Yazan: Nazlı Sıla Kara
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Özet: Hayatımızın her alanında birden fazla öge bir arada bulunduğu zaman bu ögelerin arasında bir iletişim meydana gelme ihtimali doğar. Bu “iletişim”, ögeler arasındaki bağlantıyı sağlar ve birbiriyle bağlantılı ögeler bir “ağ” meydana getirir. Ögelerin sayısı ve aralarındaki iletişim arttıkça ağın karmaşıklığı da artış eğilimi gösterir. Peki bu ögelerin birbiriyle iletişimi nasıl incelenebilir? Bir ağ nasıl meydana gelir? Karmaşıklığı matematiksel olarak anlayabilir miyiz? Bu yazıda “ağ bilimi” adı verilen akademik alandan bahsedeceğiz.
Ağ Nedir?
Bir havalimanı düşünelim. Büyük bir havalimanında yüzlerce uçak, binlerce yolcu aynı anda hareket eder. Bazı havalimanları merkez konumundadır ve farklı ülkelere gitmek için bu havalimanlarından aktarma yapmak gerekir. Uçakların havalimanına zamanında inebilmeleri ve havalimanından zamanında kalkabilmeleri bu sistemin düzgün işlemesine bağlıdır. Peki sistem dediğimizde ne demek istiyoruz? Gözümüzün önünde canlanan bu ögeler aynı anda birbirine “bağlı ve iletişim hâlinde” olduğu için her bir ögenin hareketi diğer ögeleri de dolaylı ya da dolaysız olarak etkiler. Büyük bir havalimanında grev olduğunu ve birçok uçuşun iptal olduğunu düşünün. Sadece bir havalimanındaki olaydan yüzlerce uçuşun etkilenmesi olasıdır. İşte bu birbirine bağlı olan ögeler, bir “ağ” meydana getirirler. Havalimanı örneğimiz aslında bir uçuş ağını örnekler. Uçaklar ve havalimanları bu ağın içindeki ögelerdir. Uçakların kendi aralarında ve havalimanları ile ilişkileri de bu ögeler arasındaki iletişime örnektir.
İkinci örnek olarak sosyal medyayı düşünelim. Milyonlarca insanın kullandığı Facebook üzerinden örnek verebiliriz. Facebook’a kayıtlı her bir kişi bir ögedir ve Facebook kendi başına oldukça büyük bir sosyal ağ olarak nitelendirilebilir. Örneğin Facebook’ta bir hesabınız var ve 100 arkadaşınız var. Siz bu ağın içinde 100 kişi ile bağı olan bir ögesiniz. Ancak aslında siz milyonlarca ögenin olduğu ağın bir parçasısınız ve arkadaşlarınız sayesinde dolaylı olarak binlerce kişiye bağlı olabilirsiniz.
En son örnek olarak doğayı gösterebiliriz. Milyonlarca canlı, Dünya’nın bir parçasıdır ve ortak ekosistemde yasar. Hepimiz aynı Dünya’yı paylaşıyoruz ve aynı kaynaklardan besleniyoruz. Örneğin bir çevre felaketi olduğunda, bu felaket meydana geldiği yerden çok daha büyük bir alanı ve çok daha fazla sayıda canlıyı etkiler. Bunun nedeni, Dünya üzerindeki canlı cansız bütün varlıkların birbirine bağlı olması ve aynı ağın bir parçası olmasıdır.
Tek bir kişi olarak bir ögenin parçası olmamız dışında kendimiz de bir ağ olarak birbiriyle iletişim halinde olan parçaların bütünüyüz. Örneğin vücudumuzun parçası olan organlarımız ve bu organları oluşturan milyonlarca hücrenin her biri, vücudumuz olarak tanımlayabileceğimiz bu biyolojik ağın birbiriyle iletişim halinde olan birer ögesidir. Bedenimiz; genler, hücreler ve proteinlerle kurulan yüzlerce ağın iletişimi sayesinde oluşur.
Daha bütünsel bir bakış açısı ile yaklaşırsak her bir insan dolaylı ya da direkt olarak yüzlerce ağın içindeki bir öge olan bağımsız bir ağ olarak tanımlanabilir. Gördüğümüz gibi biyolojik ağlar ve sosyal ağlar içinde farkında olduğumuz ya da olmadığımız binlerce karmaşık sistemin bir parçasıyız.
Ağ Bilimi Nedir, Neyi Amaçlamaktadır?
Neden bu karmaşık sistemleri ağ olarak tanımlayarak onları anlamaya çalışıyoruz? Ağın içinde yer alan gizli mekanizmaları ve ögeler arası iletişimleri anlamak mümkün müdür? Bu sorular kendi başlarına ayrı yazıları hak etmekle birlikte, en basit olandan başlayabiliriz: Evet, bu mekanizmaları anlayabilmek ve “matematiksel olarak çözümleyebilmek” mümkündür. “Ağ bilimi” adı verilen akademik alanın amacı, bu karmaşık yapıları ağ olarak modellemek ve bu ağları matematiksel yöntemlerle çözümleyerek aralarındaki iletişimi anlamlandırmaktır. [1]
Şimdi diğer sorularımızı inceleyelim: Neden karmaşık sistemleri ve ağları anlamaya çalışıyoruz? Ağlar bize ne öğretir? Karmaşık sistemleri ağ olarak tanımlamak onları matematiksel olarak analiz ederek görünür olmayan iletişimleri gözlemlememize olanak tanır. Aslında karmaşık bir sistemi ağ olarak tanımlamak bu sistemin haritasını çıkarma çabası olarak görünebilir. [2] Büyük şehirler bu konuda iyi bir örnektir. Örneğin İstanbul’da bir noktadan başka bir noktaya gitmek istiyorsunuz fakat bu iki nokta birbirine direkt olarak bağlı değil. Peki hedef noktaya nasıl ulaşacaksınız? Yolunuzu bulmak için bir haritaya ihtiyaç duyarsınız. Harita size ilk bakışta görünür olmayan alternatif yolları inceleme olanağı verecektir. Nasıl ki büyük bir şehirde yol bulmak için harita kullanıyorsak karmaşık sistemleri ağ olarak modellemek bize bu sistemleri çözümleme imkânı verir.
Ağ Bilimi Bize Ne Öğretir?
Peki bu sistemleri çözümlemek bize ne kazandırır? Görünür olmayan iletişimleri açığa çıkarmanın faydası nedir? Bu soruları cevaplamak için tıp alanından örnekler verilebilir. Ağ bilimi, binlerce farklı sistemi modellememizi mümkün kıldığından başta görünür olmayan iletişimlerin keşfinde büyük rol oynamaktadır. Bunun yanı sıra ağ bilimi, sistemdeki ögelerde ya da aralarındaki iletişimlerde oluşan farklılıkları da tespit etmekte kullanılmaktadır. Kalıtsal bilgiyi taşıyan deoksiribonükleik asit, binlerce gen barındırmaktadır ve her genin farklı bir işlevi olmasına rağmen bu genler karmaşık bir şekilde birbirleriyle iletişim halindedir ve biyolojik bir ağ oluştururlar. Deoksiribonükleik asitte meydana gelen değişimler genlerin işlevinde farklılık meydana getirerek hastalıklara neden olabilmektedir. Ancak çoğu hastalık oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir ve sadece tek bir gendeki değişiklik çoğunlukla hastalığa neden olmaz. Genlerimiz arasındaki iletişimdeki ve aralarındaki bağlantılardaki değişiklik, sistemsel bir etki yaratarak hastalığın ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. İşte ağ bilimi, bu değişiklikleri gözlemlememizde ve bu değişikliklerin bu biyolojik ağa olan etkisini tespit etmemizde yardımcı olmaktadır. Bu değişikler gözlemlenebildiğinde ilaçlar ile hedeflenebilmekte ve yenilikçi tedaviler ortaya çıkabilmektedir. Bu nedenle karmaşık sistemleri anlayabilmek ve ögeler arasındaki iletişimi gözlemleyebilmek büyük bir öneme sahiptir.
