Kollektív viselkedés, mint divatos kutatási terület

A kolozsvári Babeş- Bolyai Tudományegyetem Fizika karán dr. Néda Zoltán professzor, akadémikus, a MTA tagja több mint 10 éve foglalkozik a kollektív jelenségek, kollektív viselkedés kutatásával. A kutatási eredményeit a nemzetközi tudományos élet képviselői nagyra értékelik, elismerik. A körülötte kialakuló kutatócsoport a kollektív jelenségek, viselkedés különböző aspektusait tanulmányozza.

 

Az információs technika fejlődésével egyre inkább lehetővé válik a kollektív jelenségek, kollektív magatartások, viselkedések objektív elemzése. Az elektronikus média naponta mutat be audiovizuális képeket közlő információkat, a természetben vagy társadalomban létező kollektív viselkedésekről. Példával szemléltethetők: hogyan viselkednek az emberek különböző rendezvényeken különleges esetekben, vagy természeti katasztrófák esetén, pánik helyzetben vagy különböző társadalmi megmozdulásokon.

A biológia területéről is példázódhatunk. Például, milyen a madárraj mozgása a veszély megjelenésének pillanatában. Az emlősállatok csordában való vonulása.

Bár alapjában, vizsgálva az eseménysorokat, rendkívül különböző rendszerekről van szó, mégis kollektív jelenségeknek tekinthetők, melyekre a kollektív (tömeg) viselkedés a jellemző.

A kollektív viselkedésre az jellemző, hogy a sok elemből álló rendszer, az elemek kölcsönhatása következtében, változáson megy keresztül. A rendszer viselkedése eltér attól, amit az egyes alkotó elemek külön – külön mutatnának.

Biológusok, szociológusok, pszichológusok, közgazdászok, fizikusok tanulmányozzák a kollektív (tömeg) viselkedést az adott tudományág módszereinek, eszközeinek figyelembe vételével.

Egyre inkább megjelenik az igény, a kollektív viselkedés interdiszciplináris tanulmányozására, felhasználva az objektivitást felmutató módszereket. Úgy tűnik, hogy legalkalmasabb a statisztikus fizika módszereinek alkalmazása, melyekkel feltárhatók a kollektív viselkedés sajátosságai. Nyilván, a jelenség tanulmányozására más módszereket is lehet alkalmazni.

Káptalan Ernát a kollektív viselkedés interdiszciplináris tanulmányozási lehetősége vonzotta, ezért doktori tézise témájának választotta, tudományos irányító dr. Néda Zoltán professzor.

Káptalan Erna a Kolozsvári Báthory István Elméleti Líceum aligazgatója a „Biológiai és szociális kollektív jelenségek analitikus és számítógépes vizsgálata” című doktori tézisében a kollektív jelenségek, a kollektív viselkedések rendszer-szemléletű, holisztikus elemzését valósítja meg, alkalmazva a statisztikus fizika módszereit.

A kutatási eredményei bizonyítják, érzékeltetik, milyen sajátosságokkal rendelkeznek a társadalomban és a biológiában levő megnyilvánulások. Bemutatja, kutatásának milyen gyakorlati, felhasználási lehetőségei vannak.

A kutatási eredményeinek az oktató- nevelőmunkában is jelentősége van. Mint fizika tanár, a pedagógiai tevékenységben szerzett tapasztalatai értékesítésével, megfogalmazza azt a következtetést, mennyire fontos a diákok kreativitását ösztönözni. Keressenek egymástól viszonylag távol álló jelenségek közötti kapcsolatot, analógiát. Keressenek megoldást arra vonatkozólag, hogyan lehet ezeket a gyakorlati életben alkalmazni.

A természetben vagy a társadalomban előforduló jelenségről (viselkedésről) beszélünk, ha sok egymással kölcsönhatásban álló egyedet tartalmazó rendszer együttes viselkedése nagyon különbözik az egyed viselkedésétől.

A biológiában legismertebb kollektív viselkedés a spontán szinkronizálás. A biológiai és társadalmi rendszerek szinkronizálásának új paradigmáját mutatja be Káptalan Erna doktori dolgozatában.

A szociális rendszerben a kollektív viselkedés a hálózat formájában valósul meg. Káptalan tanulmányozta az Erasmus egyetemi mobilitást. Modellálta az egyetemi oktatók közötti kölcsönhatást, és mindez, hogyan tükröződik a hallgatók mobilitásában.

Kutatása során a jelenségek közötti szinkronizálást új szempontból elemzi. Kutatásainak eredményeit nemzetközi szaklapokban is közölte. Nemzetközi konferenciákon is bemutatta.

A társadalmi életben megnyilvánuló kollektív magatartás, viselkedés megértésében nagy szerepet játszik a hálózat. A hálózat szerepét és jelentőségét tanulmányozta. A kollektív viselkedés feltételezi, hogy a rendszer különböző elemei között kölcsönhatás legyen. A rendszer egészként jelenik meg, mely többet jelent, mint egyes elemek egyszerű összege.

A fizika ilyen típusú jelenségekre már régen felfigyelt, és tanulmányozta, mielőtt még bevezették volna a kollektív viselkedés fogalmát.

Különböző tudományágak, a kollektív magatartást, viselkedést modellezve, különböző elnevezéssel látták el. Beszéltek nyáj magatartásról, önszerveződésről vagy a hálózat keletkezéséről, dinamikájáról, szinkronizálásáról, fázis- átalakulásról.

Interdiszciplináris szempont alapján kezdte elemezni a kérdést. A kollektív jelenségeknek két csoportját különböztette meg. Az egyik a szinkronizálással kapcsolatos jelenségek, a másik az önszerveződéssel kapcsolatos jelenségek. Ezekre jellemző a hálózati struktúra és a fázis- átalakulás.

Mivel nagyszámú bonyolult jelenség létezik, Káptalan Erna kutatása során csak a reprezentatívabb jelenségeket tanulmányozta: a szinkronizálást, mely az élő szervezetre jellemző. Másrészt a társadalmi életben levő kollektív jelenségek közül a közúti forgalomnak azon problémáját, melyet az egysávú autópályán történő mozgás jelent, amit a rúgó-tömb modell alapján elemzett. Minden sorban levő autós számára létezik egy kritikus rendezetlenség, melyre egy autó állapota kritikussá válik. Azonosítani lehet a fázis-változást, az átmenetet, amelyet rendezetlenség okoz, az autóvezetők magatartása függvényében. Ha a rendezetlenség alacsony, nincs kollektív magatartás. Magas rendezetlenségi érték esetén jelenik meg a kollektív viselkedés.

A bonyolult rendszerek kutatása a hálózat modellje alapján is megvalósítható, mely a kölcsönhatások topológiájának vizuális bemutatását jelenti, azaz az alkotó elemek hierarchiáját, értékes információt nyújt a rendszert irányító dinamikus törvényekről.

A kutatás a matematikai eszközökkel, számítógépes modellezés alapján mutatja be az ERASMUS egyetemi mobilitást.

2003-ban 2333 egyetem 134.330 hallgatójának egyik egyetemről a másikra való mozgására vonatkozó adatokat felhasználva, elemzi és modellezi a rendszert. A modellt összehasonlítja a reális hálózattal.

A rendkívül bonyolult rendszert a statisztikus fizika és a hálózatelmélet módszereivel tanulmányozta.

Káptalan kutatási eredményei felhasználhatók a gazdasági döntések esetén.

A doktori tézisében megfogalmazott következtetések is ezt a gondolatot támasztják alá.

A XXI. században gyors gazdasági társadalmi változásoknak vagyunk részesei, tanúi, melyek a fejlődés új lehetőségeit teremtették meg.

A termelésben az automata vezérlésű gépek használata megváltoztatta az alkalmazott szerepét, előtérbe kerül a programozó, felügyelő status. Igen ám, de a legkisebb hiba, például a csavar vagy a hajtószíj kis meglazulása is komoly károkat okozhat, ami a hálózatot ideiglenesen blokkolja. Ahhoz, hogy működésbe kerüljön, külső beavatkozásra van szükség.

Ezzel szemben a nagyszámú elemekből összetevődő természeti rendszer „toleránsabb” a hibára, jobban „érzi” hogyan lehet „változni” a környezeti hatás módosulására, az önszerveződés alapján.

A robottechnika kutatói a természet által nyújtott megoldásokat próbálják alkalmazni azzal a céllal, hogy az önszabályozást megvalósítsák. (A központi irányítás szerepét egyre inkább a kollektív viselkedés mintája szerint történő együttműködés kellene, hogy átvegye.)

Káptalan Erna szerint szükséges a termelési folyamattal kapcsolatos nézetek újraértelmezése. Mindezeknek a gyökerei a kollektív viselkedésben vannak.

A kollektív viselkedés kérdésének tanulmányozása új kutatási területet jelent, lehetővé teszi, hogy mélyebben megismerjük a természet titkait, és ez eddig megoldhatatlannak látszó gyakorlati kérdésekre optimális megoldásokat adjunk.

Csomafáy Ferenc