Interviu cu Albert Laszlo Barabasi, fizicianul născut în România, expert în teoria haosului, care schimbă modul în care privim lumea: ”Dacă aş şti o listă cu prietenii tăi, îmi pot da seama care este istoria ta”

Albert-Laszlo Barabasi este unul dintre cei mai titraţi oameni de ştiinţă. Fiind la bază fizician, specializat în teoria haosului, şi-a început studiile universitare la Institutul de la Măgurele. În urma expulzării din România comunistă în anul 1989, a continuat studiile la Budapesta, de unde a emigrat în Statele Unite. Cei de la Popular Science au spus despre el că este omul care ar putea conduce lumea. Cei de la Wired, că ştie şi pe unde călcăm. Lucrările sale despre reţelele complexe au fost prezentate pe larg de cele mai prestigioase publicaţii şi instituţii media din lume, de la Nature, Science sau The New York Times, până la BBC sau CNN. Recent, ultima sa carte,  „Linked,” a apărut la Editura Brumar în urma traducerii realizate de jurnalistul Marius Cosmeanu.

Interviul de mai jos, acordat Descopera.ro de Albert-Laszlo Barabasi, la Institutul Balassi din Bucureşti, acoperă multe aspecte. Începe cu detalii generale cu privire la începuturile sale în lumea ştiinţifică. Apoi urmează aspectele generale ale ştiinţei reţelelor, despre complexitatea şi răspândirea acestora în natură, societate şi tehnologie. Faptul că în mai puţin de 20 de ani există numeroase instituţii de cercetare de renume în toată lumea sugerează cât de esenţial este acest mod de a face ştiinţă în contextul lumii de astăzi.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Cine este Albert Laszlo Barabasi? Spune-ne, te rog, câteva cuvinte despre tine.

M-am născut în Cârţa, judeţul Harghita, am crescut în Bălan, iar apoi în Miercurea Ciuc. M-am mutat în Bucureşti, unde am studiat fizică la Institutul de la Măgurele. Am făcut trei ani de facultate aici, în România, apoi, în vara anului 1989, eu cu tatăl meu, care era politician şi directorul unui institut, am fost practic daţi afară din ţară. Atunci am ajuns la Budapesta, unde mi-am terminat studiile. Am mai stat doi ani la Budapesta, apoi am emigrat în Statele Unite, unde mi-am făcut doctoratul în fizică în Boston, după care am stat un an la IBM.

După aceea, am mers la Universitatea Notre Dame unde am fost profesor, şi atunci a fost perioada în care am devenit interesat de reţele, deşi prima întâlnire cu acestea a fost la IBM. La Notre Dame, totuşi, am reuşit să îmi public prima lucrare după 4 – 5 ani de încercări şi din 1998 m-am concentrat pe reţele. În urmă cu 8 ani am mers la Boston pentru un post la Harvard Medical School şi acum 7 ani m-am mutat în Boston. Am locuit în acest oraş în ultimii 7 ani lucrând atât la Universitatea Harvard cât şi la Center for Network Science at Northeastern University. În ultimii 5 ani, locuiesc o perioadă din an şi în Budapesta, şi călătoresc între Boston şi Budapesta, aceasta fiind viaţa mea în ultimii 5 ani.

Mai vin de câteva ori şi prin România, în special în Transilvania, în Harghita, acolo unde locuiesc părinţii mei.

Aşadar, subiectul principal al studiilor tale a fost ştiinţa reţelelor. Ce reprezintă ştiinţa reţelelor?

Deseori ne scapă faptul că însăşi existenţa noastră biologică  şi modul nostru de viaţă sunt determinate de reţele. Să fiu mai specific. O reţea este reprezentată de puncte legate între ele. Viaţa noastră socială este alcătuită din persoanele pe care le ştim şi cu care interacţionăm, ceea ce reprezintă o mare reţea socială şi profesională. Suntem conectaţi cu indivizii cu care comunicăm, cu care lucrăm, cu membrii familiei şi aşa mai departe.

Existenţa noastră biologică este determinată de moleculele din celulele noastre care interacţionează între ele prin reacţii chimice, iar viaţa nu este doar un amestec de chimicale, ci şi abilitatea chimicalelor de a interacţiona între ele pentru a crea activitate celulară şi ceea ce înţelegem noi ca viaţă.

De asemenea, comunicarea noastră este determinată de reţele, precum internetul, World Wide Web-ul care ne oferă acces la informaţie. Capacitatea noastră de a accesa internetul este legată de curent electric, care reprezintă o altă reţea care ne este oferită. Astfel, într-un fel nevăzut de noi, tot ceea ce facem zilnic, este determinat în mod profund de reţelele care sunt parte a unor lucruri dar şi de reţelele care sunt parte din noi.

Ştiinţa reţelelor s-a născut în jurul anului 1999 sau mai degrabă pe la începutul anilor 2000 pentru a ne ajuta să înţelegem, să cartăm şi să cuantificăm aceste reţele şi semnificaţia lor în viaţa noastră. Acum mă pot numi un savant al reţelelor, pentru că lucrez în această disciplină unde încerc să înţeleg aceste diverse reţele.

Ideea principală este deci că totul în lume este conectat până la un anumit punct. Astfel, presupun că natura conexiunilor este foarte importantă. Pentru un anumit studiu, cum ar fi încercarea de vindecare a cancerului prin înţelegerea reţelelor proteinelor, tipurile de conexiuni între acestea capătă importanţă centrală?

Este interesant pentru că prima dată trebuie să vedem dacă există sau nu o conexiune, şi aceasta este cea mai importantă parte, pentru că nu suntem conectaţi cu toată lumea. Un individ normal poate cunoaşte aproximativ 1000 de alţi indivizi, dar sunt câteva miliarde de oameni în lume, astfel ştim un foarte mic procent din populaţie. Pe cine cunoaştem este foarte specific pentru noi. Dacă aş şti o listă cu prietenii tăi, îmi pot da seama de vârsta ta, nivelul tău de educaţie, de unde eşti, în mare, ceea ce faci şi care este istoria ta. Aşadar, însăşi existenţa legăturilor este prima informaţie.

Acum, dacă ai informaţii despre natura legăturilor, este de asemenea foarte important. Deseori încercăm să culegem informaţii despre acestea dacă este disponibilă: cât de des vorbeşti cu o persoană, cât de lungi sunt discuţiile, te întâlneşti în persoană, sau doar vorbiţi prin email, vă sunaţi sau vorbiţi doar pe Facebook; aceste lucruri ne oferă informaţii despre natura conexiunilor. Desigur că acestea contează. Oamenii cu care interacţionezi foarte frecvent sunt cei mai influenţi în viaţa ta şi la rândul tău îi influenţezi. Oamenii cu care interacţionezi mai puţin: e o legătură pe care o activezi când ai nevoie şi nu este o sursă bună de informare precum este primul caz.

Celulele sunt aproximativ la fel, în sensul că moleculele interacţionează în mod normal cu alte 20 de molecule, aşa cum şi o proteină se poate conecta cu alte 20, dar unele dintre ele interacţionează mai des ca altele, depinzând de condiţii.

În general, ştiinţa reţelelor reprezintă baza pentru a culege informaţii utile, dar nu putem aduna toată informaţia. Spre exemplu, dacă mă uit la lista ta de prieteni de pe Facebook, voi vedea cine sunt prietenii tăi. Acest lucru nu va spune nimic despre cât de apropiaţi sau îndepărtaţi sunt. Ar trebui să merg dincolo de opţiunile Facebook – la cât de des te uiţi la postările lor, cât de des vorbeşti cu ei.

Deci, natura legăturilor contează, şi chiar există numeroase teorii cu privire la reţelele sociale. Spre exemplu, un coleg de al meu de la Oxford are o teorie care spune că oamenii pot menţine aproximativ 5 legături strânse cu cei foarte apropiaţi şi aproximativ 15 legături cât de cât strânse şi putem în mod normal interacţiona cu maxim 150 de persoane şi putem cunoaşte mii. Aşadar, este o formă concentrică: în centru sunt cei 5, apoi sunt cei 15 într-un cerc mai mare, 150 sunt cei depărtaţi.

Este foarte interesant că analizaţi sisteme complexe pentru a găsi un răspuns specific. Aşadar, având în vedere descrierea şi controlarea acestor sisteme, schimbările dintr-un sistem nu pot provoca un efect de fluture care să afecteze alte sisteme complexe cu care este conectat?

Această întrebare a ridicat multe probleme interesante. Să vorbim despre efectul de fluture. Când am fost student la Măgurele în Bucureşti, domeniul meu era teoria haosului. Un element de bază în teoria haosului este imprevizibilitatea inerentă din sistemele noastre. Astfel când ceva dintr-un sistem devine haotic, acestea creşte în amploare, precum aerul de sub aripile fluturelui şi care poate avea consecinţe drastice în altă parte. Continuă să fie o teorie frumoasă în fizică şi matematică, dar noi nu vedem aceste efecte în reţele. Motivul pentru care nu le vedem este pentru că dacă lucrurile sunt atât de imprevizibile pe cât spune teoria haosului de ce nu există astfel de lucruri mai des întâlnite în societate? Se pare că aceste sisteme precum celula, societatea, sisteme economice ş.a. nu apar în urma unor efecte precum cel al fluturelui, ci din complexitatea componentelor.

Chiar şi un sistem cu trei planete identice care se mişcă fiecare în câmpul gravitaţional al celeilalte poate duce la evenimente imprevizibile.

La celule, însă, nu ai trei componente, ci 20.000 de proteine care sunt diferite între ele, astfel complexitatea nu vine în urma interacţiunilor non-lineare, ci în urma capacităţii de asociere. Aşadar, ceea ce învăţăm este că de fapt haosul este mai degrabă excepţia decât regula.

Aceste efecte nu au fost găsite în sisteme complexe precum celula sau fenomenele sociale. Acest lucru pentru că legăturile complexe maschează efectele non-liniare subtile pe care le vedem în haos. În ciuda faptului că am început de la teoria haosului, nu o vedem foarte utilă în ştiinţa reţelelor, care cartează ce interacţionează cu ce şi în ce fel se face acest lucru, în loc de a modela dinamica legăturilor non-lineare din teoria haosului.

Ceea ce găsim este că multe sisteme sunt construite într-un mod în care teoria haosului nu este cheia. Cheia este de înţelegere a acestora, de intervenire asupra lor şi de a le influenţa, adică pot să te abordez, să te influenţez sau să găsesc o punte de legătură. Nu este precum, ”oh Doamne, dacă zic ceva îţi vei lua zborul sau vei deveni nervos sau vei începe o revoluţie sau ceva de genul”. Aceste efecte dramatice sunt absente pentru că nu iei sfaturi numai de la mine, eşti influenţat de sute de alţi oameni, iar atunci când acţionezi este o influenţă medie de la toţi şi nu acţionezi numai că îţi spun eu la bere că lumea se termină şi că trebuie să fugi. Vei zice „bine, fie. Stai să vorbesc cu prietena mea prima dată”.

Ideea este că mediezi această informaţie şi acest lucru se întâmplă în celulă, în societate, în economie şi aşa mai departe. Deci aceste efecte despre care vorbim nu există, din păcate, pentru că nu îmi pot folosi cunoştinţele acumulate în perioada în care am studiat.

Sunt interesat într-un sistem complex care are nevoie de o soluţie urgentă specifică, anume schimbarea climatică. Ea este practic un sistem complex care conţine mai multe sisteme complexe, de la ştiinţa din spatele ei, la politică, economie şi aşa mai departe. Ce poate spune ştiinţa reţelelor despre schimbarea climatică?

Aceasta este o întrebare bună. Nu au fost multe studii din perspectiva ştiinţei reţelelor, pentru că dependenţele care stau la baza reţelei nu au fost încă elucidate. Conceptual, ştim care sunt, doar că nu putem pune degetul pe ele. Aparţine unei zone pe care o numim o problemă de „reţele a reţelelor”, unde avem multiple straturi de reţele care interacţionează între ele. Nu este unic schimbării climatice, dacă ne gândim, internetul şi energia electrică au legătură, ambele formând reţele complexe. Energia este necesară pentru funcţionarea internetului, pentru că trebuie să ofere electricitate. Totuşi, în ziua de astăzi, întrerupătoarele energiei electrice pot fi controlate prin internet. Astfel este o simbioză între cele două.

Sunt multe exemple asemănătoare în natură şi tehnologie, iar climatul este una dintre acestea care include factorul climatic, curenţii oceanici, factorii sociali, de asemenea reţeaua politică a unor ţări sau dintre ţări este un factor.

Sunt de acord cu tine că o procedură de cartare a acestor reţele ar fi utilă, dar nu am văzut pe nimeni făcând acest lucru, în parte din cauza complexităţii problemei. Cred că ar fi fascinant pentru a demara un asemenea studiu şi sunt surprins că nimeni nu a încercat. Adepţii teoriei gaia ar putea efectua un asemenea lucru, unde Pământul este un sistem autoorganizator, adăugându-se şi stratul politic. Ştiu că a fost o propunere în Europa de a încerca întocmirea unei hărţi asemănătoare bazată pe reţele sociale, dar această propunere nu a reuşit să fie finanţată. Proiectul iniţiat în Europa oferea un miliard de dolari pentru o idee mare, iar una dintre acestea a avut acest subiect şi ar fi însemnat primul pas.

Ştiinţa reţelelor este un domeniu foarte particular în această eră pentru că are acest factor integrator pe care multe ştiinţe nu le au. Cum a fost recepţia în mediul academic?

Au fost etape diferite. Când am început să lucrez în ştiinţa reţelelor în 1995, nu puteam să îmi public lucrările. Am o lucrare care este publicată doar online, pentru că cele cinci publicaţii la care am trimis-o au refuzat-o. Nu pentru că lucrarea era greşită, ci pentru că nu era interes. Abia în 1999 am reuşit să public prima mea lucrare. A fost făcută cu un student de al meu care provine din Oradea, unde am reuşit să întocmim o hartă a WWW-ului şi prin aceasta să descoperim reţelele fără scară (free-scale networks), iar apoi am avut o avalanşă de lucrări.

În urma acestor lucrări, a fost o recunoaştere a ştiinţei reţelelor, unde puteam studia reţelele, puteam experimenta şi întocmi hărţi şi puteam pune întrebări teoretice. Cred că în ultimii ani a fost o schimbare bună. Există programe doctorale în ştiinţa reţelelor atât în Europa cât şi în Statele Unite. Sunt manuale pe care le-am scris pentru ştiinţa reţelelor pentru a fi studiate, iar fiecare universitate americană are cel puţin un curs despre ştiinţa reţelelor. Acum oriunde ai fi, fie că este vorba de Oklahoma sau Boston, poţi învăţa despre ştiinţa reţelelor. Motivul pentru care s-a răspândit a fost pentru că oferă un set de unelte care poate lega piesele care permit o perspectivă asupra întregului şi nu asupra părţilor.

Aşadar, ştiinţa reţelelor este aşa cum ai spus, o ştiinţă integratoare care poate acumula multă informaţie şi poate propune şi o metodologie pentru a face acest lucru, pentru cartarea şi integrarea acestora. După ce ai făcut acestea, îţi oferă un set de unelte pentru a analiza reţeaua pe care ai obţinut-o în acest mod.

Aşadar, putem vorbi de mai multe etape, o etapă în care nu i-a păsat nimănui, o perioadă de descoperiri şi acum, conform unor colegi, suntem într-o etapă de „construire instituţională”. Unele descoperiri cheie au fost făcute, mai este nevoie de altele, iar acum există mai multe instituţii care studiază diferite arii. Spre exemplu, la Harvard s-a fondat divizia ştiinţei reţelelor pentru medicină care are mai mult de 200 de cercetători, medici şi savanţi care lucrează împreună la reţelele biologice. Universitatea Kiel are un institut care are în vedere ştiinţele sociale. La Universitatea Northeastern avem un alt institut de ştiinţă a reţelelor care studiază reţele politice şi epidemice. Universităţile Indiana şi Notre Dame se concentrează pe reţele digitale şi data mining.

Sunt mai multe domenii peste tot în lume, ceea ce înseamnă mulţi studenţi şi multă atenţie din partea publicului. Un alt domeniu care capătă atenţie este cel al reţelei creierului. A fost lansat un nou jurnal care se numeşte Network Europe Science şi devine un lucru important în domeniile care studiază creierul.

Având în vedere creierul, cum vede ştiinţa reţelelor discuţia despre creier şi minte. Cum este mintea asociată creierului sau invers?

Aş dori să ştiu răspunsul. Problema cu creierul este că nu avem hărţi. Este prematur pentru noi de a răspunde acestei întrebări pentru că frontiera este de a carta creierul la nivelul neuronal. Se cheltuie foarte mulţi bani pentru a dezvolta tehnologia de a întocmi o asemenea hartă. Nu avem acest lucru, ceea ce este uimitor. Toată lumea ştie că este o reţea de la Ramon Cajal încoace, dar nu a putut fi cartată. Singurul organism al cărui creier a fost cartat a fost cel al viermelui de mare, un mic vierme care are doar 300 de neuroni. Nu a existat un nivel mai mare, cum ar fi cel al şoarecelui, al muştei sau al omului. Nu putem răspunde la această întrebare pentru că ne lipseşte baza. Este ca şi cum ai spune „de ce este Bucureştiul aşa cum este fără să ai harta oraşului?”. Cum poţi ştii de ce unii oameni sunt într-o parte a oraşului la o anumită oră fără să ai o hartă? Nu ştii că acela este centrul oraşului spre exemplu.

Ai vizitat multe ţări şi multe culturi de peste tot din lume. Ai observat diferenţe între acestea în recepţie şi în interpretarea teoriilor? Unde intră România în această hartă?

Sunt diferenţe, dar nu sunt diferenţe culturale, ci mai degrabă are legătură cu afinităţile comunităţii ştiinţifice din respectiva ţară. Spre exemplu, în Italia şi Ungaria ştiinţa reţelelor este dezvoltată deoarece ştiinţa tradiţională era bazată pe fizică statistică de unde ştiinţa reţelelor a putut merge. De asemenea, grafica şi matematica reprezintă subiecte esenţiale pentru dezvoltarea ştiinţei reţelelor. Când a apărut această ştiinţă, erau mulţi fizicieni statisticieni şi matematicieni care şi-au putut folosi uneltele pentru a le aplica în ştiinţa reţelelor.

România este diferită. Spre exemplu, în Măgurele, unde am studiat, subiectul principal era fizică nucleară, care nu este un subiect de la care să pleci pentru a studia ştiinţa reţelelor. Nu a fost deci o tranziţie naturală. Dar am început să văd că există mulţi cercetători români care au dezvoltat un interes pentru reţele biologice, precum şi reţele computerelor.

Ieri (marţi n.r.), spre exemplu, am fost la Universitatea Politehnica unde am avut o prezentare, iar organizatorii au fost inginerii care se ocupă cu data mining. Eventual, se va întâmpla, pentru că importanţa reţelelor sociale creşte în fiecare ţară, dar sunt diferite comunităţi întregi care aderă la acest domeniu. În România probabil nu va veni din fizică, dar probabil va veni din computer science, sociologie sau biologie.

Albert-Laszlo Barabasi este printre cei mai cunoscuţi oameni de ştiinţă datorită introducerii conceptului de reţea fără scară în anul 1999. Într-un timp extrem de scurt, conceptul acesta a creat o metodologie, care la rândul ei a intrat într-o fază de instituţionalizare.

Publicând numeroase lucrări ştiinţifice, A. L. Barabasi a arătat că ştiinţa reţelelor are o putere integratoare imensă, cuprinzând domenii precum sociologie, economie, biologie şi ştiinţa calculatoarelor.

De asemenea, în afară de lucrările ştiinţifice publicate, acesta a scris un număr de cărţi şi manuale şi ţine frecvent conferinţe peste tot în lume.

Recent, cartea Linked este disponibilă şi în limba română în urma traducerii realizate de jurnalistul Marius Cosmeanu.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Interviu cu scriitoarea Nora Iuga: „Călcam peste oameni cu copiii în braţe”

Ioan Gyuri Pascu, în 2014: ”Mi-am trăit viaţa frumos. Când vrea Dumnezeu, mă duc”

Ce legătură există între Pokemoni şi fizică? Fizicianul Cristian Presură oferă detalii despre acest fenomen

Ce îl îngrijorează pe Stephen Hawking. Unul dintre ”coşmarurile” lui ne vizează pe toţi