شهرهای آینده و پیچیدگی‌های غیرمنتظره

یک ریاضیدان و یک معمار درباره قواعد حاکم بر رفتارهای شهری بحث می‌‌‌‌کنند و اینکه چگونه این قواعد شهرهای آینده را شکل می‌‌‌‌دهند.

به گزارش ملک رادار و به نقل از دنیای اقتصاد، استیون استروگاتز از لحاظ ریاضی توضیح می‌‌‌‌دهد چگونه پیچیدگی‌‌‌‌های طبیعی و اجتماعی- فرهنگی، در شبکه‌‌‌‌های گسترده نظم‌‌‌‌یافته، مرتفع می‌‌‌‌شوند. کارلو راتی از تکنولوژی به عنوان ابزاری برای خلق محیط شهری تعاملی استفاده می‌‌‌‌کند. استروگاتز مدعی است که ما درک ضعیفی از پیچیدگی زیربنایی چنین سیستم‌‌‌‌های شبکه‌‌‌‌ای داریم. راتی اشاره می‌‌‌‌کند که ساختن این سیستم‌‌‌‌ها حقیقتا درک ما را بالا می‌‌‌‌برد. نشریه سید (SEED) از آنها برای گفت‌وگو در این باره دعوت کرد:

کارلو راتی: آیا بر رفتارهای شهری قواعدی حاکم است؟ چگونه در سیستم‌‌‌‌های پویا، حلقه‌‌‌‌های بازخوردی عمل می‌‌‌‌کنند؟ شهرهای آینده چگونه به نظر خواهند رسید؟

استیون استروگاتز: درباره‌‌‌‌ «مرکز مکالمه تلفنی نیویورک» صحبت کنید. در این پروژه می‌‌‌‌خواستید چه کاری انجام دهید؟

کارلو راتی: خوب، اجازه دهید ابتدا درباره‌‌‌‌ چارچوبی که درصدد توسعه آن در «آزمایشگاه شهر قابل حس» در ام آی‌تی بودیم، صحبت کنم. ما فکر می‌‌‌‌کنیم تغییرات بزرگی در جریان است که با فضای فیزیکی و محیط زیست ما ارتباط پیدا می‌‌‌‌کند. ما می‌‌‌‌دانیم که چگونه شهرهای گذشته با سیمان، آجر، شیشه و فولاد ساخته شده‌‌‌‌‌‌‌‌اند. اما شهرهای آینده نیز از سیلیکون ساخته خواهند شد. بنابراین چگونه ترکیب هماهنگی از بتون و سیلیکون داشته باشیم؟ این چیزی است که ما به دنبال آن بوده‌‌‌‌ایم.

در مورد «مرکز مکالمه تلفنی نیویورک»، می‌‌‌‌خواستیم بفهمیم چگونه استفاده مردم از تکنولوژی این امکان را به ما می‌‌‌‌دهد تا درک بهتری از شهر داشته باشیم. بنابراین با استفاده از داده‌‌‌‌های شرکت مخابراتی AT&T بررسی کردیم چگونه شهر نیویورک با بقیه جهان در زمانی معین ارتباط برقرار می‌‌‌‌کند که به این طریق اثر مناطق زمانی، اثر محلات خاص، مثلا بخش‌‌‌‌های ثروتمند شهر که با بخش‌‌‌‌های ثروتمند جهان صحبت می‌‌‌‌کنند و غیره برایمان روشن می‌‌‌‌شود. ما می‌‌‌‌خواستیم بدانیم چگونه با بررسی و دقت در همه این ارتباطات تلفنی می‌‌‌‌توان شهر نیویورک را به گونه‌‌‌‌ای متفاوت دید.

استیون استروگاتز: در مورد نیویورک از چه روش و مقیاسی استفاده کردید؟ آیا آن را بر اساس نواحی شهرداری یا خیابان یا … بررسی کردید؟

کارلو راتی: واقعیت این است که ما نقشه‌‌‌‌هایی با مقیاس‌‌‌‌های متفاوت داشتیم. در یکی از آنها، نیویورک فقط یک نقطه بود. اما وقتی آن را بزرگنمایی کردیم، توانستیم آن را با مقیاس و وضوح ۲۰۰ در ۲۰۰ متر ببینیم. بنابراین کاملا دقیق و ریزدانه است. برای مثال، با بررسی ناحیه کوینز توانستیم بفهمیم که تعداد زیادی تماس تلفنی با کشور گویان انجام شده است. با خود گفتیم احتمالا داده‌‌‌‌های دریافتی از شرکت AT&T را به درستی تجزیه و تحلیل نکرده‌‌‌‌ایم. سپس به سایت رفتیم و متوجه شدیم که واقعا این تماس‌‌‌‌ها از نیویورک بوده است یعنی مربوط به یکی از جوامع اصلی گویان‌‌‌‌نشین در خارج از کشور گویان. چیزهای جالب زیادی مثل این، از این اطلاعات به دست آمد.

استیون استروگاتز: این واقعا همان چیزی است که من می‌‌‌‌خواستم اندکی بیشتر به آن بپردازیم. فرایند مجسم ساختن ارتباط تلفنی بین جوامع مختلف در مقیاس جهانی، به ما حس متفاوتی از جهانی که در آن زندگی می‌‌‌‌کنیم می‌‌‌‌دهد. چیزی از نوع رازآمیزبودن شبکه‌‌‌‌های پیچیده و جهانی‌سازی به طور کلی وجود دارد. بنابراین بسیاری از چیزهایی که امروزه با آن روبه‌رو هستیم چه در اکوسیستم‌‌‌‌ها یا در تغییرات جهانی آب و هوا یا در علم اقتصاد، دربرگیرنده این شبکه‌‌‌‌های پیچیده هستند که ما واقعا در فهمیدن آنها مشکل داریم که تا حدی به این دلیل است که ما نمی‌‌‌‌توانیم آنها را ببینیم. من از خود می‌‌‌‌پرسم که آیا این بررسی‌‌‌‌ها می‌‌‌‌توانند نوعی از درک شهودی جدید به ما بدهند.

کارلو راتی: من فکر می‌‌‌‌کنم نکته جالب این است که میزان اطلاعاتی که ما می‌‌‌‌توانیم در ذهن مجسم کنیم واقعا افزایش یافته است. اینک اطلاعاتِ تا پیش از این نامریی بیشتری را به عرصه فضای فیزیکی وارد می‌‌‌‌کنیم. و با مریی ساختن آنها، با تجزیه و تحلیل آنها، امکان تاثیرگذاری بر ذهنیت و تصورات مردم از آنها را پیدا کردیم. با دقت در شبکه‌‌‌‌های تلفن همراه می‌‌‌‌توان یک شهر را همچون ارگانیسمی زنده دید موجودی که دایم نبض‌اش می‌‌‌‌زند.

استیون استروگاتز: بلی، ایده‌‌‌‌ای که به شهرها به این شیوه نگاه شود خیلی چالش برانگیز و جالب است. ما همیشه شهرها را به صورت مناطق جغرافیایی که انباشته از انسان‌‌‌‌ها است تصور می‌‌‌‌کردیم اما حس پویای خیلی روشنی از آنچه اتفاق می‌‌‌‌افتد از تپیدن نبض شهرها به این شیوه‌‌‌‌ای که شما گفتید نداریم.

در بسیاری از کارهای شما، به نظر می‌‌‌‌رسد که گویی یک خوش‌‌‌‌بینی ذاتی وجود دارد اینکه موجودات انسانی با همدیگر و با محیط اطراف خود به شیوه‌‌‌‌های جدید تعامل پیدا می‌‌‌‌کنند و معمولا چیز خوبی خواهد بود. آیا شما هرگز در این باره نگران نبودید؟

کارلو راتی: این واقعیت که ما پتانسیل ارتباط برقرارکردن با مردمان بیشتری به شیوه‌‌‌‌هایی متنوع داریم به نظر من باید خیلی خیلی خوب باشد. این مثل داشتن دموکراسی فرصت‌‌‌‌ها است. همچنین از دیدگاه تکاملی، آن در نقطه مخالف ارتباط درون خانوادگی است این که قادر باشید به هر کسی دیگر در هر جای کره خاکی دسترسی داشته باشید.

استیون استروگاتز: بلی بی‌تردید این اتفاق خوبی است. آنچه که اندکی من را نگران می‌‌‌‌کند این است که وقتی مردم با محیط‌زیست‌‌‌‌شان تعامل دارند محیط زیست قادر به واکنش نشان دادن است. من چیزی درباره معماری یا برنامه‌‌‌‌ریزی شهری نمی‌‌‌‌دانم اما اینطور فهمیده‌‌‌‌ام که در نگاه قدیم، سازه‌‌‌‌ها وجود دارند و سپس انسان در اطراف آنها حرکت کرده یا از آنها استفاده می‌‌‌‌کند اما آنها واقعا روی هم رفته فضا را تغییر نمی‌‌‌‌دهند. ولی در برخی از کارهای شما واضح است که سازه‌‌‌‌ها به مردم واکنش نشان می‌‌‌‌دهند.

کارلو راتی: حق با شما است. در حالت سنتی، تعامل بسیار اندکی وجود داشت. معمارها اتکا به نفس والایی دارند به طوری که احساس می‌‌‌‌کنند تعامل عمدتا از جانب محیط ساخته شده به سمت مردم جریان دارد. برای نمونه ۵۰ سال قبل، باکمینستر فولر گفت، «دست از تلاش برای اصلاح مردم بردارید، محیط‌زیست را اصلاح کنید. اگر محیط زیست درست باشد مردم خودشان را اصلاح خواهند کرد.» من فکر می‌‌‌‌کنم آنچه امروز اتفاق می‌‌‌‌افتد این است که ما قادر به ایجاد حلقه بازخورد کامل هستیم. به لطف تکنولوژی جدید، هر دو تا قادر به تعامل با هم هستند. برای مثال، ما پاویون آب دیجیتال برای نمایشگاه ۲۰۰۸ در اسپانیا ایجاد کردیم. موضوع نمایشگاه، آب بود به طوری که ایده احداث یک ساختمان کاملا بدون آب داشت. بیل میچل در ام آی تی ایده مواجهه با آب شبیه یک ساختمان زنده را داشت. وقتی به آن نزدیک می‌‌‌‌شوید باز می‌‌‌‌شود تا اجازه دهد وارد شوید و به حضور شما واکنش نشان می‌‌‌‌دهد. این یک تجربه کاملا جالب بین انسان و ساختمان است. پس ما قادر هستیم شهر را به شیوه‌‌‌‌هایی متفاوت نسبت به گذشته به جنبش درآوریم. چرا این را مشکل‌‌‌‌زا می‌‌‌‌بینید؟

استیون استروگاتز: من نگران آن چیزی هستم که شما دقیقا روی آن انگشت گذاشتید، حلقه‌‌‌‌های بازخورد. در دنیای سیستم‌‌‌‌های پویا، از دیدگاه ریاضی، حلقه‌‌‌‌های بازخورد، خصوصا در سیستم‌‌‌‌های پیچیده، واقعا می‌‌‌‌تواند هراسناک باشد. علت آن وجود پیامدهای ناخواسته است. سیستم‌‌‌‌های پویا می‌‌‌‌توانند همه نوع زیبایی و غنابخشی به دنیای اطراف ما بدهند و نیز ترس و وحشت پیش‌‌‌‌بینی نشده. برای اینکه یک مثال بسیار ساده از آنچه در این مورد فکر می‌‌‌‌کنم ارایه دهم به پل هزاره در لندن نگاه کنید: یکی از باریکترین پل‌‌‌‌های جهان و سازه‌‌‌‌ای بسیار باشکوه. همه معماران توافق دارند که آن محشر و عالی است اما مثل این به نظر می‌‌‌‌رسد که می‌‌‌‌خواهد به لرزه افتد شبیه اینکه عملا یک سیم گیتار در عرض رود تایمز به صدا در می‌‌‌‌آید. و در مراسم گشایش پل وقتی مردم از روی پل رد می‌‌‌‌شدند آن اندکی تکان تکان می‌‌‌‌خورد که بعد مردم عادت کردند و منجر به این شد که صدای پایشان را با جنبش‌‌‌‌های پل انطباق زمانی بدهند که تکان‌‌‌‌های پل را شدیدتر ساخت. قرار نبود این اتفاق بیفتد. این در ساخت پل لحاظ نشده بود.

کارلو راتی: آن خیلی سرگرم کننده بود – من در آن روز، در زمان افتتاحیه در لندن بودم.

استیون استروگاتز: خب پس باید برایم شرح دهید!

کارلو راتی: بله، به مدت دو روز قبل از اینکه پل را ببندند، راه رفتن روی پل متحرک، بحث جالب و مهمی در لندن شده بود. اما، اگر من منظور شما را درست فهمیده باشم، شما می‌‌‌‌گویید حلقه‌‌‌‌های بازخورد می‌‌‌‌توانند ناپایداری و پژواک یا نوعی واگرایی در معادله به وجود آورند.

استیون استروگاتز: بلی،‌ این یک پیامد پیش‌‌‌‌بینی نشده احتمالی است. و آنها واقعا به قدر کافی ساده هستند تا بازمهندسی شوند. پس من به خاطر آن آرامش و خوابم را به هم نمی‌‌‌‌زنم،‌ ولی من یک نگرانی کلی درباره‌‌‌‌ این دوران شبکه‌‌‌‌ای دارم که ما به وضوح در آن بسر می‌‌‌‌بریم. برای مثال، شبکه نیروی برق که عادت داریم آن را شبکه ندانیم. آنها صرفا نیروگاه‌‌‌‌های برق جدا از هم بودند. وقتی مشکلی به‌وجود می‌‌‌‌آمد فقط کافی بود نیروگاه برق را تعطیل کرده و تعمیرات را انجام داده و مشکل رفع شود. اما الان که شبکه وجود دارد وقتی حادثه‌‌‌‌ای در یک نقطه از شبکه اتفاق می‌‌‌‌افتد و شما استراتژی دفاعی را به‌کار می‌‌‌‌گیرید که فقط این نیروگاه را تعطیل کنید، این می‌‌‌‌تواند اثرات گسترش یابنده داشته باشد، می‌‌‌‌تواند بار بیش از حدی روی بخش‌‌‌‌های دیگر تحمیل کند که باعث تعطیل شدن آنها شود و این دقیقا چیزی است که ما این جا در منطقه ایالات شمال شرقی دیدیم زمانی که در سال ۲۰۰۳ خاموشی سراسری داشتیم. یا درباره آنچه همین الان در بازارهای مالی اتفاق می‌‌‌‌افتد، جایی که همه نوع نارسایی‌‌‌‌های سرریز شونده و گسترش یابنده در بازارها و نظام‌‌‌‌های مالی ما اتفاق می‌‌‌‌افتد. بنابراین من فکر می‌‌‌‌کنم وقتی که به مردم اجازه دهید به محیط ساخته شده واکنش نشان دهند شما دارید پدیده‌‌‌‌ای مثل جعبه‌‌‌‌ پاندورا را در معماری باز می‌‌‌‌کنید. احتمالا با این کار چیزهای هیجان انگیز و نوظهوری وجود خواهد داشت، اما مطمئنا برخی چیزهای اضطراب‌‌‌‌آور و گیج کننده هم وجود خواهد داشت.

کارلو راتی: من مثالی که از شبکه‌‌‌‌ برق زدید را می‌‌‌‌پسندم. اما آیا آن بخشی از مشکلی نیست که ما با سیستم‌‌‌‌های توزیع شده جدید توسط کنترل‌‌‌‌کنندگان قدیمی و متمرکز برخورد می‌‌‌‌کنیم؟ چه اتفاقی می‌‌‌‌افتد اگر اطلاعات در میان شبکه پخش شود؟ پس سیستم خودش را به شیوه‌‌‌‌ای متفاوت تنظیم خواهد کرد.

استیون استروگاتز: همین طور است. این همان راه حلی است که طبیعت واقعا استفاده می‌‌‌‌کند. بنابراین مساله این است که اگر می‌‌‌‌خواهید این شبکه‌‌‌‌های بزرگ پیچیده را ایجاد کنید، بهتر است آماده باشید که آنها را به شیوه‌‌‌‌ای غیرمتمرکز نیز کنترل کنید. آنها باید دست در دست هم جلو بروند. در مورد نظام‌‌‌‌های مالی، ما واقعا چیزی شبیه آنها نداریم. ما از زبانی استفاده می‌‌‌‌کنیم که از سناریوی شبکه‌‌‌‌های برق می‌‌‌‌آید. ما درباره‌‌‌‌ زدن کلید قطع کننده مدار صحبت می‌‌‌‌کنیم وقتی که بازار دچار مشکل شده است. این یک نوع واکنش بسیار خام است.

کارلو راتی: من منظور شما را می‌‌‌‌فهمم. نظر من این است که این دو تقریبا در یک زمان معین عملا توسعه پیدا خواهند کرد. تا زمانی که شبکه‌‌‌‌ای ندارید که بتوانید آن را آزمایش کنید نمی‌‌‌‌توانید معماری و سیستم کنترل را واقعا توسعه دهید. این دو به صورت هم زمان توسعه پیدا می‌‌‌‌کنند. موضوع جالب دیگر در مورد شهرها این است که آنها تحت شرایط سفت و سخت شدیدی هستند. آنها بسیار پایدار هستند.

استیون استروگاتز: به نکته خوبی اشاره کردید.

کارلو راتی: شهر رخوت و بی حرکتی نیز دارد. این گونه نیست که یک گره ترافیکی داشته باشیم و بتوانیم عرض خیابان را دو برابر کنیم و ترافیک درون آن جریان یابد. ما می‌‌‌‌توانیم کار بسیار کوچکی انجام دهیم و زمان چراغ‌‌‌‌های راهنمایی را تغییر دهیم و آن‌‌‌‌ها را منطبق‌‌تر سازیم، اما نمی‌‌‌‌توانیم کار زیادی بکنیم. هر چند اگر این اطلاعات را به انسان‌‌‌‌ها بازگردانید انسان‌‌‌‌ها می‌‌‌‌توانند به فعالان سیستم تبدیل شوند. نکته زیبا این است که اگر انسان‌‌‌‌ها به هوش و اطلاعات این سیستم کمک کنند پس کنترل غیرمتمرکز و هوشمندانه خواهیم داشت.

استیون استروگاتز: شما فرد خوش‌‌‌‌بینی هستید!

قانون کوین بیکن

استیون استروگاتز: ما در علم سعی می‌‌‌‌کنیم قوانین طبیعی درون پدیده‌‌‌‌های فیزیکی و زیستی را کشف کنیم. با همه آن چه که درباره آن بحث کردیم، به نظر می‌‌‌‌رسد که باید منتظر باشیم تا تمام انواع قوانین برای پدیده‌‌‌‌های شهری کشف شود.

کارلو راتی: کاملا همین طور است. یکی از جذاب‌‌‌‌ترین قضایا برای من، قانون مقیاس و اندازه شهر است. پدید آمدن شهرها محصول دلایل زیادی است. در ۸۰۰۰ سال پیش شهرها را نداشتیم و این زمان کوتاهی است که گذشته است. به‌وجود آمدن شهرها نتیجه‌‌‌‌ بازرگانی، تجارت، دفاع، انقلاب صنعتی و غیره بوده است. امروزه به نظر می‌‌‌‌رسد که شهرها برای این هستند که ما با یکدیگر ارتباط برقرار کنیم، تا با هم ملاقات کنیم، ارتباط فیزیکی داشته باشیم و اطلاعات را با هم تبادل کنیم. این چیزی است که شهرها را جالب می‌‌‌‌سازد. ۱۰ یا ۱۵ سال پیش، در آغاز انقلاب اینترنتی، مردم درباره‌‌‌‌ مرگ شهرها می‌‌‌‌نوشتند. این واقعیت که ما شبکه بزرگ افقی داشتیم و می‌‌‌‌توانستیم هر مکانی در جهان را به هم اتصال دهیم به این معنا بود که شهرها ناپدید خواهند شد. بررسی‌‌‌‌های انجام شده بسیاری را می‌‌‌‌توان در اواسط دهه ۱۹۹۰ در این باره پیدا کرد. جالب اینجا است که ۱۵ سال گذشته، عملا شدیدترین فرایند شهرنشینی در تاریخ دیده شده است. امسال، برای اولین بار، بیش از نیمی از جمعیت جهان در شهرها زندگی می‌‌‌‌کنند. این مساله به یک قانون بنیادی مربوط می‌‌‌‌شود که هنوز فهمیده نشده است. این جایی است که ما به کمک نیاز داریم.

استیون استروگاتز: نمی‌‌‌‌خواهید حدسی بزنید ؟ حدس شما در مورد این قانون چیست؟

کارلو راتی: این به روشی که ما با مردم ارتباط برقرار می‌‌‌‌کنیم ربط پیدا می‌‌‌‌کند. از دیدگاه تکاملی، شهرها مزایای بسیاری دارند که شانس بالاتری برای ملاقات و روابط خصوصی با مردمان بیشتری داشته باشیم و ارتباط فیزیکی و دیجیتالی بیشتری با جهان از طریق شبکه‌‌‌‌ها برقرار سازیم. خب بعد چی؟ ما شهرهایی را در دهه‌‌‌‌های گذشته دیده‌‌‌‌ایم که به ۲۰ میلیون نفر می‌‌‌‌رسند. آیا ممکن است به زودی شاهد شهری باشیم که به ۱۰۰ میلیون برسد؟ پس چرا بر روی این سیاره به روشی که به نیویورک و سنترال پارک شباهت داشته باشد زندگی نکنیم. شهری با ۶ میلیارد نفر جمعیت که با فضای سبز احاطه شده باشد. اینها پرسش‌‌‌‌های مهمی هستند که عمیقا به روشی که ما با هم دیگر ارتباط برقرار می‌‌‌‌کنیم و ساختارمند کردن خودمان در جامعه ربط پیدا می‌‌‌‌کند.

اما، مساله این است که به نظر می‌‌‌‌رسد تکنولوژی روش برقراری ارتباط ما را تغییر می‌‌‌‌دهد و به خاطر این الگوهای جدید برقراری ارتباط، ما به نوع جدیدی از ساختار فیزیکی برای شهرها نیازمندیم. اجازه دهید چیز جالبی که دست یافته‌‌‌‌ایم را به شما بگویم. ما هنوز آن را حل نکرده‌‌‌‌ایم اما در حال کار کردن روی آن هستیم.

ما در حال بررسی داده‌‌‌‌هایی بودیم که در پروژه «مرکز مکالمه تلفنی نیویورک» تولید شده بود و این که چگونه شهر نیویورک با تمام شهرهایی که در آمریکا هستند ارتباط برقرار می‌‌‌‌کند. اگر تمام مکالماتی را که بین نیویورک و این شهرها وجود دارد بررسی کنید، به یک قانون جالب می‌‌‌‌رسید. اگر به یک شهر ۱۰۰۰۰۰ نفری و یک شهر ۱ میلیون نفری نگاه کنید، شهر یک میلیونی، ۱۰۰ بار بیش‌‌تر با نیویورک تماس داشته است. اگر درباره‌‌‌‌ سیستم یکنواخت فکر کنید، انتظار مدل خطی ساده یا مدل جاذبه را خواهید داشت. دو دسته جمعیت داریم و تماس‌‌‌‌ها باید متناسب با جمعیت باشد. در عوض چیزی که ما پیدا کردیم این است که تماس‌‌‌‌ها متناسب با مجذور جمعیت است.

استیون استروگاتز: نکته جالبی است. آیا توانستید بفهمید این قاعده تا کجا قابل تعمیم یافتن است؟ اگر بخواهیم به شهرهای ۱۰۰ یا ۱۰۰۰ یا ۱۰۰۰۰ نفری برسیم؟

کارلو راتی: این قاعده با شهرهایی بین ۱۰۰۰ و چند میلیون نفر سازگار است. آن شبیه یک الگوی کاملا سازگار به نظر می‌‌‌‌‌‌‌‌رسد. ما هنوز در حال بررسی اطلاعات هستیم اما یک یافته جالب این است که اگر در یک شهر بزرگ زندگی می‌‌‌‌کنید بسیار بیشتر با بقیه جمعیت جهان در ارتباط هستید. آزمایش قدیمی تا ۶ درجه جداسازی، که خیلی جالب ولی کاملا تقریبی بود، امروزه می‌‌‌‌تواند در مقیاسی بسیار بزرگ تایید شود. مردم شروع به انجام آن با MSN کرده‌‌‌‌اند.

استیون استروگاتز: اوه، بله، من در مورد آن شنیده‌‌‌‌ام. چیز جالبی است.

کارلو راتی: بله، آنها تابستان گذشته مقاله‌‌‌‌ای منتشر کردند. مشکل اینجا است که آنها اطلاعات درباره مکان دقیق افراد را ندارند. اگر شما همین کار را با یک شبکه‌‌‌‌ تلفنی انجام دهید پس مکان گره شبکه را می‌‌‌‌دانید. برای نمونه، من فکر می‌‌‌‌کنم این باور نکردنی است که دریابیم مردم شهر نیویورک دو درجه جداسازی کمتر از مردم شهر آیوا دارند.

تکامل به وسیله‌‌‌‌ معماری

استیون استروگاتز: من سیستم‌‌‌‌های غیرخطی را مطالعه می‌‌‌‌کنم که علت‌‌‌‌ها دقیقا با اثراتی که به وجود می‌‌‌‌آورند متناسب نیستند یا حاصل جمع بخش‌‌‌‌ها لزوما با کل برابر نیست. در این نوع از سیستم‌‌‌‌ها که از ۱۰۰ سال پیش تا امروز مطالعه شده است ما می‌‌‌‌دانیم که انواع چیزهای غیرعادی می‌‌‌‌تواند اتفاق بیفتد که به دشواری پیش‌‌‌‌بینی می‌‌‌‌شوند. آشوب و بی‌‌‌‌نظمی احتمالا مشهورترین پدیده است. (اشاره به نظریه آشوب، که اندکی اختلال، به زدن تمثیلی بال‌‌‌‌های پروانه تشبیه می‌‌‌‌شود که باعث راه افتادن تندبادی در برزیل می‌‌‌‌شود). حتی نظریه آشوب که در دهه ۱۹۸۰ توسعه داده شده و به تکامل رسید، تنها به درک ما از سیستم‌‌‌‌های غیرخطی کمک کرد با بخش‌‌‌‌های بسیار اندک، که فقط ۲ یا ۳ درجه آزادی دارد. بنابراین وقتی می‌‌‌‌شنوم که جمعیت ۱۰ میلیونی با محیط ساخته شده خود تعامل دارد و درباره همه چیزهای خوبی که اتفاق می‌‌‌‌افتد خبردار می‌‌‌‌شوم، نگرانی به سراغم می‌‌‌‌آید چون از نقطه نظر تئوریک، ما در هیچ جا به درکی نزدیک از این نوع از پدیده‌‌‌‌ها نرسیده‌‌‌‌ایم. برای مثال به همین دلیل است که ما مشکل زیادی در اقتصاد ژن (genomics) داریم، وقتی که هنوز نمی‌‌‌‌دانیم چرا زندگی یک فرد در اکوسیستم پیچیده‌‌‌‌تر از زندگی یک گیاه نخود فرنگی است یا چرا پیچیدگی سازمانی آن از یک فرد کمتر است.

کارلو راتی: من در این ماجرا خوش‌‌‌‌بین هستم. اما این واقعیت که ما قادر به مدل‌‌‌‌سازی سیستم‌‌‌‌ها برای حل معادلات در پشت آنها نیستیم به این معنی نیست که سیستم به خودی خود خطرناک است. از جهتی آنچه در مورد جهان جالب است اینکه به نظر می‌‌‌‌رسد بسیاری از سیستم‌‌‌‌ها با یک عامل ایمنی عظیم درون ساز مهندسی شده‌‌‌‌اند.

استیون استروگاتز: سیستم‌‌‌‌هایی که قبلا تکامل پیدا کرده‌‌‌‌اند، منظور شما این است؟

کارلو راتی: بله.

استیون استروگاتز: بسیار خوب، اینهایی که تکامل یافته‌‌‌‌اند استحکام بخشیده شدند و عامل‌‌‌‌های ایمنی‌‌‌‌بخش دارند اما همچنان که سیستم‌‌‌‌های جدیدی خلق می‌‌‌‌کنیم در این اثنا هنوز از تفکر خطی قدیمی خودمان استفاده می‌‌‌‌کنیم؛ یعنی ما در جهان شبکه به تکامل نرسیدیم؛ جهانی که می‌‌‌‌توانیم روی اکوسیستم یا آب و هوا اثر بگذاریم. ما فقط این را برای ۵۰ یا ۱۰۰ سال گذشته انجام داده‌‌‌‌ایم و لایه بیرونی نداریم که بدانیم چه جهنمی درست کرده‌‌‌‌ایم. حتی اصلا واضح نیست که ما لایه بیرونی داشته باشیم و بدانیم چه کار می‌‌‌‌کنیم چون این مشکلات کاملا چند بعدی هستند و قسمت‌‌‌‌های مختلفی دارند که حتی اگر پاسخ را بدانیم، باز هم من مطمئن نیستم که آن را درک کرده باشیم. بنابراین، بله، در سطح افراد حرفه‌‌‌‌ای که در این زمینه کار می‌‌‌‌کنند، چیزهای زیادی می‌‌‌‌توانیم انجام دهیم و مشغول کار خواهیم شد. اما ما می‌‌‌‌توانیم با معرفی بازخوردهای غیرخطی به این شبکه‌‌‌‌های پیچیده که خلق کرده‌‌‌‌ایم واقعا اوضاع را خراب کنیم.

کارلو راتی: اما در آخر، آیا بیشتر سیستم‌‌‌‌هایی که طبیعت تکامل داده است نیز سیستم‌‌‌‌های غیرخطی نیستند؟ ما گاهی وانمود می‌‌‌‌کنیم آنها خطی هستند چون می‌‌‌‌دانیم چگونه می‌‌‌‌توان از عهده آنها برآمد و برای بررسی آسان‌‌‌‌تر هستند. اما آیا تمام آنها سیستم‌‌‌‌های غیرخطی پیچیده نیستند؟

استیون استروگاتز: قطعا. جهان خطی، جهانی بسیار خاکستری، کسالت بار و وحشتناک خواهد بود. معجزه زندگی و تنوع جهان اطراف ما، به علت ماهیت غیرخطی و به هم پیوسته آن است. من کاملا این نکته را دریافته‌‌‌‌ام ولی میلیون‌‌‌‌ها سال طول کشیده است تا به این جا برسیم.

انیشتین می‌‌‌‌گوید: «همه چیز به جز شیوه تفکر ما تغییر می‌‌‌‌کند.» من امیدوارم که ما به عنوان یکی از انواع موجودات، قابلیت کاملی بدست آوریم تا با به هم پیوستگی و چیزهای به هم پیوسته‌‌‌‌ای که به‌وجود می‌‌‌‌آوریم کنار بیائیم. آیا ما می‌‌‌‌توانیم ارتباطمان را با ساخته‌‌‌‌های خود ادامه دهیم؟

کارلو راتی : اما منظور این نیست که تکامل چگونه کار می‌‌‌‌کند؟ با واردکردن چیزی کاملا جدید به زنجیره تکامل؟

استیون استروگاتز: درست است. و بسیاری از چیزها منقرض و منسوخ می‌‌‌‌شوند. اکثر چیزهایی که روی زمین به وجود آمده‌‌‌‌اند، آزمایش‌‌‌‌های تحولی و تکاملی داشته‌‌‌‌اند و نابود شده‌‌‌‌اند. درست است؟

کارلو راتی : خب، آنها به چیزهای دیگری تبدیل شده‌‌‌‌اند. منظورم این است که ما بازمانده‌ زنده آنها هستیم.

استیون استروگاتز: درست است، آنها بازماندگانی داشته‌‌‌‌اند که بهتر با محیط وفق پیدا کردند. و بنابراین مایه دلگرمی برای ما است.

کارلو راتی: اما من تصور می‌‌‌‌کنم بعضی از چیزهایی که ما آنها را آزمایش می‌‌‌‌کنیم حقیقتا از برخی اصول تکاملی پیروی می‌‌‌‌کنند و ما را متنوع‌‌‌‌تر می‌‌‌‌سازند. تعدادی مطالعه و تحقیق بر روی گونه‌‌‌‌هایی که منقرض شده‌‌‌‌اند وجود دارد که بیش‌‌‌‌تر آن‌‌‌‌ها به این حقیقت برمی‌‌‌‌گردد که آنهایی که می‌‌‌‌خواستند بیش از حد اختصاصی شوند، از بین رفته و ناپدید شده‌‌‌‌اند. یک تغییر کوچک در محیط زیست، آنها را نابود کرده است. و آیا این چیزهایی که در موردشان گفت‌وگو می‌‌‌‌کنیم ما را کمتر اختصاصی نمی‌‌‌‌کند؟ آیا همه چیز در جهت این نیست که ما را از جنبه تکاملی، کارآمدتر سازد؟

استیون استروگاتز: شاید اینطور باشد. من امیدوارم اینطور باشد. معمولا این یک استراتژی خوب است که در زمان‌‌‌‌های نامطمئن، تنوع‌‌‌‌پذیری بیشتری داشته باشید. اما من فکر می‌‌‌‌کنم بهترین روش از پس آن برآمدن، توسعه روش‌‌‌‌های جدید درک شهودی یافتن از جهان است. تصور می‌‌‌‌کنم با رشد اینترنت، بسیاری از ما درکی از شبکه پیدا کردیم به شیوه‌‌‌‌ای که ۲۰ سال قبل نداشتیم. و حتی در زبان هم دیده می‌‌‌‌‌‌‌‌شود وقتی مردم درباره وبگردی صحبت می‌‌‌‌کنند آن یک استعاره فیزیکی است. برای من آن نشاندهنده پیشرفت در شیوه تفکر ما، در فهم و درک ما از این شبکه غول‌‌‌‌پیکر و ظاهرا بی‌‌‌‌پایان ارتباطات است.

کارلو راتی: از این جنبه صحبت کنیم که چالش‌‌‌‌های کلیدی از نقطه نظر ریاضی در این زمینه چیست؟

استیون استروگاتز: چالش‌‌‌‌ها زیاد هستند. ما نمی‌‌‌‌توانیم معادلات هر یک از این سیستم‌‌‌‌هایی را که درباره آن به معنای سنتی صحبت می‌‌‌‌کنیم حل کنیم به همان طریقی که مثلا می‌‌‌‌توانستیم قوانین نیوتنی برای سیستم‌‌‌‌های مکانیکی را حل کنیم. بنابراین ریاضیاتی که همه ما با آن بزرگ شدیم، حساب و معادلات دیفرانسیل هنوز خیلی ارزشمند است اما روشن نیست که آن واقعا کافی است یا نه. چون ما نمی‌‌‌‌توانیم این معادلات را حل کنیم. نه به معنای بدست آوردن فرمول‌‌‌‌های روشن برای پاسخ‌‌‌‌ها. ما به یک نوع دیگر از بینش نیازمندیم.

کارلو راتی: درست است.

استیون استروگاتز: دست کم در آشوب و پویایی غیرخطی سنتی، تصاویری داشتیم. ما می‌‌‌‌توانستیم با تجسم سازی این تصاویر در ابعاد ۲ یا ۳ و گاهی ۴ یا ۵ بعدی بفهمیم چه چیزی اتفاق می‌‌‌‌افتد. اما اکنون که با سیستم‌‌‌‌های شبکه‌‌‌‌ای با میلیون‌‌‌‌ها گره سر و کار داریم نمی‌‌‌‌توانیم از هندسه استفاده کنیم. ما نیاز به چیزهای دیگری داریم. ما نظریه گراف را داریم. ما شبیه‌‌‌‌سازی را داریم اما شبیه‌‌‌‌سازی‌‌‌‌ها اغلب به همان اندازه واقعیت به دشواری فهمیده می‌‌‌‌شوند. بنابراین من فکر می‌‌‌‌کنم با این سوال روان‌‌‌‌شناسانه رو به رو هستیم که آیا قادریم نیاز به درک این جهان مدرن را توسعه ببخشیم. و ممکن است در مورد تکامل صحبت کنیم که ما کسانی نیستیم که آن را درک خواهیم کرد. ابزارهای هوش مصنوعی که می‌‌‌‌سازیم می‌‌‌‌توانند آن را بفهمند و سپس به ما گزارش دهند. من فکر می‌‌‌‌کنم این احتمالا یک سناریو بسیار محتمل است. اگر ما در این جهان شبکه‌‌‌‌ای باقی بمانیم، به خاطر این است که جهان به طور هوشمندانه خود را با این قوانین وفق می‌‌‌‌دهد. چه کسی می‌‌‌‌داند ؟ تاریخ علم همیشه پیش رفته است اما از جهت دیگر، منظور این نیست که همیشه اینطور خواهد بود.

کارلو راتی: قبول است، بنابراین ابزارهای توپولوژی که ما داریم برای تجزیه و تحلیل این شبکه‌‌‌‌های غول پیکر کافی نیست. اما بعضی شبکه‌‌‌‌ها در فضای فیزیکی به پایان می‌‌‌‌رسند مثلا شبکه‌‌‌های گفت‌وگوی از طریق تلفن همراه به تلفن همراه دیگر. و زمانی که شما به فضای فیزیکی برمی‌‌‌‌گردید ما تعداد بسیار زیادی از ابزارهای سنتی که می‌‌‌‌توانیم استفاده کنیم داریم. و بنابراین من از خودم پرسیدم آیا برای بعضی از شبکه‌‌‌‌ها بازگشت به فضای هندسه اقلیدسی به واقع می‌‌‌‌تواند به ما کمک کند تا آنچه در جریان است را بهتر تجزیه و تحلیل کنیم. ما واقعا مطمئن نیستیم چگونه شبکه را ساختارمند کنیم اما پیش از این فضای اقلیدسی را ساختارمند کرده‌‌‌‌ایم که تحمیل‌‌‌‌کننده به آن است.

استیون استروگاتز: درست است. این نکته خیلی جالبی است. باور کنید یا نه، کار اندکی در نظریه شبکه، در شبکه‌‌‌‌های فضای اقلیدسی جغرافیایی انجام شده است. اما بله، در راس توپولوژی خالص از چه کسی به چه کسی ارتباط دارد، ساختار مسافت‌‌‌‌های واقعی است. بنابراین مردم شروع به فکر کردن درباره‌‌‌‌ شبکه‌‌‌‌های فضایی کردند و به نظر من می‌‌‌‌تواند حوزه مهمی برای توسعه تئوری شبکه در چند سال آینده باشد.

کارلو راتی: بنابراین آیا شما فکر می‌‌‌‌کنید معمار می‌‌‌‌تواند به ریاضیات کمک کند؟

استیون استروگاتز: بله، حتما. این راه را دنبال کنید!