Annons

Nicklas Berild Lundblad:Nu måste vi våga fråga hur allt hänger ihop

Vad har människokroppen, företag och städer gemensamt, och kan biologi ­lära oss något om hur ekonomin fungerar? I en ny bok pläderar fysikern Geoffrey West för vikten av att vi lär oss mer om hur komplexa system är uppbyggda och beter sig, om vi vill kunna skapa ett mer hållbart samhälle.

Under strecket
Publicerad

Organismer, städer och företag är alla uppbyggda av nätverksstrukturer. Satellitbild över ett nattligt Nordeuropa.

Foto: NASA/NOAABild 1 av 2

Geoffrey West under World Economic Forum i Davos, 2009.

Foto: Ren Yong/IBLBild 2 av 2

Organismer, städer och företag är alla uppbyggda av nätverksstrukturer. Satellitbild över ett nattligt Nordeuropa.

Foto: NASA/NOAABild 1 av 1
Organismer, städer och företag är alla uppbyggda av nätverksstrukturer. Satellitbild över ett nattligt Nordeuropa.
Organismer, städer och företag är alla uppbyggda av nätverksstrukturer. Satellitbild över ett nattligt Nordeuropa. Foto: NASA/NOAA

Alla däggdjurs hjärtan slår runt 1,5 miljarder slag under en normal livstid. Blåvalar, möss och människor får samma antal hjärtslag av naturen. Alla människor ­slutar växa och dör, och vi kan med stor sannolikhet förutsäga att ingen som läser denna artikel kommer att leva om 200 år. Företag lever i genomsnitt runt 150 år, medan städer tycks nästan odödliga – även om företags och städers metabolism uppvisar stora likheter. Större företag är mer effektiva, precis som större städer ger mer ekonomisk tillväxt. 

Styrs fenomen som dessa av lagar och samband som vi kan undersöka och lära oss något om? Det är frågan som studeras i Geoffrey Wests bok ”Scale: The universal laws of growth, innovation, sustainability and the pace of life in organisms, cities, economies and companies” (Penguin Press). West är en av personerna i kärnkretsen på Santa Fe Institute, ett forskningsinstitut som kommit att bli känd som en av de mest innovativa och tvärvetenskapliga miljöerna i världen, med inriktning på att studera komplexa system. I boken sammanfattar han sin forskning om hur komplexa fenomen varierar med storlek, hur de ”skalar”. 

Annons
Annons

Varför är det viktigt? Varför ska vi bry oss om att alla däggdjurshjärtan slår ungefär lika många gånger under en livstid? 

Det finns flera anledningar. Det tycks finnas intressanta samband mellan fysik och biologi, som man får syn på i studiet av komplexa system. Vi är, i vår vetenskapliga kultur, närmast obekymrade darwinister. Vi vet att mutation, selektion och ärftlighet, med litet drift, är det som styr livets utveckling, men det West pekar på är att bio­login existerar i ett newtonskt universum. 

Hur påverkar det newtonska universumet den darwinistiska evolutionen? Hur påverkar fysiken biologin, och, för den delen, sociologin och ekonomin? Där kommer ­frågan om skaloberoende regelbundenheter in. De ger vid handen att det finns andra krafter som styr utformningen av de biologiska systemen än endast de darwinistiska, och att vi bör förvänta oss att fysiken också skapar mönster och samband i ekonomi och sociologi. Här finns alltså djupare samband mellan olika komplexa system att utforska, och kanske använda för att förändra dem.

Organismer, städer, företag – de har alla en metabolism som existerar i gränslandet mellan biologi och fysik. Ett sätt som detta visar sig på är hur de varierar över storlek. De är alla, visar West, uppbyggda av nätverksstrukturer – blodomlopp, trafiksystem, organisationskartor – som skapar skaloberoende samband som vi kan studera och utveckla.  

Det är också intressant att studera hur fenomen varierar över storlek generellt. Ta energiåtgången i ett system, till exempel. Anta att en hund väger 40 kilo och en männi­ska 80 – betyder det att människan då behöver dubbelt så mycket energi? Svaret, intressant nog, är att vår energiförbrukning inte växer linjärt med storleken, utan sub­linjärt: människan behöver inte 100 procent mer energi än hunden, utan endast 75 procent mer. Den sortens ­effektivitet och skalekonomi är intressant också när vi studerar städer. En dubbelt så stor stad kräver bara 85 procent så mycket energi för sin metabolism. Det betyder att de största städerna är de mest energisnåla och att ­småstäder är miljöbovar, konstaterar West. En värld med megastäder är den grönaste värld vi kan få.

Annons
Annons

Samtidigt finns det ett superlinjärt samband med patent, ekonomi och brottslighet i städerna – ju större stad, desto mer av alla dessa.

Insikter som dessa finns det generöst av i Wests bok, och bara det gör den läsvärd. 

Här finns emellertid också två djupare teman som ­förtjänar uppmärksamhet. Det första är just frågan om komplexitet och komplexa adaptiva system. Det är tydligt att den klass av fenomen som vi kallar komplexa blir allt viktigare. De är inte bara teoretiskt fascinerande, utan av stor praktisk betydelse i en globaliserad, teknologisk värld. Ändå saknar vi, påpekar West, en helhetlig och sammanhängande begreppsapparat för att studera dem. En rad frågor om komplexitet kan inte ens enkelt ställas idag. Ta exempelvis frågan om huruvida världen har blivit mer komplex under de senaste 100 åren. Spontant skulle vi givetvis besvara den frågan jakande, men hur mäter vi komplexiteten? Den kanske enklaste definitionen – att det handlar om interaktion mellan en mängd olika systemkomponenter och att ju fler komponenter och interaktioner, desto mer komplext är systemet – är fortfarande rudimentär. 

I sitt efterord skriver West att förståelsen av ­komplexa system kommer att vara en av de mest centrala utmaningarna i framtiden. I dagsläget är vi inte i närheten av att förstå komplexiteten – ofta hänvisar vi i stället till den som ett närmast meta­fysiskt begrepp. Komplex framstår som en synonym till obegriplig eller ohanterlig. 

Ur det perspektivet ger Wests modeller och beskrivningar av samband som håller över flera olika klasser av komplexa system en vink om hur vi måste gå vidare: ­lösningen ligger i en vetenskapsteoretisk blick som skiftar mellan biologins klassificeringar och fysikens sökande efter lagar. Här finns oerhört intressanta frågor som spänner över en mängd fält. Inte minst saknas en komplexitetens filosofi, som kan redogöra för begrepp och problem på ett bra sätt.

Annons
Annons

Komplexiteten är också ett hot. De system vi nu lever i förstår vi inte, men vi har ändå förmågan att förändra dem – utan att veta vad vi gör. Världen går förmodligen inte under med en skräll eller ett pip utan i komplexitetens kakafoni. Wests bok förstärker insikten bakom grundandet av Santa Fe-institutet: att detta är samtidens mest akuta vetenskapliga utmaning. 

Det andra temat i boken som förtjänar att uppmärksammas är att den metodologiska räddningen inte ligger i det som ibland kallas big data. Vi lever i en datarik tid vilket har sina fördelar, eftersom data, observationer och mätvärden är grundläggande för vetenskapen – men de räcker inte. I vår datarikedom tappar vi bort precis det som West försöker göra: anläggandet av en begreppslig modell som gör det möjligt för oss att teoretisera. 

West kallar dessa modeller ”grovkorniga” och betonar att det finns betydande värde i att studera problem som inte leder till precisa svar, utan i stället ger en uppfattning om stora samband. 

Han berättar om hur Santa Fe-institutet formades, och hur man diskuterade vilket forskningsproblem man ville ägna sig åt. Förslag saknades inte: datavetenskap, logik, dynamik – men Nobelpristagaren Murray Gell-Mann påpekade att alla förslagen handlade om verktyg, och inte om frågor eller problem. Hans förslag – att man skulle studera komplexitet och komplexa adaptiva system – vann snabbt gehör eftersom det fokuserade på ett nyckelproblem som spände över flera olika vetenskaper. Institutets självklara tvärvetenskaplighet blev ett resultat av valet av forskningsämne. 

Annons
Annons

Geoffrey West under World Economic Forum i Davos, 2009.

Foto: Ren Yong/IBLBild 1 av 1

Studiet av stora datamängder kräver teori, begrepp och frågor. Det planlösa surfandet i datamängder kan leda till enskilda upptäckter, men det kan aldrig ersätta forskningens kärna – viljan att ordna data och observationer till teorier, gärna stora teorier med nya begrepp. 

Idag riskerar vi en normalvetenskap där data mining resulterar i meningslösa kataloger över korrelationer utan teoretisk överbyggnad. 

En av de saker som är befriande med att läsa Geoffrey West är just att han vågar ställa stora frågor, om hur en vetenskap om städer och före­tag ser ut, om varför vi ser skalsamband i olika komplexa system och hur vi kan leta efter orsakerna till detta. Han ställer dock inte bara frågor, utan konkretiserar sedan dem till hypoteser och experiment och det är där data har en roll: som vetenskapens grovarbetare, inte dess mellanchefer.  

Geoffrey West under World Economic Forum i Davos, 2009.
Geoffrey West under World Economic Forum i Davos, 2009. Foto: Ren Yong/IBL

Wests bok är i denna mening inte bara intressant utan också viktig. Frågan om komplexa system i sig kan mycket väl vara en fråga av stort överlevnadsvärde för oss, men om vi ska kunna besvara den måste vi också ändra vårt arbetssätt. 

För West är detta uppenbart när han tittar på frågan om uthållighet och miljön. Vår civilisation kräver mer och mer energi, och närmar sig den punkt då energin inte längre räcker till för att upprätthålla den. Vi har skjutit denna punkt framför oss med innovation och teknik, men för West är det uppenbart att detta inte låter sig göras i evig tid och – och detta är en oroande hypotes – att teknikskiften måste komma med allt kortare mellanrum. Innovationstakten måste hela tiden accelerera. 

Annons
Annons

Utan vår uppfinningsrikedom är världen ett malthusiskt system, där efterfrågan ökar snabbare än produktionen av resurser, så om vi inte klarar detta väntar kollaps. West menar också att nästa teknikgenombrott måste ske inom 20 till 30 år, för att vi ska ha en chans. 

Kanske är det som krävs att vi gifter samman den ­växande vetenskapen om städer med artificiell intelligens och maskininlärning? Ett världsomspännande nätverk av inte bara ”smarta” utan artificiellt intelligenta städer som kan hjälpa oss att hantera den epidemi av ökande komplexitet vi lever i? AI kunde erbjuda ett sätt för oss att gå bortom våra egna biologiska begränsningar i att hantera komplexiteten, och ta nya verktyg till hjälp i kampen mot den ändliga singulariteten. Vi är inte bara variabler, utan också aktörer i dessa system, vi är en del av det adaptiva. West är själv pessimistisk, han tror att innovationstakten förr eller senare kommer att sina och att Thomas Robert Malthus kommer att få rätt. Det är synd, eftersom hans bok i övrigt ger anledning till hopp snarare än misströstan. 

Vad han visat är ju att komplexiteten är öppen för ­studier, och ytterst inte mystisk. Det är den öppning vi behöver för att klara oss. 

Annons
Annons
Annons
Annons
Annons