A hat lépés távolság

Karinthy Frigyes

Akárcsak a hagyományos postai küldemények, az interneten száguldozó adatok is jórészt előre meghatározható útvonalon haladnak. A világháló bővülésével párhuzamosan nő a szakértők aggodalma, miszerint a jelenleg használatban lévő routing protokollok, azaz a routerek egymás közötti kommunikációját bonyolító szabványok rövidesen már nem lesznek képesek megbirkózni az egyre terebélyesedő információs zsúfoltsággal. Ahogyan a kutatók újabb és újabb lehetséges megoldásokat vettek számításba, néhányuk figyelme egy 1960-as évekbeli híres szociológiai kísérlet felé fordult, amelyben az alanyoknak leveleket kellett célba juttatniuk egy barátokból álló hálózaton keresztül.

Az internetes routerek éveken keresztül a Border Gateway Protocol (BGP) nevű standardot használták az adatok áramlásának feltérképezésére. A BGP működése szerint minden routertől megköveteli a hálózati címek eltárolását az úgynevezett útvonalválasztó táblában (routing table), amely alapján a protokoll képes meghatározni a továbbítandó információcsomagok célját. Ahogyan az internetre csatlakozott számítógépek száma nőtt, úgy váltak az útvonalválasztó táblák egyre robusztusabbá, míg végül szignifikánsan lassítani kezdték a forgalom egy részét a megnövekedett lekérdezések, frissítések száma miatt.

Hat lépés távolságban

Ennél a pontnál segíthet Stanley Milgram amerikai szociológus idevágó munkája. A tudós a hatvanas években végzett egyik kísérletében feladatul adta alanyainak egy levél továbbítását egy általuk ismeretlen személynek, mégpedig úgy, hogy a küldeményt először egyik barátjuknak kellett odaadniuk, majd a barát adta tovább a levelet egy másik barátnak, és így tovább, ezáltal mindig egy kicsivel közelebb kerülve a célszemélyhez. Milgram megmérte, hogy mennyi átadásra volt szükség egy-egy levél célba juttatásához a feladó és a címzett között, és úgy találta, hogy az átlagos érték 5,2 átadás / indított kísérlet volt.

Ez az érték nagyjából egyezést mutat a híres „hat lépés távolság” elméletben jósolt értékkel, amely szerint a Földön bárki kapcsolatba hozható bárkivel egy ismeretségi láncon keresztül, mely láncban a két végpont között maximálisan öt elem van. Az elmélet először Karinthy Frigyes Láncszemek című novellájában bukkant fel először, ám azóta – magyar matematikusok közreműködésével, köztük Barabási Albert-László munkássága nyomán – a hálózatok vizsgálatának egy alapteóriájává vált.

2000-ben Milgram kísérletétől inspirálva Jon Kleinberg, a Cornell Egyetem professzora saját matematikai modellt dolgozott ki egy bármilyen hálózatban végbemenő információtovábbítás leírására. Kleinberg arra következtetett, hogy Milgram kísérlete szerint egy nagy szociális hálózatban léteznek olyan rövid utak, amelyeket az emberek anélkül is képesek megtalálni, hogy teljes rálátásuk lenne a hálózat egészére.

Marián Boguñá, a Barcelonai Egyetem kutatójának javaslata szerint ez a megközelítés alkalmas lehet akár az internetes routing rendszerének újfajta leírására is. A Nature Physics folyóiratban nemrégiben publikált „Navigability of Complex Networks” című tanulmányukban Boguñá és kollegái arról értekeznek, hogy Kleinberg és mások munkái elméleti alapot nyújthatnak egy olyan protokoll kifejlesztésére, amely kevesebb információ nyomon követését várja el a routertől, ezáltal csökkentve a manapság sűrűn előforduló hálózati torlódást.

Rejtett összefüggések

Rejtett összefüggések

A megoldás kulcsa Boguñá szerint az információ „rejtett bitjeinek” felismerése lehetne, amely segítene a routereknek döntést hozni, hová küldjenek egy specifikus adatcsomagot. Milgram kísérleteiben ugyanis az alanyok ilyesfajta információkat használtak fel a levelek továbbításához: ahelyett, hogy egy véletlenszerűen kiválasztott barátjuknak küldték el volna a levelet, először felmérték a személyt különféle kritériumok alapján, mint például annak foglalkozása, e módon megpróbálva közelebb jutni a célszemélyhez.

Boguñá és kollégáinak munkája arra a problémakörre fókuszál, miként lehetne felismerni, azonosítani és kihasználni a rejtett információkat más hálózatokban. Az internetes routing esetében például a router fizikai helyének vagy az utolsó információcsomag típusának meghatározásával képesek lehetnénk megtalálni azt a kulcsot, amelynek segítségével az információt úgy továbbíthatnánk a célállomásra, hogy nem kellene az egész hálózatot előzetesen feltérképeznünk.

Kleinberg szerint ez a munka „egy nagyon elegáns lehetséges megközelítés azon alapstruktúrák felfedezésének irányába, amelyek a tényleges navigálhatóságot teszik lehetővé a fizikai hálózatokban. A munkacsoport technikája magában rejti a potenciált arra nézve, hogyan vezethetünk be újfajta routing megvalósításokat a globális információ helyi stratégiára történő cseréjével, amelyek eddig rejtve maradt összefüggéseket, mechanizmusokat követnek.”

John Crowcroft, a Cambridge-i Egyetem professzora szerint azonban túl korai lenne még kijelenteni, hogy Boguñá-csoport megközelítése működni is fog. Azzal együtt, hogy a kutatók jó munkát végeztek Kleinberg elméleti modelljének alkalmazásával, a valóság egyéb kényszereket is magával hordoz, mint például az alkalmazások sajátos egyéni követelményei. Mindezek ellenére ez a kutatási irány mindenképpen további vizsgálódásra érdemes.

Boguñá úgy véli, a munkája egyelőre még gyerekcipőben jár. A következő lépésben kollégáival igyekeznek majd meghatározni, miféle eddig rejtve maradt összefüggéseket, mechanizmusokat lehetne alkalmazni az internetes routing területén. A további kutatások várhatóan számos évet emésztenek majd fel.

(Forrás: Technology Review)