_ Modelul matematic conectează inovația și uzura pentru a unifica perspectivele din diverse domenii

În Through the Looking-Glass de Lewis Carroll, Regina Roșie îi spune Alicei: „Este nevoie de toată alergarea pe care o poți face pentru a rămâne în același loc”. Cursa dintre inovație și învechire este așa.

Dovezile recente despre încetinirea progresului tehnologic și științific în contrast cu accelerarea riscurilor epidemiologice într-o lume globalizată – în direcția opusă – indică importanța relativului ratele de inovare și de învechire.

Când inovația depășește sau nu reușește să depășească învechirea? Înțelegerea acestei dinamici este în curs de dezvoltare, iar modul în care este discutată inovația este în mare parte fragmentat în diferite domenii. În ciuda unor eforturi calitative de a reduce acest decalaj, informațiile sunt rareori transferate.

În cercetarea condusă de Complexity Science Hub (CSH), Eddie Lee și colegii săi au făcut un pas important în construirea acestor punți cu o teorie matematică cantitativă. care modelează această dinamică.

Lucrul, „Motoare de idei: Unificarea inovației și obsolescenței de la piețe și evoluția genetică la știință”, este publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Ați putea spune că acesta este un exercițiu de traducere”, spune Lee, primul autor al lucrării. „Există o multitudine de teorii despre inovare și învechire în diferite domenii: de la teoria inovației a economistului Joseph Schumpeter, la alte idei propuse de biologul teoretician Stuart Kauffman sau de filozoful științei Thomas Kuhn. Prin munca noastră, încercăm să deschidem porțile către procesul științific și conectează aspecte ale diferitelor teorii într-un singur model matematic”, explică Lee, cercetător postdoctoral la CSH.

Lee, împreună cu Geoffrey West și Christopher Kempes de la Institutul Santa Fe, concepe inovația ca extinderea spațiului posibilului în timp ce uzura îl micșorează. „Spațiul posibilului” cuprinde ansamblul tuturor potențialităților realizate în cadrul unui sistem.

„În spațiul posibilului, s-ar putea să vă gândiți la diferite tehnologii de producție disponibile în firme. Toate speciile mutante vii ar putea fi un bun exemplu în biologie. În știință, s-ar putea să vă gândiți la teorii științifice care sunt fezabile și susținute empiric", spune Lee.

Spațiul posibilului crește pe măsură ce inovațiile sunt atrase din „posibilul adiacent. ,” termenul lui Stuart Kauffman pentru ansamblul tuturor lucrurilor care se află la un pas de ceea ce este posibil. Lee și coautorii săi compară acest lucru cu un front învechit, care este ansamblul tuturor lucrurilor care sunt pe punctul de a fi aruncate.

Pe baza acestei imagini a spațiului posibilului, echipa a modelat o dinamică generală a inovării și învechirii pentru a identifica trei scenarii posibile. Există un scenariu în continuă expansiune, în care agenții de posibilități sunt capabili să crească fără sfârșit. Distopia schumpeteriană este opusul acestei lumi, în care inovația nu reușește să depășească învechirea. Un al treilea scenariu urmează conceptul original schumpeterian de creație și distrugere, în care noi moduri de producție supraviețuiesc prin eliminarea celor vechi.

Modelul a fost testat cu date din lumea reală dintr-o varietate de domenii, din măsurători de productivitatea fermă la mutațiile COVID-19 și citările științifice. Astfel, cercetătorii au reușit să reunească exemple care au fost considerate până acum izolate unele de altele. Atât modelul, cât și datele sunt pentru setul mediu de dinamică, mai degrabă decât să se concentreze pe inovații specifice, ceea ce permite generalizarea subliniată în lucrare.

„Am văzut o asemănare remarcabilă între toate datele, din economie, biologie și știință”, afirmă cercetătorul CSH. O descoperire cheie este că toate sistemele par să trăiască în jurul frontierei inovatoare. „În plus, agenții de la limita exploziei inovatoare, fie în apropierea acesteia, fie în depărtare, au același profil caracteristic”, adaugă Lee, unde puțini agenți sunt inovatori și mulți sunt aproape de uzură. West aseamănă acest lucru cu sistemele care trăiesc la „limita haosului”, unde o mică schimbare a dinamicii poate duce la o schimbare majoră a stării sistemului.

Noua abordare ar putea transforma înțelegerea noastră asupra dinamica inovării în sisteme complexe. Încercând să surprindă esența inovației și a învechirii ca fenomen universal, lucrarea reunește puncte de vedere divergente într-o teorie matematică unificată. „Cadrul nostru oferă o modalitate de unificare a unui fenomen care a fost studiat până acum separat cu o teorie cantitativă”, spun autorii.

„Având în vedere rolul critic pe care inovația în toate manifestările sale multiple îl joacă în societate, este destul de surprinzător că munca noastră pare a fi prima încercare de a dezvolta un fel de teorie matematică unificată, care poate fi testată pentru a înțelege dinamica acesteia”, spune West. „Este încă foarte grosier, dar sperăm că poate oferi un punct de plecare pentru dezvoltarea unei teorii realiste mai detaliate, care poate ajuta la informarea politicilor și a practicienilor.”

„Oferim un model mediu al dinamicii combinate a inovației și învechirii. ”, spune Kempes. „În viitor, este interesant și important să ne gândim la modul în care acest model mediu se întâlnește cu teoriile detaliate despre modul în care inovațiile apar de fapt. De exemplu, cum se combină obiectele sau tehnologiile actuale pentru a forma lucruri noi, în ceva asemănător cu teoria asamblarii recent propusă. ?"

(Fluierul)