TIIT KÄNDLER: Jüri Engelbrecht: haritlaste asi on maailm tükkidest kokku panna
Kui ütleme, et maailma ei anna sirgjoonte abil seletada, tähendab see, et seosed maailmas ei ole võrdelised. Sirgjoon on võrdelisuse etalon. Tegelik olukord on keerulisem. Maailm seisab koos paljudest asjadest ja nende omavahelised seosed on keerukad. Mitu asja koos tekitavad uusi nähtusi. Üks pluss üks ei ole vahel kaks, seda teadsid juba vanad kreeklased, kes ütlesid, et summa on suurem, kui liidetavad kokku.
Kas see võib ka pisem olla?
Tõepoolest võib. Need suhted on tunduvalt laiemad kui füüsikalises ja matemaatilises mõttes. Näiteks sotsiaalsed süsteemid on tunduvalt keerukamad. Ei ole nõnda, et anname palka juurde ja teemegi rohkem tööd. Või et teeme elu materiaalselt muudkui paremaks ja kõik läheb ainult paremaks. Sellest on hakatud aru saama eriti viimasel ajal, mil on leitud sarnasusi eri valdkondade vahel ja hakanud tekkima üldised seaduspärasused. Mõni nimetab seda kõiksuseks (ubiquity), mõni komplekssüsteemideks, mõni väikeseks maailmaks (small world), milles kehtivad väga huvitavad seaduspärasused. Kas või see, et kui kaugel on sinust näiteks Ameerika president või suguharupealik vihmametsades.
Kuus käepigistust. Selle võiks lahti seletada.
Igaühel meist on tutvus- või sõprusringkond. Tuttavatel on jälle omaette ringkonnad. Sidemed on nii selgelt väljendatud, et sõprusringkondadest edasi minnes tekib üha enam võimalusi, ja see viib ruttu selleni, et iga inimeseni saab jõuda keskmiselt kuue inimese kaudu.
Mõned on aga erakud.
Me räägime siiski keskmisest. Lihtne katse on tehtud nööpide ja niitidega. Nööbid visatakse juhuslikult põrandale. Siis hakatakse neid niitide abil juhuslikult ühendama. Algul tekivad sidemed vaid nööbipaaride vahel. Edasi aga jõuame nööpideni, mis on juba mõne teisega ühendatud. Tekivad klastrid ehk kogumid. Ühest hetkest alates on kõik hakanud omavahel ühinema. Hea näide on ka internet.
Kuid inimene näeb, et kui ta läheb poodi ja maksab kaks korda enam raha, saab ta ühe kilo asemel kaks kilo suhkrut. Nii et siin on ikka tegu perfektse lineaarsusega. Või hakkab astuma, astub kaks tundi ja jõuab kaks korda kaugemale kui tunniga.
Nii nagu Newtoni seadused pole Einsteini poolt ümber lükatud ja kehtivad meie igapäevases elus, nii on ka lineaarsed lähendused igapäevaelus omal kohal.
Eksponentsiaalset sõltuvust on raske intuitiivselt hoomata.
Jah, komplekssüsteemides tavaintuitsioon ei tööta. Komplekssüsteemid võivad tekkida nõnda, et sõidad küll oma arust kaks korda kiiremini, aga sõidad teisele otsa, tekib liiklusummik ja ongi lineaarsus läbi.
Miks inimene seisab kahel jalal, tool aga kahel jalal ei seisa?
Siin tuleb mängu tagasiside. Nii nagu sõidame jalgrattaga. Tagasiside on komplekssüsteemides väga oluline. Suuremad väljundid mõjutavad ka sisendeid.
Üheks moeväljendiks on mastaabivabad süsteemid või astmeseadus. Selle kohaselt toimuvad maavärinad, relvakonfliktid, liivavaringud.
Kui logaritmilises skaalas saad muutujate vahelise seose iseloomustajaks sirge, on see astmeseadus. See ütleb, et pole selget mastaapi, mis oleks teistest parem. Kõik on mõnes mõttes sama tähtsad.
Kas me ei saagi ennustada, kui suur tuleb järgmine maavärin?
Protsess ise on põhjuslik. Kuid seda mõjutab liiga palju komponente, mis omakorda mõjutavad väljundeid – nendevahelised suhted on nii keerulised, et polegi põhimõtteliselt võimalik ennustada ei järgmise maavärina aega ega suurust.
Inimene võib ennustada, millise tõenäosusega tuleb talle vastu meetri või kahe meetri pikkune inimene, sest keskmise pikkusega inimene on olemas. Kas siis keskmise suurusega maavärinat ei ole olemas?
Jah, seda see tähendab. Kuid muidugi seab Maa ise oma suurusega siinkohal äärmustele piirid.
Interneti puhul on imekspandav, kui kiiresti saab kätte maakera iga punkti. Kuid selles võrgustikus pole kõik punktid ju sama tähtsad.
Jah, sõlmed on olulisemad. Internet on tekkinud spontaanselt. See pole ehitatud nagu satelliitide võrgustik, mis on mõeldud katma kogu Maad. Internet on tehissüsteem, mis tekkis paarikümne aastaga, aga huvitav on see, et selle tehissüsteemi omadusi uurime samal moel nagu looduslikku süsteemi, mis on tekkinud võrreldamatult kauem, miljardite aastatega.
Kas teadusvaldkonnad, mis on inimese poolt lahterdatud näiteks füüsika, bioloogia ja keemia , töötavad komplekssüsteemide uurimisel koos?
Väga palju on leitud ühiseid seaduspärasusi. Neid üldistatud seaduspärasusi proovitaksegi komplekssüsteemide vallas uurida. Näiteks rakusisesed protsessid, rakuenergeetika on matemaatiliselt modelleeritavad, ja kui oskame neid matemaatiliselt modelleerida, suudame rakku lõhkumata selle tööd mõista. Nii teeme seda koostöös akadeemik Valdur Saksaga. Omal ajal oli elusa uurimiseks kaks meetodit, in vivo ja in vitro ehk elusast peast ja katseklaasis, nüüd on ka in silico ehk ränis. See tähendab arvutites, mille töö tagavad räni baasil ehitatud osised.
Seda integreerumise juttu on räägitud aastakümneid. Mis siis nüüd muutunud on?
1960. aastatel ei tuntud enesesarnasust, kaost, fraktaleid. See on viimaste aegade tulemus. Algul oldi nendest avastustest eufoorias, kuid aatomis toimib ikka kvantmehaanika. Ja rannajoone mõõtmisel liivaterast täpsemaks minna ei saa. Kaos on määratud süsteemi käitumine ebakorrapäraselt, kus on siiski olemas mingid reeglid, see ei ole päris juhuslik. Imelik küll, aga kaose kohta on olemas ka mõõdud.
Me ei tea kunagi, mida võivad teha väikesed muutused pika aja jooksul. See on kuulus Lorenzi näide, et liblika tiivalöök võib muuta ka ilmastikku ookeanide taga. Võib-olla on ka ühiskonnas nõnda, et arusaamade ja mentaliteedi pisikesed muutused kuhjuvad, kuni ükskord oleme fakti ees, et asi on hulluks läinud. Pole ilmtingimata vaja Suurt Oktoobrirevolutsiooni.
On olemas ka keerukuse teooria. Selles püütakse välja peilida ülesanded, mida ei olegi võimalik kogu universumi ressursside rakendamisel lahendada.
Jah, terminiga “lahendamatud ülesanded” märgistatud probleeme on väga palju. Meie põhineme sellel, et üksikute komponentide koosmõjus tekib uus kvaliteet, kas siis enesesarnasus, difusioonimustrid või üksiklained ehk solitonid.
Nii et ilus helesinine unistus, et lõpuks saab inimkond tõe teada, ei realiseeru?
Teadmised kasvavad hüppeliselt, paradigma muutustega. Võib küsida, kus on siin lagi. Teadmised kasvavad, aga kas me saame nendega hakkama?
Mul on kogu aeg mõttes mõlkunud, et teeme igasuguseid asju, kõik areneb, läheb keerulisemaks, kultuurid põrkuvad, kliima muutub. Kuidas aga inimene selle kõigega hakkama saab? See küsimus kerkis ka sajandivahetusel.
See on videomaki paradoks. Tehnika areneb, aga sellist video- või DVD-mängijat, mida oleks mugav kasutada, pole võimalik ehitada.
Mobiiltelefonistki peab iga kord uuesti funktsioone üles otsima. Kiievi küberneetikainstituudis on tehtud lastetelefonid, millel on vaid kolm nuppu – isa, ema, kodu. See on kõik, mis väiksemale lapsele vajalik. Suured firmad aga olevat vastu – ei ole kasulik, on liiga odav.
Stephen Hawking on seda meelt, et inimesele järgneb evolutsiooni käigus masininimene, kes võtab meie koha üle ja areneb edasi.
Me avaldame siiamaani Underi või Ristikivi kirjavahetust. Aga kust võtta praeguste inimeste kirjavahetus? Nemad istuvad arvuti taga ja saadavad e-kirju. Keegi pole suuteline neid koguma. Siin on üks väga oluline probleem – kogu salvestamine on elektrooniline ja salvestatu saab lihtsalt kätte, kuid kuidas me seda alles hoiame, et mitmesaja aasta pärast oleks salvestatu ikka olemas? Või paneme 50 aasta pärast tekste kokku tükkidest, nagu iidsete käsikirjade puhul? Ei ole elektroonilist vahendit, mis kindlustaks, et teave oleks kogu aeg saadaval.
Paber pole ju ka igavene.
Kuid siiani oleme hakkama saanud. Näiteks Royal Society trükkis oma ajakirju väga kvaliteetsele paberile, mis kestab siiani perfektselt. Elektroonilisi mälukandjaid peab ju kogu aeg ümber tegema. Olid viietollised, siis tulid väikesed disketid, neid aga ei saa enam igal pool kasutada. Nüüd on CD. Kus kogu teavet uuemate kandjate peale ümber võtta?
Infotulvaga on siiani siiski hakkama saadud. Kas ka edaspidi?
Ma ei julge piiri ennustada. Inimeste võimekus on üks asi. Inimene on ühiskondlik olevus ja üks inimene ei saa kõike teha. Võtmeküsimus on, kuidas oskame inimeste kogumeid kavalasti ära kasutada. Üks kogum on riik, mis vajab infrastruktuuri ja inimesi, kes seda ülal hoiavad. Nelja-viiemiljoniline kogum saab hakkama, väiksematel on suur hulk probleeme. Tavaliselt teeme oma probleemid väiksemaks ja lahendame need ära. Kuid puudub oskus asju pärast tagasi tervikuks kokku panna. Nagu hoiatas Armin Toffler: kui ka pilt kätte saadakse, on raam ikka puudu. Meil ei jätku inimesi, kes paneks tükkidest asjad kokku. Haritus tähendab, et meil oleks inimesi, kes suudavad asju tükkidest üles ehitada.
Kas Euroopa kartusel, et innovaatilisuse poolest jäädakse maha Ameerikast ja Jaapanist, on alust?
Mingisugune alus on. Noortel teadusinimestel on Euroopas teinekord raske töökohta leida. Parimad muidugi leiavad. Euroopa teaduses arvatakse olevat puudu 700 000 inimest, et oma eesmärke täita. Hiina tudengid lähevad massiliselt USA-sse õppima. Siiani tahtsid nad sinna jäädagi. Nüüd nad lähevad aga doktoritena Hiinasse tagasi. Neile pakutakse seal väga häid tingimusi. Euroopa skeemid on aga väikesed, kuigi nende parandamisele mõeldakse teatud ringkondades intensiivselt. Samas vaidlevad poliitikud selle üle, kas ikka panna raha teadmistesse või mitte.
Hiina supikatel on hiigelsuur, seal on ehk võimalik ka ainult ühes nurgas head lobi keeta.
Nojah, eks seegi on mittelineaarne nähtus.
