Математики из Лондонского университета Queen Mary раскрыли механизм появления новых идей. Статья, опубликованная в журнале Nature Communications , объясняет, как наш мозг комбинирует знакомые элементы, чтобы создать то, чего раньше не существовало.
В своих наблюдениях ученые выделили два типа открытий. Первый – личные находки, когда человек впервые слушает песню или приходит в незнакомое место. Второй касается достижений, которые становятся новыми для всего человечества: технологических изобретений и медицинских препаратов.
“Я всегда был увлечен креативностью и инновациями – движущими силами человеческого прогресса”, – рассказал изданию Phys.org руководитель исследования профессор Вито Латора. Его группа давно изучает природу творчества, пытаясь понять, что делает успешными новые идеи, команды, продукты и технические решения.
До недавнего времени исследователи фокусировались в основном на простейших открытиях – когда что-то появляется впервые. При этом оставался в тени другой важный механизм инноваций – создание нового путем объединения уже существующего. Этот принцип, получивший название “новизна высшего порядка”, мы видим в поэзии, когда из обычных слов рождаются неповторимые стихи, и в музыке, где комбинации знакомых нот складываются в оригинальные мелодии.
Команда разработала систему ERRWT (Edge-Reinforced Random Walk with Triggering). Она основана на математическом принципе случайного блуждания: система развивается пошагово, то есть каждое новое положение определяется только текущей позицией, а возможность движения во всех направлениях равновероятна.
Латора предлагает понятную аналогию: представьте, что все возможные идеи – это точки в сети, а линии между ними показывают, насколько концепции близки или похожи. Главная особенность модели в том, как она показывает развитие этих сетей. “Творец” не просто идет по готовым дорожкам – он прокладывает новые пути и создает новые точки, как в реальности каждое открытие расширяет границы возможного.
В основе модели лежат два ключевых механизма. Первый (edge reinforcement) – это усиление существующих связей: чем чаще используется определенный путь между идеями, тем более привычным и естественным он становится. Второй механизм (edge triggering) отвечает за создание принципиально новых связей. По словам Латоры, это похоже на то, как мы слушаем музыку: чем чаще мы включаем определенную песню или ставим треки один за другим в плейлисте, тем вероятнее повторим эту же последовательность. При этом каждая новая комбинация может натолкнуть нас на идею попробовать другие, неожиданные сочетания нот и стилей (если вы, например, диджей).
Модель проверили на трех больших массивах данных: истории прослушивания музыки с сервиса Last.fm, литературных произведениях из проекта “Гутенберг” и научных статьях из базы Semantic Scholar. Такой выбор позволил изучить разные грани человеческого творчества и проверить, насколько универсальны обнаруженные закономерности.
Выяснилось, что появление новых сочетаний подчиняется закону Хипса – математической закономерности, которая показывает, как растет число комбинаций со временем. Выходит, теперь можно не только отследить, но и предугадать, как будут развиваться творческие процессы. При этом ученые заметили любопытную деталь: даже если люди одинаково быстро знакомятся с чем-то новым, они по-разному соединяют “когнитивные находки” между собой.
Это хорошо видно на примере Last.fm. Его пользователи могут открывать для себя новые песни с одинаковой скоростью, но каждый выстраивает свой уникальный путь от композиции к композиции. То же самое происходит в литературе: писатели редко придумывают новые слова, но постоянно создают свежие сочетания из уже существующих. А авторы научных работ оказались еще более изобретательными в игре со словами – особенно когда придумывают заголовки для своих статей.
ERRWT помогла увидеть, как развивается сеть идей и меняются пути между ними. Оказалось, что для появления нового одинаково важны два процесса: мы должны и закреплять уже найденные связи, и искать новые пути.
По словам Латоры, понимание творческих процессов критически важно для развития общества. Новая технология поможет понять, почему одни идеи мгновенно захватывают умы, а другие тонут в океане информации. Таким образом можно даже предсказать судьбу новых трендов – взлетят они к вершинам популярности или растворятся в потоке новостей.
Но ученые не собираются останавливаться на достигнутом. В новых исследованиях они добавят в свои расчеты человеческий фактор – как общество подхватывает или отвергает новые идеи, как слухи разлетаются по социальным сетям, как формируются и разрушаются тренды.