Τι κοινό έχουν το «Bohemian Rhapsody», ο «Macbeth» και η κοινότητα φίλων στο Facebook;

Τι κοινό έχουν το «Bohemian Rhapsody», ο «Macbeth» και η κοινότητα φίλων στο Facebook;

Μια νέα μελέτη δείχνει πόσο τα δίκτυα επικοινωνίας μπορούν να μεταφέρουν αποτελεσματικά μεγάλες ποσότητες πληροφοριών στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Τα έργα λογοτεχνίας, τα  μουσικά κομμάτια και τα κοινωνικά δίκτυα έχουν μια παρόμοια δομή που τους επιτρέπει να μοιράζονται πληροφορίες γρήγορα και αποτελεσματικά, διαπιστώνει νέα έρευνα από το πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και δημοσιεύθηκε στο «Nature Physics».

Για έναν Άγγλο λόγιο ή απλό αναγνώστη, τα συγγράμματα του Σαίξπηρ αντιπροσωπεύουν μερικά από τα μεγαλύτερα λογοτεχνικά έργα της αγγλικής γλώσσας. Για έναν επιστήμονα δικτύου, τα 37 έργα του Σαίξπηρ και οι 884.421 λέξεις που περιέχουν αντιπροσωπεύουν επίσης ένα μαζικά πολύπλοκο δίκτυο επικοινωνίας. Οι επιστήμονες του δικτύου, που χρησιμοποιούν μαθηματικά, φυσική και επιστήμη των υπολογιστών για να μελετήσουν τεράστια και διασυνδεδεμένα συστήματα, έχουν την ευθύνη να χρησιμοποιούν στατιστικά αυστηρές προσεγγίσεις για να κατανοήσουν πώς πολύπλοκα δίκτυα, όπως όλα τα έργα του  Σαίξπηρ, μεταφέρουν πληροφορίες στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Christopher Lynn, Ari Kahn, Lia Papadopoulos, Danielle S. Bassett

Η νέα έρευνα  χρησιμοποιεί εργαλεία από την επιστήμη του δικτύου για να εξηγήσει πως μεταφέρονται αποτελεσματικά μεγάλες ποσότητες πληροφοριών στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η μελέτη που διεξήχθη από τους Christopher Lynn, Ari Kahn και Lia Papadopoulos και τον καθηγητή Danielle S. Bassett, διαπίστωσε ότι διαφορετικοί τύποι δικτύων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βρέθηκαν σε έργα λογοτεχνίας, μουσικά κομμάτια και κοινωνικές συνδέσεις, έχουν παρόμοια υποκείμενη δομή που τους επιτρέπει να μοιράζονται πληροφορίες γρήγορα και αποτελεσματικά.

Από τεχνικής άποψης, ένα δίκτυο είναι απλώς μια στατιστική και γραφική αναπαράσταση των συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών τελικών σημείων, που ονομάζονται κόμβοι. Στα κείμενα λογοτεχνίας, για παράδειγμα, ένας κόμβος μπορεί να είναι μια λέξη και μια άκρη, που μπορεί να συνδέει λέξεις όταν εμφανίζονται η μία δίπλα στην άλλη ή όταν μεταφέρουν παρόμοιες ιδέες ή έννοιες.

Πως οι άνθρωποι λαμβάνουν πληροφορίες

δίκτυαΗ μελέτη μοντελοποιεί τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πολύπλοκες πληροφορίες και οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο αναλυτικό πλαίσιο για τον προσδιορισμό του αριθμού πληροφοριών που μεταφέρει ένα δίκτυο και πόσο αποτελεσματικό είναι στη μεταφορά αυτών των πληροφοριών. “Για να υπολογίσετε την αποτελεσματικότητα της επικοινωνίας, χρειάζεστε ένα μοντέλο για το πώς οι άνθρωποι λαμβάνουν τις πληροφορίες”, λέει ο Lynn.

Με αυτό το αναλυτικό πλαίσιο, οι ερευνητές αξιολόγησαν 40 δίκτυα επικοινωνίας για να δουν ποια χαρακτηριστικά ήταν κρίσιμα για την επικοινωνία πληροφοριών. Κοίταξαν έργα της αγγλικής λογοτεχνίας, συμπεριλαμβανομένου του Σαίξπηρ και το «Pride and Prejudice» της Jane Austen, μαζί με μουσικά κομμάτια όπως το Sonata No 11 του Μότσαρτ και το «Bohemian Rapsody» των Queen. Μελέτησαν επίσης δίκτυα κοινωνικών σχέσεων, συμπεριλαμβανομένων δικτύων συγγραφέων και συνδέσεις φίλων στο Facebook.

Αφού εξέτασαν αυτήν την διαφορετική ομάδα δικτύων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η δομή μεγάλης κλίμακας δικτύου ήταν απαραίτητη για την ικανότητα της στο να μεταφέρει πληροφορίες. Αυτό που εκπλήσσει ήταν πόσο παρόμοια ήταν αυτή η δομή μεταξύ των διαφόρων δικτύων. Είτε το δίκτυο αντιπροσώπευε ουσιαστικές μεταβάσεις σε ένα έργο λογοτεχνίας είτε μελωδικές προόδους σε ένα κομμάτι μουσικής.

Η δομή της κοινότητας 

Αυτό που κάνει αυτά τα δίκτυα τόσο πλούσια σε πληροφορίες όσο και αποτελεσματικά, είναι μια ισορροπία μεταξύ δύο βασικών χαρακτηριστικών δικτύου γνωστών ως «κοινότητα» και «ετερογενής» δομή. Η δομή της κοινότητας εμφανίζεται όταν οι κόμβοι συγκεντρώνονται και σχηματίζουν συστάδες που προκαλούν σχετικές έννοιες. Για παράδειγμα, λέγοντας τη λέξη “σκύλος” μπορεί να θυμάστε “μπάλα”, “Φρίσμπι” ή “κόκαλο”. Μια τέτοια δομή κοινότητας βοηθά τα δίκτυα να είναι πιο αποτελεσματικά, επειδή ένα άτομο μπορεί να προβλέψει ποια λέξη ή ιδέα μπορεί να έρθει στη συνέχεια.

Αλλά εάν ένα άτομο μπορεί να προβλέψει τι θα ακολουθήσει, δεν θα υπάρξουν πολλές πληροφορίες που θα μεταδοθούν επειδή οι πληροφορίες σχετίζονται άμεσα με την έκπληξη. Για την παροχή πληροφοριών, τα δίκτυα πρέπει να έχουν ένα “ετερογενές” μείγμα τόσο καλά, όσο και αραιά συνδεδεμένων κόμβων. Ως παράδειγμα είναι τα έργα του Σαίξπηρ. Ενώ τα “και” χρησιμοποιούνται 28.944 και 27.317 φορές, αντίστοιχα, υπάρχουν επίσης 12.493 μορφές λέξεων που εμφανίζονται μόνο μία φορά. “Αποδεικνύεται ότι οι κόμβοι είναι πραγματικά σημαντικοί για τη δημιουργία εκπλήξεων ή πληροφοριών.”

Το κλειδί για τη δημιουργία δικτύων

Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι το πώς η ισορροπία μεταξύ ετερογενών και κοινοτικών δομών είναι το κλειδί για τη δημιουργία δικτύων που αν και είναι πλούσια σε πληροφορίες, ερμηνεύονται εύκολα. «Οι άνθρωποι έχουν μελετήσει αυτές τις δύο δομές για μεγάλο χρονικό διάστημα και είναι δύο από τις θεμελιώδεις έννοιες της επιστήμης του δικτύου». “Αυτή η μελέτη δίνει μια εξήγηση για το γιατί μερικά από αυτά τα δίκτυα είναι δομημένα με συγκεκριμένο τρόπο: επειδή προσπαθούν να επικοινωνούν τις πληροφορίες αποτελεσματικά “, επισημαίνει ο Lynn.

Οι ερευνητές θα συνεχίσουν αυτό το έργο επεκτείνοντας τους τύπους των δικτύων επικοινωνίας που αξιολογούν, με στόχο να αναζητήσουν διαχρονικά τις τάσεις για τις διαφορές αλλά και τις ομοιότητες μεταξύ των έργων άλλων γλωσσών και πολιτισμών. “Ενδιαφερόμαστε επίσης ιδιαίτερα να ορίσουμε πόσο αποτελεσματική επικοινωνία σχετίζεται με τη διόρθωση σφαλμάτων”, λέει ο καθηγητής Bassett. “Τα προκαταρκτικά μας ευρήματα δείχνουν ότι τα δίκτυα του πραγματικού κόσμου βοηθούν τους ανθρώπους να διορθώσουν αυτόματα τα λάθη τους.”

× Εγγραφείτε τώρα στο newsletter μας

Αρχίστε να λαμβάνετε ενημερώσεις σχετικά με την υγεία, τη διατροφή, την ομορφιά και την φυσική κατάσταση.