Sè avete passatu qualchì tempu à pensà à i sistemi cumplessi, probabilmente capisce l'impurtanza di e rete. E rete guvernanu u nostru mondu. Da e reazzione chimica in una cellula, à u web di relazioni in un ecosistema, à e rete cummerciale è pulitiche chì formanu u cursu di a storia.

O cunsidereghja stu articulu chì state leghje. Probabilmente l'avete trovu in rete suciale, scaricatu da reta di computer è attualmente decifrate u significatu cù u vostru rete neurale.

Ma quantu aghju pensatu à e rete in l'anni, finu à pocu tempu ùn aghju micca capitu l'impurtanza di simplicità. diffusione.

Questu hè u nostru tema per l'oghje: cumu, cumu caòticamenti tuttu si move è si sparghje. Qualchi esempi per spuntà l'appetite:

• Malatie infettive chì passanu da u trasportatore à u trasportatore in una populazione.
• Meme sparghje in u graficu di seguitori nantu à e rete suciale.
• U focu di furesta.
• Idee è pratiche chì impregnanu una cultura.
• Cascata di neutroni in uraniu arricchitu.

Una nota rapida nantu à a forma.

A cuntrariu di tutti i mo travaglii precedenti, stu essai hè interattivu [in articulu uriginale esempi interattivi sò datu cù sliders è buttoni chì cuntrollanu l'uggetti nantu à u screnu - circa. corsia].

Allora cuminciamu. U primu compitu hè di sviluppà un vocabulariu visuale per a diffusione in e rete.

Un mudellu simplice

Sò sicuru chì tutti sapete a basa di rete, vale à dì, nodi + bordi. À studià diffusion, vi basta à marcà qualchi nodes comu attivu. O, cum'è l'epidemiologi piace à dì, cuntaminatu:

Questa attivazione o infizzione si sparghje per a reta da u nodu à u nodu secondu e regule chì avemu da sviluppà quì sottu.

E rete reale sò tipicamente assai più grande di sta semplice rete di sette nodi. Sò ancu assai più cunfusi. Ma per a simplicità, custruiremu un mudellu di ghjoculi quì per studià un lattice, vale à dì, una reta di lattice.

(Ciò chì a maglia manca di realismu, cumpensu per esse faciule da disegnà 😉

Eccettu induve altrimenti nutatu, i nodi di rete anu quattru vicini, per esempiu:

È avete bisognu di imaginà chì questi lattice si estendenu senza fine in tutte e direzzione. In altri palori, ùn avemu micca interessatu in u cumpurtamentu chì si trova solu à i bordi di a reta o in picculi pupulazioni.

Dapoi chì i lattice sò cusì urdinati, pudemu simplificà à pixelli. Per esempiu, sti dui imagine rapprisentanu a stessa reta:

In un cumpurtamentu, u node attivu sempre trasmette l'infezzione à i so vicini (non infettati). Ma hè noioso. Cose assai più interessanti succede quandu u trasferimentu probabilisticu.

SIR è SIS

В I mudelli SIR (Susceptible-Infected-Removed) un node pò esse in trè stati:

• Sensibile
• Cuntaminatu
• Eliminatu

Eccu cumu funziona a simulazione interattiva [in articulu uriginale pudete selezziunà a velocità di trasmissione di l'infezzione da 0 à 1, vede u prucessu passu à passu o in tuttu - circa. trad.]:

• I nodi cumincianu cum'è suscettibile, cù l'eccezzioni di uni pochi nodi chì cumincianu cum'è infettati.
• À ogni passu di tempu, i nodi infettati anu a pussibilità di trasmette l'infezzione à ognunu di i so vicini suscettibili cù una probabilità uguale à a velocità di trasmissione.
• I nodi infettati entranu in un statu "sguassatu", vale à dì chì ùn sò più capaci di infettà l'altri o di infettà elli stessi.

In u cuntestu di a malatia, a rimozione pò significà chì a persona hè morta o chì anu sviluppatu immunità à u patogenu. Dicemu chì sò "sguassati" da a simulazione perchè nunda di più li succede.

Sicondu ciò chì avemu da pruvà à mudellu, un mudellu sfarente di SIR pò esse necessariu.

Se simulemu a diffusione di u sarampellu o un focu di focu salvaticu, SIR hè l'ideale. Ma supponemu chì simulamu a diffusione di una nova pratica culturale, cum'è a meditazione. À u primu u node (a persona) hè ricettiva perchè ùn hà mai fattu questu prima. Allora, s'ellu principia à medità (forse dopu avè intesu parlà da un amicu), u modelleremu cum'è infettatu. Ma s'ellu ferma a pratica, ùn mori micca è ùn cascà micca da a simulazione, perchè in u futuru pò facilmente ripiglià stu abitudine di novu. Allora torna à un statu ricettivi.

issu U mudellu SIS (Susceptible-Infettatu-Susceptible). U mudellu classicu hà dui parametri: a velocità di trasmissione è a velocità di ricuperazione. In ogni casu, in i simulazioni per questu articulu, decisu di simplificà omettendu u paràmetru di a tarifa di ricuperazione. Invece, u node infettatu torna automaticamente à u statu suscettibile à u prossimu passu di u tempu, salvu s'ellu hè infettatu da unu di i so vicini. Inoltre, permettemu à un node infettatu à u passu n per infettà stessu à u passu n+1 cù una probabilità uguale à a velocità di trasmissione.

Discussione

Comu pudete vede, questu hè assai sfarente da u mudellu SIR.

Perchè i nodi ùn sò mai sguassati, ancu un lattice assai chjucu è cunfinatu pò sustene una infezzione SIS per un bellu pezzu. L'infezzione salta solu da node à node è torna.

Malgradu e so differenze, SIR è SIS risultanu sorprendentemente intercambiabili per i nostri scopi. Dunque, per u restu di questu articulu, seremu à SIS - soprattuttu perchè hè più durable è dunque più divertente di travaglià.

Livellu criticu

Dopu avè ghjucatu cù i mudelli SIR è SIS, pudete avè nutatu qualcosa nantu à a longevità di l'infezzione. À tassi di trasmissione assai bassu, cum'è 10%, l'infezzione tende à mori. Mentre à i valori più altu, cum'è 50%, l'infezzione ferma viva è piglia a maiò parte di a reta. Se a reta era infinita, pudemu imaginà chì cuntinueghja è si sparghje per sempre.

Tali diffusione senza limiti hà parechji nomi: "virale", "nuclear" o (in u titulu di questu articulu) criticu.

Risulta chì ci hè specifichi u puntu di ruttura chì separa rete subcritica (cundannatu à l'estinzione) da rete supercritica (capace di crescita infinita). Stu puntu di svolta hè chjamatu soglia critica, È questu hè un signu abbastanza generale di i prucessi di diffusione in i riti ordinariu.

U valore esatta di u limitu criticu varieghja trà e rete. Ciò chì hè cumunu hè questu dispunibilità un tali significatu.

[In una demo interattiva da articulu uriginale Pudete pruvà à truvà manualmente u sogliu di a rete critica cambiendu u valore di a velocità di trasmissione. Hè in qualchì locu trà 22% è 23% - circa. trad.]

À u 22% (è sottu), l'infezzione eventualmente mori. À u 23% (è sopra), l'infezzione uriginale volte mori, ma in a maiò parte di i casi riesce à sopravvive è si sparghje abbastanza longu per assicurà a so esistenza per sempre.

(A propositu, ci hè un campu scentificu sanu dedicatu à truvà sti limiti critichi per e diverse topologie di rete. Per una introduzione rapida, ricumandemu di scorrere rapidamente in l'articulu di Wikipedia circa. soglia di fuga).

In generale, eccu cumu funziona: Sottu à un limitu criticu, ogni infezzione finita in a reta hè garantita (cù a probabilità 1) di mori eventualmente. Ma sopra un limitu criticu, ci hè una probabilità (p > 0) chì l'infezzione cuntinueghja per sempre, è in questu si sparghje arbitrariamente luntanu da u situ originale.

Tuttavia, nutate chì a reta supercritica ùn hè micca guaranziachì l'infezzione cuntinueghja per sempre. In fatti, spessu fades, soprattuttu in i primi tempi di a simulazione. Videmu cumu succede questu.

Assumimu chì avemu principiatu cù un node infettatu è quattru vicini. À u primu passu di mudellu, l'infezzione hà 5 probabilità indipendenti di sparghje (cumpresa a chance di "sparghje" à sè stessu à u prossimu passu):

Avà assumemu chì a tarifa di trasferimentu hè di 50%. In questu casu, in u primu passu lanciamu una munita cinque volte. È se cinque capi sò rotulati, l'infezzione serà distrutta. Questu succede in circa 3% di i casi - è questu hè solu in u primu passu. Una infezzjoni chì sopravvive à u primu passu hà una certa probabilità (di solitu più chjuca) di mori in u sicondu passu, una certa probabilità (ancu più chjuca) di mori in u terzu passu, etc.

Dunque, ancu quandu a reta hè supercritica - se a velocità di trasmissione hè di 99% - ci hè una chance chì l'infezzione sparisce.

Ma l'impurtante hè chì ella ùn hà micca sempre svaniscerà. Sè aghjunghje a probabilità di tutti i passi chì mori à l'infinitu, u risultatu hè menu di 1. In altri palori, ci hè una probabilità micca zero chì l'infezzione cuntinueghja per sempre. Questu hè ciò chì significa per una reta per esse supercritica.

SISa : attivazione spontanea

Finu à questu puntu, tutte e nostre simulazioni cuminciaru cù un picculu pezzu di nodi pre-infettati in u centru.

Ma chì si principia da zero? Dopu modellemu l'attivazione spontanea - u prucessu da quale un nodu suscettibile hè infettatu per casu (micca da unu di i so vicini).

issu hè chjamatu U mudellu SISa. A lettera "a" significa "automaticu".

In a simulazione SISa, appare un novu paràmetru - a tarifa di attivazione spontanea, chì cambia a freccia di l'infezzione spontanea (u paràmetru di a rata di trasmissione chì avemu vistu prima hè ancu presente).

Chì ci vole per chì una infezzjoni si sparghje in tutta a reta?

Discussione

Puderete avè nutatu in a simulazione chì l'aumentu di a tarifa di attivazione spontanea ùn cambia micca se l'infezzione piglia a reta sana o micca. Solu velocità di trasmissione determina se a rete hè sub- o supercritica. È quandu a reta hè subcritica (tassu di trasmissione menu o uguale à 22%), nisuna infezzjoni pò sparghje à tutta a reta, ùn importa quante volte principia.

Hè cum'è accende un focu in un campu umitu. Pudete accende uni pochi di foglie secche nantu à u focu, ma a fiamma morse rapidamente perchè u restu di u paisaghju ùn hè micca abbastanza inflammable (subcriticu). Mentre nantu à un campu assai seccu (supercriticu), una scintilla hè abbastanza per un focu per cumincià à furia.

Cose simili sò osservati in l'esfera di l'idee è l'invenzioni. Spessu u mondu ùn hè micca prontu per una idea, in quale casu pò esse inventatu una volta è una volta, ma ùn attrae micca e masse. Per d 'altra banda, u mondu pò esse cumplettamente prontu per una invenzione (grande dumanda latente), è quandu hè natu, hè accettatu da tutti. In u mezzu sò idee chì sò inventati in parechji lochi è spargugliati in u locu, ma micca abbastanza per una sola versione per spazzà a reta sana à una volta. In questa ultima categuria truvamu, per esempiu, l'agricultura è a scrittura, chì sò stati inventati indipindentamente da e diverse civilisazioni umane circa deci è trè volte, rispettivamente.

Immunità

Supponemu chì facemu certi nodi completamente invulnerabili, vale à dì immune à l'attivazione. Hè cum'è s'elli sò inizialmente in un statu remotu, è u mudellu SIS (a) hè lanciatu nantu à i nodi restanti.

U slider di l'immunità cuntrolla u percentuale di i nodi chì sò eliminati. Pruvate di cambià u so valore (mentre chì u mudellu hè in esecuzione!) È vede cumu affetta u statu di a reta, sia supercritica o micca.

Discussione

U cambiamentu di u numeru di nodi chì ùn rispundenu cambia cumplettamente a stampa di se a reta serà sub- o supercritica. È ùn hè micca difficiule di vede perchè. Cù un gran numaru d'ospiti insusceptible, l'infezzione hà menu opportunità di sparghje à novi ospiti.

Ci hè chì questu hà una quantità di cunsequenze pratiche assai impurtanti.

Unu di elli impedisce a diffusione di u focu forestale. À u livellu lucale, ogni persona deve piglià e so precauzioni (per esempiu, ùn lascià mai una fiamma aperta senza vigilazione). Ma à grande scala, i focu isolati sò inevitabbili. Allora un altru metudu di prutezzione hè di assicurà chì ci sò abbastanza "breaks" (in a reta di materiali inflammabili) per chì un focu ùn engulf the whole network. Clearings svolge sta funzione:

Un altru focu chì hè impurtante di piantà hè una malatia infizziosa. Quì u cuncettu hè introduttu immunità di gregge. Questa hè l'idea chì certi persone ùn ponu micca vaccinate (per esempiu, anu un sistema immune cumprumissu), ma se abbastanza persone sò immune à l'infezzione, a malatia ùn pò micca sparghje indefinitu. In altre parolle, duvete vaccinate abbastanza parte di a pupulazione per trasfiriri a pupulazione da un statu supercriticu à un statu subcriticu. Quandu succede questu, un paziente pò ancu esse infettatu (dopu viaghjà à un'altra regione, per esempiu), ma senza una reta supercritica in quale cresce, a malatia infettarà solu un pocu di persone.

Infine, u cuncettu di nodi immune spiega ciò chì succede in un reactore nucleare. In una reazione in catena, un atomu di uraniu-235 in decadenza libera circa trè neutroni, chì causanu (in media) a fissione di più di un atomu U-235. I novi neutroni facenu allora più splitting di l'atomi, è cusì in modu esponenziale:

Quandu si custruisce una bomba, u puntu tutale hè di assicurà a crescita esponenziale continua senza verificazione. Ma in una centrale elettrica, u scopu hè di pruduce energia senza tumbà tutti quelli chì vi circundanu. Per questu scopu sò usati barre di cuntrollu, fattu da un materiale chì pò assorbe neutroni (per esempiu, argentu o boru). Perchè assorbanu invece di liberà neutroni, agiscenu cum'è nodi immune in a nostra simulazione, impedendu cusì chì u nucleu radiuattivu sia supercriticu.

Allora u truccu per un reattore nucleare hè di mantene a reazione vicinu à un sogliu criticu movendu i bastoni di cuntrollu avanti è avanti, è per assicurà chì ogni volta chì qualcosa va male, i bastoni cadenu in u core è fermanu.

Griddu

Griddu di un node hè u numeru di i so vicini. Finu à questu puntu, avemu cunsideratu e rete di gradu 4. Ma chì succede si cambia stu paràmetru?

Per esempiu, pudete cunnette ogni node micca solu à quattru vicini immediata, ma ancu à quattru più in diagonale. In una tale rete u gradu serà 8.

Lattice cù gradi 4 è 8 sò bè ​​simmetrici. Ma cù u gradu 5 (per esempiu), hè un prublema: quale cinque vicini duvemu sceglie? In questu casu, selezziunate quattru vicini più vicini (N, E, S, W), è dopu selezziunà aleatoriamente un vicinu da u settore {NE, SE, SW, NW}. A scelta hè fatta indipindentamente per ogni nodu à ogni passu di tempu.

Discussione

In novu, ùn hè micca difficiule di vede ciò chì succede quì. Quandu ogni nodu hà più vicini, e probabilità di diffusione di l'infezzione aumentanu - è cusì a rete hè più prubabile di diventà critica.

Tuttavia, e cunsequenze pò esse inesperu, cum'è avemu da vede quì sottu.

Cità ​​è densità di rete

Finu à avà, e nostre rete sò state cumplettamente omogenee. Ogni nodu s'assumiglia à qualsiasi altru. Ma chì si cambiamu e cundizioni è permettenu diverse stati di nodi in tutta a reta?

Per esempiu, pruvemu à mudeli cità. Per fà questu, aumenteremu a densità in certi parti di a reta (gradu più altu di nodi). Facemu questu nantu à e dati chì i citadini anu un circulu suciale più largu è più interazzione sucialecà a ghjente fora di e cità.

In u nostru mudellu, i nodi suscettibili sò culurati nantu à u so gradu. I nodi in "zoni rurali" anu u gradu 4 (è sò culurati grisgiu chjaru), mentre chì i nodi in "zoni urbani" anu gradi più altu (è sò culurati più scuri), cuminciendu cù u gradu 5 in a periferia è finiscinu cù 8 in u centru di a cità.

Pruvate di sceglie una velocità di propagazione cusì chì l'attivazione copre e cità è dopu ùn va micca oltre i so cunfini.

Trovu sta simulazione sia ovvia è sorprendente. Di sicuru, e cità mantenenu u livellu culturale megliu cà e zone rurale - tuttu u mondu sapi. Ciò chì mi sorprende hè chì una parte di sta diversità culturale nasce solu nantu à a topologia di a reta suciale.

Questu hè un puntu interessante, pruvaraghju à spiegà in più detail.

Quì si tratta di forme di cultura chì sò trasmesse simpliciamente è direttamente da persona à persona. Per esempiu, maniere, ghjochi di salone, tendenzi di a moda, tendenzi linguistichi, rituali di picculi gruppi, è prudutti chì si sparghjenu da a bocca, più pacchetti interi di informazioni chì chjamemu idee.

(Nota: a diffusione di l'infurmazioni trà e persone hè resa estremamente difficiuli da i media. Hè più faciule d'imagine un ambiente tecnulugicu primitivu, cum'è a Grecia antica, induve quasi ogni scintilla di cultura hè stata trasmessa da l'interazzione in u spaziu fisicu.)

Da a simulazione di sopra, aghju amparatu chì ci sò idee è pratiche culturali chì ponu radicà è sparghje in a cità, ma solu ùn ponu micca (matematicamente ùn ponu micca) sparghje in i zoni rurali. Quessi sò listesse idee è e stesse persone. U puntu ùn hè micca chì l'abitanti campagnoli sò in qualchì manera "chiusi di mente": quandu interagiscenu cù a listessa idea, esattamente e stesse probabilità di catturàcum'è i citadini. Hè solu chì l'idea stessa ùn pò micca diventà virali in i zoni rurali, perchè ùn sò micca parechje cunnessione per mezu di quale si pò sparghje.

Questu hè forse u più faciule per vede in u campu di a moda - vestiti, hairstyles, etc. In a reta di moda, pudemu catturà a riva di u lattice quandu duie persone notanu l'outfits di l'altri. In un centru urbanu, ogni persona pò vede più di 1000 altre persone ogni ghjornu - in a strada, in u metro, in un ristorante affollatu, etc. In una zona rurale, à u cuntrariu, ogni persona pò vede solu un paru di decine. altri. Bastu nantu à solu sta differenza, a cità hè capaci di sustene più tendenzi di moda. È solu i tendenzi più convincenti - quelli chì anu i più alti tassi di trasmissione - puderanu acquistà un postu fora di a cità.

Tendemu à pensà chì se una idea hè bona, eventualmente ghjunghje à tutti, è se una idea hè mala, sparirà. Di sicuru, questu hè veru in i casi estremi, ma in trà ci sò assai idee è pratiche chì ponu esse virali solu in certe rete. Questu hè veramente stupente.

Micca solu cità

Fighjemu l'impattu quì a densità di a rete. Hè definitu per un determinatu settore di nodi cum'è un numeru costole vere, divisu per numeru margini potenziali. Questu hè, u percentualità di cunnessione pussibuli chì esistenu veramente.

Dunque, avemu vistu chì a densità di a rete in i centri urbani hè più altu ch'è in e zone rurale. Ma e cità ùn sò micca l'unicu locu induve truvamu rete densi.

Un esempiu interessante hè e scole secundarie. Per esempiu, per un spaziu specificu, paragunemu a reta chì esiste trà i scolari cù a reta chì esiste trà i so genitori. Stessa zona giugrafica è a stessa populazione, ma una reta hè parechje volte più densa chè l'altru. Per quessa, ùn hè micca surprisante chì a moda è i tendenzi linguistichi si sparghje assai più veloce trà l'adulescenti.

In listessu modu, e rete d'elite tendenu à esse assai più densi cà e rete non-elite - un fattu chì pensu chì hè sottovalutatu (e persone chì sò populari o influenti passanu più tempu in networking è per quessa anu più "vicini" chì a ghjente ordinaria). Basatu nantu à e simulazioni sopra, aspittemu chì e rete d'elite susteneranu alcune forme culturali chì ùn ponu micca esse supportate da u mainstream, solu basatu nantu à e lege matematiche di u gradu mediu di a rete. Vi lascio à speculate nantu à ciò chì ponu esse sti forme culturali.

Infine, pudemu applicà sta idea à l'Internet modelendu cum'è enormi è assai strettu cità. Ùn hè micca surprisa chì parechji novi tippi di cultura prosperanu in linea chì simpricimenti ùn ponu micca esse supportati nantu à e rete puramente spaziali: passatempi di niche, normi di cuncepimentu megliu, più sensibilizazione di l'inghjustizia, etc. È ùn hè micca solu cose belle. Cum'è e cità iniziali eranu terreni di ripruduzzione per e malatie chì ùn puderanu micca sparghje in bassa densità di pupulazione, cusì l'Internet hè un terrenu di crescita per e forme culturali maligne cum'è clickbait, fake news, è stoking indignazione artificiale.

Cunniscenza

"Avè l'espertu ghjustu à u mumentu ghjustu hè spessu a risorsa più preziosa per a risoluzione creativa di prublemi". - Michael Nielsen, Inventing Discovery

Spessu pensemu di scuperta o invenzione cum'è un prucessu chì si trova in a mente di un unicu geniu. Hè colpitu da un lampu d'ispirazione è - Eureka! - di colpu avemu un novu modu di misurà u voluminu. O l'equazione di gravità. O una lampadina.

Ma s'è no pigghiamu u puntu di vista di un inventore solitariu à u mumentu di a scuperta, allora guardemu u fenomenu da u puntu di vista di un nodu. Mentre chì saria più curretta per interpretà l'invenzione cum'è reta fenomenu.

A reta hè impurtante in almenu dui maneri. Prima, l'idee esistenti devenu penetrà in a cuscenza inventore. Quessi sò citazioni da un novu articulu, a seccione bibliografica di un novu libru - i giganti nantu à e spalle chì Newton stava. Siconda, a reta hè critica per u ritornu di una nova idea torna in u mondu; un'invenzione chì ùn hè micca diffusa ùn vale à pena chjamà "invenzione". Cusì, per questi dui motivi, hè sensu à mudeli invenzione - o, più largamente, a crescita di a cunniscenza - cum'è un prucessu di diffusione.

In un mumentu, presenteraghju una simulazione approssimativa di cumu a cunniscenza pò sparghje è cresce in una reta. Ma prima devu spiegà.

À u principiu di a simulazione, ci sò quattru esperti in ogni quadrante di a griglia, disposti cusì:

L'Espertu 1 hà a prima versione di l'idea - chjamemu Idea 1.0. L'Espertu 2 hè a persona chì sà cumu trasfurmà l'idea 1.0 in l'idea 2.0. L'Espertu 3 sapi cumu trasfurmà l'idea 2.0 in l'idea 3.0. È infine, u quartu espertu sà cumu mette l'ultimu toccu à l'Idea 4.0.

Questu hè simili à una tecnica cum'è l'origami, induve e tecniche sò sviluppate è cumminate cù altre tecniche per creà disinni più interessanti. O pò esse un campu di cunniscenza, cum'è a fisica, in quale u travagliu più recente si basa nantu à u travagliu fundamentale di i predecessori.

U puntu di sta simulazione hè chì avemu bisognu di tutti i quattru esperti per cuntribuisce à a versione finale di l'idea. È in ogni tappa l'idea deve esse purtata à l'attenzione di l'espertu adattatu.

Uni pochi avvertimenti. Ci sò parechje ipotesi irrealistiche codificate in a simulazione. Eccu uni pochi di elli:

1. Si assume chì l'idee ùn ponu esse almacenate è trasmesse eccettu da persona à persona (vale à dì, senza libri o media).
2. Hè presumitu chì ci sò esperti permanenti in a pupulazione chì ponu generà idee, ancu s'è in realtà parechji fattori aleatori influenzanu l'occurrence di una scuperta o invenzione.
3. Tutte e quattru versioni di l'idea utilizanu u listessu settore di paràmetri SIS (baud rate, percentage d'immunità, etc.), ancu s'ellu hè prubabilmente più realisticu di utilizà diversi paràmetri per ogni versione (1.0, 2.0, etc.)
4. Si assume chì l'idea N + 1 rimpiazza sempre completamente l'idea N, ancu s'è in pratica spessu e versioni vechji è novi circulanu simultaneamente, senza un vincitore chjaru.

... è assai altri.

Discussione

Questu hè un mudellu ridiculamente simplificatu di cumu a cunniscenza cresce in realtà. Ci sò assai ditaglii impurtanti lasciati fora di u mudellu (vede sopra). Tuttavia, cattura l'essenza impurtante di u prucessu. È cusì pudemu, cù riservazioni, parlà di a crescita di a cunniscenza utilizendu a nostra cunniscenza di diffusione.

In particulare, u mudellu di diffusione furnisce insight in cumu accelerà u prucessu: Necessità di facilità u scambiu di idee trà i nodi esperti. Stu pò significà pulizziari la reta di nodes mortu chì impediscenu diffusion. O puderia significà di mette tutti l'esperti in una cità o cluster cù una densità di rete alta induve l'idee si sparghjenu rapidamente. O solu cullate in una stanza:

Allora... hè tuttu ciò chì possu dì di diffusione.

Ma aghju un ultimu pensamentu, è hè assai impurtante. Si tratta di crescitaè stagnazione) cunniscenza in e cumunità scientifica. Questa idea hè sfarente in u tonu è u cuntenutu di tuttu ciò chì sopra, ma spergu chì mi perdonerete.

À propositu di e rete scientifiche

L'illustrazione mostra unu di i loops di feedback pusitivi più impurtanti in u mondu (è hè statu cusì per un bellu pezzu):

A progressione ascendente di u ciculu (K ⟶ T) hè abbastanza simplice: usemu novi cunniscenze per sviluppà novi arnesi. Per esempiu, capiscenu a fisica di i semiconduttori ci permette di custruisce computer.

Tuttavia, u muvimentu discendente richiede una certa spiegazione. Cumu u sviluppu di a tecnulugia porta à un aumentu di a cunniscenza ?

Una manera - forse a più diretta - hè quandu e tecnulugia novi ci dannu novi modi di percive u mondu. Per esempiu, i migliori microscopi permettenu di guardà più in profondità in una cellula, chì furnisce insights per a biologia moleculare. I trackers GPS mostranu cumu si move l'animali. Sonar permette di scopre l'oceani. Eccetera.

Questu hè senza dubbitu un mecanismu vitale, ma ci sò almenu duie altre strade da a tecnulugia à a cunniscenza. Puderanu micca esse cusì simplici, ma pensu chì sò altrettantu impurtanti:

U primu. A tecnulugia porta à l'abbundanza ecunomica (vale à dì ricchezza), chì permette à più persone di impegnà in a produzzione di cunniscenza.

Se u 90% di a pupulazione di u vostru paese hè impegnatu in l'agricultura, è u 10% restante hè impegnatu in una forma di cummerciu (o guerra), allora a ghjente hà pocu tempu liberu per pensà à e lege di a natura. Forse hè per quessa chì in i tempi antichi a scienza era prumuvuta principalmente da i zitelli di famiglie ricche.

I Stati Uniti producenu più di 50 000 Ph.D.s ogni annu. Invece di una persona chì va à travaglià in una fabbrica à l'età di 18 anni (o prima), un studiente graduatu deve esse finanziatu finu à l'età di 30 o forse 40 - è ancu allora ùn hè micca chjaru se u so travagliu avarà un impattu ecunomicu reale. Ma hè necessariu per una persona per ghjunghje à l'avanti di a so disciplina, in particulare in campi cumplessi cum'è a fisica o a biologia.

U fattu hè chì da u puntu di vista di i sistemi, i specialisti sò caru. È l'ultima fonte di ricchezza publica chì finanzia questi specialisti hè a nova tecnulugia: l'aratu subsidia a penna.

U sicondu. I novi tecnulugii, in particulare in u campu di i viaghji è di e cumunicazioni, cambianu a struttura di e rete suciale in quale a cunniscenza cresce. In particulare, permette à l'esperti è i specialisti di interagisce più strettamente cù l'altri.

Invenzioni notevoli quì includenu a stampa, i battelli a vapore è e ferrovie (facilitate u viaghju è / o l'inviu di mail à longu distanzi), telefoni, aerei è Internet. Tutte queste tecnulugii cuntribuiscenu à una densità di rete aumentata, in particulare in e cumunità specializate (induve quasi tutta a crescita di a cunniscenza si trova). Per esempiu, e rete di currispundenza chì emergenu trà i scientisti europei à a fine di u Medievu, o a manera chì i fisici muderni utilizanu arXiv.

In ultimamente, sti dui camini sò simili. Tutti dui aumentanu a densità di a reta di specialisti, chì à u turnu porta à un incrementu di cunniscenza:

Per parechji anni era abbastanza disprezzu di l'istruzione superiore. U mo pocu tempu in a scola graduata hà lasciatu un cattivu gustu in bocca. Ma avà chì mi guardu in daretu è pensu (fora di tutti i prublemi persunali), aghju da cuncludi chì l'educazione superiore hè sempre assai impurtante.

E rete suciale accademiche (per esempiu, e cumunità di ricerca) sò una di e strutture più avanzate è preziose chì a nostra civilizazione hà creatu. In ogni locu avemu accumulatu una cuncentrazione più grande di specialisti cuncentrati in a produzzione di cunniscenza. In ogni locu a ghjente hà sviluppatu una capacità più grande per capiscenu è criticà l'idee di l'altri. Hè u core chì batte di u prugressu. Hè in queste rete chì u focu di l'illuminazione brusgia più forte.

Ma ùn pudemu micca dà u prugressu per scontru. Se sperimentà crisa di irreproducibilità è s'ellu ci hà amparatu qualcosa, era chì a scienza pò avè prublemi sistemichi. Questu hè un tipu di degradazione di a rete.

Supposons qu'on distingue deux manières de faire science : vera scienza и carriera. A vera scienza hè pratiche chì producenu cunniscenza in modu affidabile. Hè motivatu da a curiosità è carattarizatu da l'onestà (Feynman: "Vidite, solu bisognu di capisce u mondu"). U carrierismu, à u cuntrariu, hè motivatu da ambizioni prufessiunali è hè carattarizatu da ghjucà a pulitica è i scorciatoghji scientifichi. Pò vede è agisce cum'è a scienza, ma ùn produce una cunniscenza affidabile.

(Iè, questu hè una dicotomia esagerata. Solu un esperimentu di pensamentu. Ùn mi culpisce micca).

U fattu hè chì quandu i carrieri occupanu u spaziu in a comunità di ricerca vera, arruvinanu u travagliu. Sforzanu di prumove elli stessi mentre u restu di a cumunità prova à acquistà è sparte cunniscenze novi. Invece di sforzà per a chiarità, i carrieristi complicanu è cunfondenu tuttu per esse più impressiunanti. Sò ingaghjati in (cum'è Harry Frankfurt dicia) sciocchi scientifichi. È dunque pudemu mudeli cum'è nodi morti, impervi à u scambiu ghjustu di l'infurmazioni necessarii per a crescita di a cunniscenza:

Forsi u megliu mudellu hè quellu in quale i nodi di carriera ùn sò micca solu impervious à a cunniscenza, ma attivamente sparghje. cunniscenza falsa. A cunniscenza falsa pò include risultati insignificanti chì l'impurtanza hè inflata artificialmente, o risultati veramente falsi chì nascenu da a manipulazione o dati fabbricati.

Ùn importa micca cumu li modellemu, i carrieristi ponu certamente strangulà e nostre cumunità scientifiche.

Hè cum'è a reazzione nucleare in catena chì avemu bisognu disperatamente - avemu bisognu di una splusione di cunniscenza - solu u nostru arricchitu U-235 hà troppu di l'isotopo non-reattivu U-238 in questu, chì supprime a reazione in catena.

Di sicuru, ùn ci hè micca una differenza chjara trà i carrieristi è i scientisti veri. Ognunu di noi hà un pocu di carrierismu oculatu in noi. A quistione hè quantu a reta pò durà prima chì a diffusione di a cunniscenza fades.

Oh, avete lettu finu à a fine. Grazie per leghje.

Licenza

CC0 Tutti i diritti ùn sò micca riservati. Pudete aduprà stu travagliu cum'è vo vulete :).

Ringraziamenti

• Kevin Kwok и Nicky Case per cumenti attenti è suggerimenti nantu à diverse versioni di u prugettu.
• Nick Barr - per u sustegnu morale in tuttu u prucessu è per i feedback più utili nantu à u mo travagliu.
• Keith A. per indicà à mè u fenomenu di percolazione è u limitu di percolazione.
• Geoff Lonsdale per u ligame à questu hè un essai, chì (malgradu i so numerosi difetti) era l'impetu principalu per travaglià in questu postu.

Esempi di essai interattivi

• Tuttu u travagliu di Nicky Case, esp. "A Parabola di i Poligoni" (cù Vi Hart) è "Sviluppà un votu di votu megliu". Questu hè un altu bar per ciò chì un essai interattivu pò esse.
• distillà.pub: Descrizioni interattive eccezziunale di alta qualità di l'apprendimentu machine.
• U travagliu classicu di Bret Victor "Su è falà a scala di l'astrazione". Ùn era micca assai bravu à saltà e scale, ma ci hè sempre una prova di più.

Source: www.habr.com