanstvene namene, težko dokopati. Zanimiva perspektiva so tudi spletne igre z veliko igralci, kjer se lahko ob pametnem pristopu testirajo določene hipoteze, ne da bi igralci za to vedeli, kar je pogosto zelo zaželeno," pojasni težave, s katerimi se raziskovalci spopadajo v praksi.

Nov, kvantitativen pogled na stare dileme
Manjša velikost človeških vzorcev, v primerjavi s tistimi iz fizikalnega sveta, pa ne zmanjšuje verodostojnosti teh raziskav, saj po Perčevih besedah statistika v statistični fiziki operira z nekim izobiljem, ki ga teorija niti ne zahteva. Resda 1.000 ljudi ni nekakšen velik vzorec, vendar ko pa se izvajajo simulacije v navideznem okolju, kot je igra, kjer sodeluje tudi po milijon ljudi, to daleč presega neko mejo, kjer bi se lahko podvomilo o statističn relevantnosti. Tu imajo fiziki tudi srečo, ker so v preteklosti antropologi in sociologi, že precej preden je statistična fizika postala morebiten igralec v družboslovnem proučevanju, delali eksperimente in so podatki že na voljo. "Je pa res, da so bili ti članki objavljeni v 80. letih preteklega stoletja, tako da se matematična obravnava teh eksperimentov dela za nazaj. Statistična fizika v tem trenutku omogoča predvsem drugačen in kvantitativno bolj natančen, matematični pogled na že znane dileme družbenih sistemov," pojasni.

In kakšen je ta nov pogled? Primerov je kar nekaj. Eden je proučevanje družbenih omrežij, ki so se pred uporabo statistične fizike redko pojavljala kot predmet znanstvene literature. "Z uporabo statistične fizike se je ugotovilo, kako velik svet to sploh je, ali imamo močna jedra … Se pravi, ugotovljeno je bilo, da lastnosti družbenega omrežja vplivajo na relevantne kulturne pojave, kot so razvoj sodelovanja, na širjenje epidemij, npr. kako se bo bolezen širila, če koga (ne) cepimo. Ni namreč vseeno, če cepimo nekoga, ki ima ključno vlogo v omrežju, ali nekoga, ki ima bolj obrobno vlogo. Pred fizikalnim proučevanjem ni bilo natančnega razumevanja pomena strukture družbenih omrežij za prej omenjene družbene pojave. Relevantnost strukture družbenega omrežja za številne procese, ki potekajo na njih, je predvsem proizvod fizikov. Zelo natančno smo tudi razdelali, kakšno je lahko razmerje med ceno kazni, se pravi, koliko stane, da nekoga kaznujemo, in višino kazni, torej, kolikšna mora biti kazen, da tisti, ki ga kaznujemo, to občuti in da sistem kaznovanja deluje in da je vzdržen. Enako velja za nagrado. Ne vem, ali se da v okviru kakšne druge vede to kvantitativno ovrednotiti," naniza.

Namesto zanimanja vztrajanje pri starem
Tovrstni podatki se v tujini v korporacijah za oglaševalske namene in tudi pri načrtovanju različnih javnih politik, kot so načrtovanje policijskega dela, s koristjo že uporabljajo, pri nas pa za to očitno še ni zanimanja.

"Delovanje kazni in nagrade v položajih, ki predstavljajo družbeno dilemo – torej položaj, kjer so naši osebni interesi v nasprotju z interesi družbe – je nekaj, kar smo ogromno študirali in kar mislim, da zelo dobro razumemo, tudi do te mere, da bi podatki, tako eksperimentalni kot teoretični, bili uporabni, če bi bil za to posluh. Čemu pomanjkanje posluha, ne vem, je pa uspeh zelo odvisen od številnih dejavnikov, ki so pogosto popolnoma spregledani pri tistih, ki odločajo o dejanski uvedbi," pove z nekoliko obžalovanja v glasu. "Na tem področju je že kar nekaj člankov – statistična fizika družbenega sodelovanja, kriminala, cepljenja – vendar bo verjetno treba še nekaj časa počakati, da bomo lahko rekli, poglejte, to pa je naredila statistična fizika," razloži Perc.

Vendar to ne bi smel biti dovolj dober razlog, da se ne bi upoštevali strukturirani argumenti, ki bi jih lahko uporabili v praksi pri pripravi boljših družbenih ukrepov. "Še najbližje, kar sem bil vodstvenim strukturam, je bilo, ko se je pisala vizija Slovenije 2050. Takrat sem bil povabljen in sem šel tja z vizijo, da bi izsledke svojih raziskav ponudil v implementacijo oz. za to vizijo. Ampak ljudje, ki so prišli tja z OECD-ja, so imeli neko popolnoma svojo vizijo, kako bo to potekalo, in nisem dobil občutka, da bi od nas res radi slišali to, kar bi mi želeli povedati. Oni so imeli svoje t. i. sistemsko mišljenje, o katerem študente fizike učimo že v prvem letniku prve stopnje in je v resnici zelo osnovna stvar – daleč preveč naivna in preprosta za namene, za katere se je tam uporabljala. Moje osebne izkušnje, v katerih zagotovo nisem osamljen, kažejo na to, da se spremembe ne dajo narediti predvsem tam, kjer tisti, ki so na vodilnih položajih, za to preprosto nimajo interesa, ker imajo od trenutnega stanja preveč osebnih koristi. Torej se vztraja v dolgoročno slabih in škodljivih odločitvah ter konfiguracijah zaradi kratkoročnih koristi peščice posameznikov. Potem se, ne glede na to, kako razumni in podkrepljeni so tvoji argumenti, in ne glede na to, koliko kričiš, da bi te slišali, preprosto ne premakne nič," še doda na koncu.


Življenje ni binarno, razen ko pride do pomembnih odločitev, pravi Perc. Foto: Osebni arhiv
Statistična fizika nam je šele dala vpogled v pomen strukture družbenih omrežij. Foto: Reuters
Pri množičnih spletnih igrah se da dobiti dobre raziskovalne podatke. Foto: Reuters
Kolikšno je pravo razmerje med kaznijo in njeno učinkovitostjo? Perc pravi, da nam statistična fizika daje te in še druge odgovore. Foto: Reuters
Fizikalna analiza družbe nam lahko da odgovore, katere so ključne osebe, ki bodo imele večji vpliv na družbo v primeru (ne)cepljenja. Foto: BoBo

Znanost in tehnologija


Tudi s protokolom WPA2 so v brezžičnih omrežjih Wi-Fi varnostne ranljivosti

Na testu: Kozmetični popravki - Samsung Galaxy J7 (2017)

Prelomno znanstveno odkritje: nov tip gravitacijskih valov, zlitje dveh nevtronskih zvezd

Dokazi za superzemljo na robu Osončja se kopičijo