„A kapocs a kollektív viselkedés”

Nemrég kapta meg az ELTE Innovatív Kutatója díjat. Mit jelent Önnek ez az elismerés?
Természetesen nagyon örültem neki, és sokat jelent, különösen azért, mert a kutatásaim és a tevékenységem jellegéből eredően az orientációm főként nemzetközi: elsősorban külföldi folyóiratokban publikálok, más országokban veszek részt konferenciákon. Sokszor nincs időm arra, hogy itthon, a közvetlen környezetemmel is megismertessem a munkámat. Ezekből adódóan az elismerés gyakran külföldön ér, ám ha mégis itthon kapok valamilyen díjat, az mindig hatalmas öröm számomra. Sokat jelent, hogy ezúttal ráadásul az ELTE-n ismerték el, amit csinálok.

Meséljen innovatív kutatásairól!
Elsőként a hálózatkutatási eredményeimet emelném ki. Egy volt tanítványomnak köszönhetően kezdtem el ezzel a területtel foglalkozni, aki rájött valamire azzal kapcsolatban, hogy a komplex rendszereken belül milyen kapcsolati háló van, ez a felfedezés pedig berobbant a tudományos közéletbe. Mivel nekem személyes kapcsolatom is volt vele (az ELTE-n volt diplomamunkásom), elkezdtünk ezzel közösen foglalkozni. Innováció úgy lett belőle, hogy a fiam egy szervezetfejlesztési tanácsadó cégnél dolgozott, ahol egy nagyon régi hálózatkutatási módszerrel mértek fel egy vállalatot, holott ezt a módszert akkorra már rég meghaladtuk. Ezután elkezdtük megnézni, hogy mennyire alkalmazhatók az eddigi eredményeink a gyakorlatban.
Egy másik ilyen eset volt, hogy fizikusokként biológiával is foglalkoztunk, és mikor ezt elkezdtük, egyszerű lényeket próbáltunk választani, ezért baktériumokat figyeltünk meg mikroszkóp alatt. Kiderült, ha sokan vannak, ide-oda áramlanak, érdekes mintázatokat hoznak létre. Innen jött az ötlet, hogy emberi szöveti sejtek mozgását is érdemes lenne megnézni. Ez viszont nem volt egyszerű, ki kellett fejleszteni hozzá egy mini inkubátort, ami lehetővé tette, hogy akár napokig olyan feltételeket biztosítsunk, hogy a vizsgált sejtek életben maradjanak a mikroszkóp tárgyasztalán. Akkoriban ilyen egyáltalán nem létezett. El is nyertünk egy pályázatot arra, hogy ezt a berendezést végleges formára fejlesszük – ezután szabadalmat is kapott.

Igen szerteágazó az érdeklődése, a kollektív emberi viselkedéstől, a kooperatív biológiai rendszereken át a mintázatképződésig. Van-e valamilyen kapcsolat ezen területek között, vagy egymástól függetlenül kutatja őket?
Az én fejemben ezek összefüggnek, a kapocs köztük pedig a kollektív viselkedés. Elkezdtük ezeket a kutatásokat a baktériumokkal, majd folytattuk a sejtekkel, de rájöttünk, hogy azok az egyenletek, amiket a baktériumokra felírtunk, akár halrajokra is használhatók. Folyamatosan haladtunk egyre feljebb, majd arra jutottunk, hogy az emberek áramlását, mozgását is megpróbálhatjuk leírni. Például egy embertömeg egy stadionból kifelé jövet olyan, mintha egy homokórában a homokszemek peregnének. Az ilyen mozgásoknak sokféle aspektusa van, és többféleképpen lehet őket leírni. Úgy tűnhet, hogy különálló dolgokról van szó, de a kollektív mozgás összeköti őket.

Mostanában mely terület foglalkoztatja leginkább?
Pillanatnyilag nagyon érdekel a hierarchikus szerveződés kialakulása. Galambcsapatokon belül figyeltük meg, hogy vannak vezéregyéniségek és követő hajlamúak. Az emberi társadalom is hasonlóan működik, de azt sokkal nehezebb így megközelíteni, ezért olyan területeken próbálkozunk, ahol méréseket lehet végezni, az eredményeket kiértékelhetjük és modelleket készíthetünk ágens alapú számítógépes szimulációkkal. Ennek lényege, hogy az ágensek szimulált egységek, akik optimalizálni próbálják a tevékenységüket. Például a galambcsapatoknál a szimulációban a tíz galambot tíz ágens jelképezné, és az lenne a feladatuk, hogy együtt mielőbb elérjenek egy adott célt úgy, hogy közben rengeteg a zavaró körülmény. Kérdés, ezt hogyan tudják minél jobban megvalósítani, kell-e ehhez a hierarchikus szerveződés. Az érdekel, hogy miért hatékonyabb a hierarchikus szerveződés, mennyire hierarchikus egy adott szervezet.

Milyen kutatásokat végez jelenleg ezen a területen?
Jelenleg két kutatócsoportom van és mindkettő tevékenysége az előbb említett hierarchiát vizsgáló kutatáshoz kapcsolódik. Megvettem a Web of Science elnevezésű adatbázist, ami több millió cikk részletes adatait tartalmazza. Azt vizsgálom, hogy melyikben milyen hivatkozások vannak a többi cikkre, így keresem az adatbázisban a hierarchiát: az igazán jó cikkek hogyan emelkednek ki, és a többi hogyan tapad ezekre.
Tervezünk egy modellhelikopterekből készített, teljesen autonóm egységekből álló repülőgéprajt, ahol a repülők csak egymással kommunikálnak. Az egész raj kollektíven fog tudni olyan problémát megoldani, mint például odatalálni valahová. Ezt a galambraj ihlette, de ha sikerül megvalósítani, egyedülálló lesz, ilyesmi ugyanis jelenleg nem létezik.

Milyen más tervei vannak még?
Elsősorban a meglévő kutatásaimat szeretném befejezni, de egy újabb pályázatot is tervezek. Ha sikerülne elnyerni, előrébb lépnék az állatok modellezése terén, mert az előzőekben igen nagyot ugrottunk a madaraktól az emberekig. Most kutyák viselkedését vizsgálnánk, de akár még csimpánzok viselkedését is megfigyelhetjük. Érdekes lehet, hogy az emberszabású majmok társadalmában hogyan alakul a hierarchia.

Kapcsolódó anyagaink
Innováció: az egyetemek és a gazdaság találkozása
ELTE-s kutató képviseli Közép-Európát
„A bonyolult szisztémák egyszerű szabályait kutatom”