איך לצאת מטירוף המערכות – על סינכרון ותיאום של רשתות אנושיות

איך לצאת מטירוף המערכות – על סינכרון ותיאום של רשתות אנושיות

 

טירוף מערכות, או, בפשטות, "בלגן", הוא מצב שלצערנו מוכר ונפוץ למדי במערכות ממשל של מדינות, הנהלות של חברות עסקיות, וכנראה שבכל מקום שיש בו יותר משלושה בני-אדם דעתנים. סנכרון, תיאום ושיתוף פעולה, הם הצד השני, האפשרות האחרת, הרצויה, היעילה, של המערכות המורכבות האלה. אבל איך בדיוק אפשר לכוון ולפתח סנכרון מתוך בלגן וטירוף מערכות?

קבוצה של פיסיקאים ישראליים יצאו למסע מחקר מפתיע, בניסיון להבין את המניעים, ההתנהגות והפרמטרים הבסיסיים השולטים בדינמיקה של רשתות. אפשר היה, אולי, לנסות וליצור סנכרון בין גורמים פוליטיים שונים, אבל פיסיקאים תמיד מחפשים מודלים מינימליסטיים,  שמאפשרים התבוננות ומדידה עם מינימום של הפרעות רקע, ולפיכך הם בחרו לבחון את תהליכי הסנכרון והתיאום בין נגני כינור מקצועיים, ברשתות מורכבות – עם שליטה מלאה בקישוריות הרשת, בחוזק הצימוד של כל  חיבור, ובמידת העיכוב של האותות שמגיעים לכל נגן. 

 

 

למה דווקא כינור?

 אולי התשובה לכך היא, בפשטות, שהכינור נחשב ל"מלך התזמורת", כפי שביטא זאת, בדרכו המיוחדת, שלום עליכם ברומן הקצר הבלתי נשכח "סטמפניו" (שככל הנראה מסתמך על דמותו של הכליזמר יוסל'ה דרזנר, 1822-1879). סטמפניו של שלום עליכם הוא מוסיקאי מחונן.

סטמפניו במחזה שכתבה עדנה מזי"א על-פי נובלה של שלום עליכם, בהפקת התיאטרון הקאמרי, 2012. שחקנים: יחזקאל לזרוב, אורלי זילברשץ, עדנה בליליוס, רונה-לי שמעון, אלון דהן, מתן זרחיה, עודד צדוק, אסף סלהוב, ליאת הר לב, ערן מור, יובל סגל והילה עופר. בימוי: עדנה מזי"א ויחזקאל לזרוב.

צילום והפקה: אליצור ראובני. עריכה ממוחשבת: מתן ראובני.

יש לו להקת כליזמרים שמלווים אותו, והוא מופיע איתם בחתונות ובהזדמנויות חגיגיות נוספות. אבל הוא גם סוג של "כוכב רוק": אנשים באים מכל רחבי פולין ורוסיה כדי לשמוע אותו ואת להקתו. גרופיס ("מזדנבים"),  מתברר, הם לא המצאה של המאה ה-20. כמו כוכבי רוק רבים, גם סטמפניו הוא שובר לבבות ידוע. נשים רבות נופלות ברשתו. אבל הצדק, כידוע, הוא לפעמים טיפוס הפכפך למדי. יום אחד מתאהב סטמפניו ברוחל'ה היפה, הנשואה. הסיפור מתחיל להסתבך כשרוחל'ה מתאהבת בו… וכאן הסנכרון הנדרש ממש לא מינימליסטי…

 

צליל מכוון

בכל אופן, אם נחזור לימינו אלה, בניסוי של קבוצת הפיסיקאים, בראשותם של ד"ר מוטי פרידמן מאוניברסיטת בר-אילן ופרופ' ניר דוידזון ממכון ויצמן למדע , השתתפו 16 נגני כינור שניגנו את אותה המנגינה – כשהם לא רואים ואינם שומעים זה את זה ישירות. הפלט הדיגיטלי שלהם (הקלטת צלילי הנגינה שלהם), נשלח ל"תיבת ערבול" הניתנת לתכנות. ה"תיבה"  משגרת את ההקלטה לנגנים אחרים לפי פיזור גיאומטרי משתנה, וכן בעוצמה ובמידת עיכוב משתנים, לפי הנחיות המדענים. בדרך זו יצרו המדענים רשתות מגוונות ומבוקרות היטב של נגנים – ובחנו את מידת יכולתם להסתנכרן בתנאים השונים.

הניסוי בפעולה.

הנגנים מתבקשים לנסות לסנכרן את נגינתם עם הצלילים שהם שומעים באוזניות. צלילים אלה הם, למעשה, סכום האותות של נגנים אחרים, בהתאם למאפייני "חיבור הרשת" שבחרו המדענים.

 סנכרון בין בני-אדם הוא תופעה מוכרת (למשל, הדרך שבה אנשים מתאמים קצב של מחיאות כפיים), אך במערכת הניסוי של נגני הכינור, שהתאפיינה ברמת בקרה וגיוון גבוהה במיוחד, הושגו תובנות חדשות על מנגנוני הסנכרון האנושיים. כך, למשל, התברר שלנגנים אנושיים יש יכולת בולטת להתגבר על אותות (צלילים) "מתסכלים" (כמו צלילים של נגנים אחרים שמנגנים בעיכוב מסוים), ולהסתנכרן בנגינתם עם הנגנים האחרים. יכולת זו לא קיימת במערכות ניסוי אחרות שבוחנות סנכרון, כגון לייזרים מצומדים. במילים אחרות, מתברר שגם במובן של סנכרון (שמתבטא לעתים ב"ויתור מסוים על האגו"), בני-אדם, בניגוג למה שמקובל אולי לחשוב, חכמים ויעילים יותר ממערכות לייזר.

 

 

 

איך הם עושים זאת?

 פרידמן, דוידזון ושותפיהם למחקר, מצאו שהנגנים האנושיים מצליחים להסתנכרן הודות לשתי שיטות פעולה אינטואיטיביות. הראשונה היא שינוי משמעותי במהירות הנגינה שלהם עצמם – כדי להתגבר על העיכוב בנגינתם של הנגנים האחרים. השיטה השנייה היא התעלמות מצלילים שאינם מתאימים ("מתסכלים"), בדומה לדרך שבה אנחנו מצליחים להתמקד בדבריו של אדם אחד בתוך קהל רב של אנשים, למשל, בתחנת רכבת.

 השילוב והשימוש לסירוגין בשיטות הפעולה האלה, מאפשרת אסטרטגיות סנכרון חדשות שעשויות להניב פתרונות טובים יותר מאלה שאפשר להגיע אליהם באמצעות מודלים ידועים להשגת סנכרון. המדענים אומרים שדרך פעולה זו עשויה להוביל לפיתוח יישומים בתחומים שונים, כגון ניהול תנועה, בקרת מגיפה ואפילו דינמיקה של התנהגויות ומגמות בשוק המניות.

 

המאמר

Synchronization of complex human networks' has been scheduled for publication in Nature Communications

פורסם בכתב-העת המדעי

Nature Communications

כתיבת תגובה

כתובת הדוא"ל לא תפורסם.