„A tájékozódás az emberi gondolkodás jól vizsgálható lenyomata”

A BME VIK kutatói az emberi tájékozódás vizsgálatáról jelentettek meg nemzetközi publikációt.

„Többségünk összetett hálózati rendszerekben gondolkodva (pl. közösségi háló, tömegközlekedés) egyszerű módot választ a tájékozódáshoz: a világ részletekbe menő megismerése helyett annak egy kivonatolt részletét, ún. segédgráfot memorizál a sikeres navigáláshoz. Elemzéseink szerint egyénenként változó, hogy ki milyen hierarchikus útvonalat és struktúrát épít fel, majd alkalmaz az eligazodáshoz” – mondta Gulyás András, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) Távközlési és Médiainformatikai Tanszékének (TMIT) tudományos főmunkatársa, miután műegyetemi szerzőtársaival írt értekezését a Nature Publishing Group Hoz tartozó Scientific Reports közölte. (A publikáció eredeti angol címe: The role of detours in individual human navigation patterns of complex networks, szerzői: Gulyás András - tudományos főmunkatárs, VIK TMIT; Bíró József – egyetemi tanár, VIK TMIT, Rétvári Gábor - tudományos főmunkatárs, VIK TMIT, Novák Márton, Kőrösi Attila és Heszberger Zalán – kutató, MTA-BME Információs Rendszerek Kutatócsoport, Slíz Mariann – habil egyetemi docens, ELTE Magyar Nyelvtudományi és Finnugor Intézet.)

Gulyás András és kutatócsapata több éve foglalkozik különböző (informatikai, gazdasági, szociális, közösségi stb.) hálózati rendszerek összeköttetéseinek és csomópontjainak megértésével, az információ terjedésének módjával, továbbá az emberi viselkedés hálózati tájékozódásban betöltött szerepével. Eredetileg a hálózatok csomópontjai között közvetített információ útját és az útvonal kiválasztásának körülményeit vizsgálta Bolyai János Kutatási Ösztöndíjjal kitüntetettként. Elmondta: a hálózati útvonalválasztás egy létfontosságú és alapvető funkcionalitás, amely a különböző rendszerekben felelős az információ továbbításáért. A jelenség pontos elméleti megértése lehet az alapja például a modern telekommunikációs, biológiai, neurális, közösségi, gazdasági vagy hétköznapi rendszerek megismerésének, tervezésének és az ebben történő tájékozódásnak.

A VIK elméleti kutatója és csapata egy mobilapplikációt fejlesztett ki tudományos munkájuk alapjául szolgáló információk összegyűjtéséhez: a fit-fat-cat egy olyan angol nyelvű szójáték-alkalmazás, amelyben a felhasználó feladata, hogy egy hárombetűs szóból eljusson a következőig úgy, hogy egy lépésben csak egyetlen betűt változtat meg. (Gulyás András erről korábbi szóló tudományos értekezése a Nature Scientific Data című folyóiratában jelent meg – szerk.)

A műegyetemi kutatók által kifejlesztett és az elemzésekben használt fit-fat-cat alkalmazás képe

A műegyetemi szakember az app mögötti bonyolult hálózati struktúrát és a különböző emberi stratégiai-logikai megoldásokat elemezte legutolsó publikációjában. „A viselkedésünk tanulmányozása mindig új kihívásokkal kecsegtet. Az egyének hálózati tájékozódása közben tanúsított lépések gondolkodásunk lenyomatai. Megfigyeltük, hogy a játékosok többsége nem mindig a legrövidebb utat választja, hanem a saját maguk által kialakított segédgráf segítségét veszi igénybe, amelyre a személyiségük, nyelvtudásuk vagy preferenciáik vannak hatással. Emiatt gyakran egy hosszabb 'útvonalat' jártak be a célállomásig. E választás és az optimális megoldás közötti különbséget figyelemmel kísértük, mértük és 'nyúlnak' neveztük el. A segédgráf használatának és útvonalak nyúlásának egyszerű, az emberi kognitív kapacitásra visszavezethető oka van: ha így teszünk, nagyságrenddel kevesebb információt kell megjegyezni az adott hálózatról. Ezt a megjelent tanulmányban entrópia vizsgálatokkal igazoltuk. Egyúttal rájöttünk arra is: az emberek ragaszkodnak a mintáikhoz. Az idő előrehaladtával az általuk preferált megoldásokat követik és kevésbé nyitottak önmaguk fejlesztésére. Az applikáció példájánál maradva: az angol szójáték begyakorlása után a teljesítmény állandó szintre áll be, a játékosok egy idő után már nem törekednek eredményeik javítására, bár lenne erre lehetőségük” – osztotta meg a vizsgálat tapasztalatairól Gulyás András.

A műegyetemi szakértői eredmények egyedisége a mérési módszertanban is rejlik: metódusuk akár személyenként elemezhető információt szolgáltat az egyéni teljesítményekről. „Elméleti kutatásunkat számos gyakorlati területen is felhasználhatók” – hívta fel a figyelmet Gulyás András, majd néhány példát is említett elgondolásuknak a valós életben történő lehetséges realizálására: az ideális és egyénfüggő tájékozódás értékes információ lehet egyebek mellett a tömegközlekedés megszervezésének optimalizálására, például a fővárosi BKV-hálózat feltérképezésére vagy a hatékonyabb menetrendtervezésre is. Feltételezéseik alapján az emberek jelentős része a napi rutinját végezve ugyanazon a tömegközlekedési útvonalon közlekedik, így egy jelentősebb adatbázis-elemzés után beazonosítható, ki hova megy. Gulyás András ismertette még: az emberekkel kapcsolatos hálózatokkal foglalkozó vizsgálatok (biológusok, neurológusok, kognitív pszichológusok) jelenleg azzal az egyszerűsítő feltétellel dolgoznak, ami szerint az emberi szervezet, mint biológiai hálózat a lehető legrövidebb úton továbbítja a jeleket, információkat. Az útvonalválasztás, navigáció folyamatának pontosabb megértése éppen ezért például a gyógyszer hatóanyag-elemzéseknél vagy az agykutatásban is hasznos lehet.

A kutatócsoport a mostani vizsgálatnál egyetlen adatbázis információit alapul véve határozott meg összefüggéseket, de a közeljövőben szeretnék ezt szélesíteni, a munkában résztvevők számát pedig bővíteni. Azt fontosnak tartják, hogy teoretikus elemzéseik eredményéről a tudományos folyóiratok mellett közérthető formában egyaránt beszámoljanak: a hálózatkutatásban levont következtetéseiket egy egyszerű nyelvezetű ismeretterjesztő kötetben publikálják hamarosan, amely bárki számára elérhető lesz.

TZS-GI
Fotó: Takács Ildikó