Rizikos fizika: naujos senų mokslų galimybės
Naujovių keliai moksle ne visada tiesiausi Visa tai nuteikia žvalinančiai, tik bijau patekti į tam tikros fizikos mokslų sugestijos pinkles. Gal vienas kitas naujovėms labiau pagavus socialinių mokslų atstovas ir ryšis taikyti rizikos fizikos metodus, bet gali kilti ir priešiškumas svetimiems „dievukams“. Ar neįsižeis dėl tokios gamtos ir griežtųjų mokslų invazijos, tarkime, „grynieji“ humanitarai, filologai, linkę naudoti tokias sąvokas kaip dvasia, dvasingumas, meniškumas, , meninė individualybė, subjektyvumas, tautos tapatumas ir t. t.
Žmonių bendravimo problemų buvo, yra ir bus. Jų neišvengsime ir tarp mokslininkų. Teko susidurti su įsižeidusiais humanitarais, kurie nepriima ne tik kitų tyrimo metodų, bet net ir kritiško jų tyrinėjimų ar kūrybos vertinimo. Nieko čia nepadarysi, bet ilgainiui bus plačiau suvokta ir rizikos fizikos teikiamų galimybių svarba.
Dabar fizikai nemažai dirba finansų teorijos kryptyje, savo publikacijas skelbia ekonofizikos žurnaluose ir tam tikrų fizikos žurnalų skyriuose.
Vadinasi, fizikai su savo straipsniais ne visada prasiveržia į finansams skirtus specializuotus žurnalus?
Įvairių krypčių tyrinėtojams vis dar trūksta tarpusavio susikalbėjimo. Kiek man tenka dalyvauti mokslinėse konferencijose, bent jau fizikai vieni kitus nuolat ragina savo darbus publikuoti ir ekonomikos žurnaluose, dalyvauti bendrose konferencijose. Į savo konferencijas mes paprastai kviečiame ekonomistus, ir jie gana noriai dalyvauja. Skirtingų požiūrių sugretinimas vyksta nuolat ir tai labai svarbu. To proceso eigoje visko pasitaiko: nesupratimo, nenoro suprasti, paprasčiausio atskirų asmenų įsižeidimo, retsykiais ir nekorektiškų pasisakymų. Tačiau šie nesusipratimai nestabdo skirtingų mokslų atstovų bendradarbiavimo. Tarpdisciplininė sandūra naudinga ir vieniems, ir kitiems. Bendradarbiavimas teikia naujo peno mokslui ir tame procese dalyvaujantiems mokslininkams.
Štai knyga, kurioje pateikti kompiuterinės grafikos ir matematinių algoritmų pagalba sukurti vaizdai. Analizuojant meno kūrinius ar gyvosios gamtos harmoniją dažnai pastebimos panašios struktūros. Ieškant ir apibendrinant meninės kūrybos dėsningumus, gali būti naudinga ir rizikos fizikos specialistų patirtis.
Tačiau kokių nors perversmų moksle rizikos fizikai dar nebuvo lemta įvykdyti?
Konferencijose tenka išgirsti perdėto pasididžiavimo ar pasigyrimo, bet moksle sveikintinas ir tam tikras sveikas skepticizmas. Juk kalbame apie labai sudėtingas, sunkiai prognozuojamas tyrimų sistemas. Norimas prognozavimo lygis dar toli gražu nėra lengvai pasiekiamas.
Gal reikėtų kalbėti tarsi apie dvi plokštumas: viena – tai teorinės rizikos fizikos žadamos galimybės, o kita – reali to mokslo šiandien teikiama nauda? Kitaip tariant, praktinis teorijos pritaikymas toli gražu ne visada adekvatus viltims, su kuriomis mokslininkas kimba į problemą?
Didžiausia šių tyrimų perspektyva ta, kad kompiuteriais galime apdoroti labai didelius duomenų kiekius. Jie apdorojami labai sparčiai, pavyksta juos tvarkyti, analizuoti, sisteminti. Tai naujų galimybių šaltinis, dažnai tai labai svarbu ekonomikoje, kur turime naudoti daug duomenų. Finansų srityje, apskaičiuojant kainų pokyčius ir su tuo susijusią riziką tenka turėti reikalų su milžiniškais parametrų ar rodiklių kiekiais. Fizikai tuos duomenis apdoroja ir analizuoja panašiais metodais, kuriuos taiko tvarkydami savo eksperimentų duomenis, o esminis skirtumas tas, kad įprastuose fizikiniuose eksperimentuose galima savo bandymus pakartoti. Socialiniuose moksluose, ekonomikoje tokios pakartojimo galimybės paprastai nėra. Tai sukelia komplikacijų, bet pats tyrimų metodas gali būti pritaikomas skirtingoms šalims, skirtingiems laikotarpiams t.t. Pradedame nuo empirinių duomenų, jie analizuojami ir mėginama aptikti reguliarumus. Didžiausias sunkumas kyla dėl to, kad socialiniuose moksluose dar neturime patikimų mikroskopinių modelių, dažniausiai tenka spręsti atvirkštinį uždavinį – iš empirinių duomenų bandome atspėti, sukurti juos modeliuojančius mikroskopinius modelius. Čia yra daug erdvės kūrybai. Pasiūlyti modeliai realizuojami kompiuterių pagalba ir patys tampa tolimesnių tyrimų objektu.
Tarkime, tyrimo objektas – finansai. Konkretūs žmonės biržoje prekiauja akcijomis, atlieka tam tikrus veiksmus. Tyrinėtojai kuria modelius, kur kiekvienas prekiautojas įvardijamas kaip agentas, t. y. subjektas, veikiantis pagal nustatytas taisykles. Kuriamas mikroskopinis tūkstančių agentų tarpusavio sąveikos modelis, kuris toliau skaičiuojamas kompiuterių pagalba, modelinis skaičiavimas turėtų duoti panašius rezultatus, kurie stebimi realioje finansų biržoje. Rizikos fizikos mokslas kuria realiame gyvenime veikiančių ir tarpusavyje vienas kitam įtaką darančių agentų mikroskopinės sąveikos modelius, kurie atkuria tas pačias realiai stebimas finansų rinkos savybes.
Ar tų pavienių agentų įtakų suma padės pasiekti finansų rinkoje realų rezultatą? Kitaip tariant, ar tai tiesinė priklausomybė tarp agentų poveikio ir galutinio rezultato?
Visi šie modeliai pasižymi ryškiai išreikštu agentų sąveikos netiesiškumu, kuris sąlygoja sistemos sudėtingumą – dinaminio chaoso pasireiškimą, menkas galimybes taikyti analizinį aprašymą, lemiamą agentų kolektyvinio elgesio įtaką. Tokių sistemų kompiuterinis modeliavimas tampa svarbiausiu tyrimo instrumentu.
Be to, tokios sistemos nėra uždaros ir savarankiškos, jos pasižymi stochastiniu nuolatiniu išoriniu poveikiu. Tarkime, akcijų prekybai poveikį turi aplinkoje vykstantys įvykiai ir procesai, kainos ir prekybos aktyvumas priklauso nuo visuomenėje vykstančių įvykių: nuo spaudos rašinių, politikų ir įtakingų asmenų pareiškimų ir t. t. Todėl kuriamuose dinaminiuose netiesiniuose modeliuose naudojami ir stochastiniai elementai kaip atsitiktiniai sistemos trikdžiai.
Apie fazių virsmus Sudėtingos fizikinės lygtys sunkiai įsivaizduojamos be trūkio taškų, fazinių virsmų ir pan. Ar rizikos fizikoje taip pat ieškoma tų fazinių virsmų?
Pagrindinis modeliavimo tikslas ir yra suprasti, kokiems parametrams, kokioms sistemos evoliucijos stadijoms bei išorės sąlygoms, sudėtingų sistemoms elgesys keičiasi kokybiškai. Tai ir yra tam tikras sudėtingų sistemų fazių virsmas.
Tarkime, karo veiksnys, kuris suardo ligi tol veikusios ekonominės, finansinės ir pan. sistemos dėsningumus. Tai būtų fazių virsmo pavyzdys?
Tai ne fazių virsmas, bet lemiantis išorinis poveikis, kuris gali sukelti virsmą. Šio mokslo esmė ta, kad vadinamojo fazinio virsmo priežastys gali būti stebimos pačios sistemos viduje, tam tikrais sistemos evoliucijos etapais. Išorės poveikiai sunkiai prognozuojami, o sistemos vidaus dinamikos tyrimai labai svarbūs tuo, kad čia slypi ir prognozavimo galimybės, nors dažnai labai trumpalaikio. Prognozavimo galimybių paieškos yra labai aktyvios, bet sudėtingose sistemose retai tikėtinos. Jei reiškinį suprantame tiek, kad jį galima prognozuoti bent artimiausioje ateityje, tai jau tikras mokslo teikiamas rezultatas. Prognozavimo galimybės slypi ne stochastikoje, bet dinamikoje, sąveikų tarp agentų dėsningume. Faziniai virsmai finansuose – tai akcijų rinkų krizės, pakilimai ir nuopuoliai, kuriuos siekiama numatyti, t. y. prognozuoti. Didžiausia visuomenės ir tam tikrų finansinių, ekonominių struktūrų baimė susijusi su neprognozuojamu akcijų kainų kritimu ir panašiomis krizėmis, kurios gali virsti ir žymiai platesnėmis finansinėmis bei ekonominėmis krizėmis. Šiems dalykams suprasti, prognozuoti dedamos didžiulės pastangos, investuojama daug lėšų ir tyrėjų laiko. Krizių analizė yra didžiulio susidomėjimo objektas.
Tai rizikos fizikos objektas?
Be abejo, nes kuriamuose modeliuose, jų vidinėje dinamikoje turi būti numatyta ir krizių galimybė: kada dėl kokių priežasčių jos atsiranda. Tie modeliniai skaičiavimai lyginami su empiriniais duomenimis, iš empirinės statistikos bandoma nustatyti kylančio pavojaus pirmuosius ženklus.
Ar ne tą patį daro ekstrasensai, parapsichologai ir kitokių galų analitikai, mėginantys savo analizes ir prognozes „prakišti“ už gryną mokslą? Tai šių sričių „autoritetai“ nuolat prognozuoja, kada vienų ar kitų akcijų kaina pašoks, kada koks žymus veikėjas susirgs vėžiu (tą rodo juoda dėmelė ar apgamas ant plikės) arba kada baisus cunamis nušiauš kokią pietų šalies pakrantę. Kuo rizikos fizika skiriasi nuo panašių burtautojų pranašysčių? Gal tuo, kad šio mokslo pavadinime yra žodis „fizika“?
Skiriasi tuo, kad fizikų modeliai būna aiškiai ir moksliškai griežtai aprašyti. Abejojantieji tų modelių patikimumu gali pagal aprašymą tą modelį susikurti savo kompiuteryje, paanalizuoti, išbandyti. Modelį galima patvirtinti ar paneigti, tai yra natūralu moksle. Visiškai nereikia remtis nepatikrintais duomenimis ar astrologinėmis pranašystėmis. Rizikos fizikos atstovų modeliai sukurti pagal griežtas taisykles ir jų patikimumas priklauso tik nuo rezultatų atitikimo stebimiems duomenims.
Bus daugiau
Kalbėjosi Gediminas Zemlickas
„Rizikos fizikos“ svetainės adresas: http://mokslasplius.lt/rizikos-fizika/
Nuotraukose:
dr. Vygintas Gontis
Rizikos fizikos svetainės puslapis
