سخنرانی تد (Ted): ریاضیات شگفت آور شهرها و شرکت ها + لینک دانلود

ریاضیات شگفت‌آور شهرها و شرکت ها

فیزیکدان جفری وست قوانین ریاضیاتی ساده حاکم بر ویژگیهای شهرها را یافته است بدین معنا که ثروت، نرخ جرائم، سرعت راه رفتن و بسیاری از دیگر جنبه های یک شهر را می توان از یک عدد ساده استنباط کرد: جمعیت یک شهر. او در این سخنرانی موثر در نشست جهانی تد (TEDGlobal) نشان می دهد که نحوه عمل آن چگونه است و چگونه قوانین مشابهی در مورد موجودات زنده و شرکتها صادق است.

‫متن کامل این سخنرانی به همراه ویدئوی اصلی آن، که دارای زیر نویس است، در ادامه آمده است.‬‎


شهرها کوره حوادث تمدن هستند. آنها همواره در حال گسترش بوده اند. شهرنشینی، با یک نرخ تصاعدی در طی ۲۰۰ سال گذشته، در حال گسترش بوده است، بنابر این در نیمه دوم این قرن، این سیاره کاملا مغلوب شهرها خواهد بود. شهرها منشاء اصلی گرم شدن زمین هستند، و بر محیط زیست، سلامت، آلودگی، بیماری، امور مالی، اقتصاد و انرژی تاثیر می گذارند آنها تمام مشکلاتی هستند که به دلیل وجود شهرها با آنها مواجه ایم.تمامی این مشکلات از شهرها می آیند. و سونامی مشکلاتی که امروز احساس می کنیم که با آنها مواجه هستیم از نظر مسائل بقا، در واقع بازتابی از افزایش تصاعدی شهرنشینی در سراسر این سیاره است.

در اینجا آمارهایی داریم. ۲۰۰ سال پیش، در ایلات متحده کمتر از چند درصد شهر نشین بودند. حالا این میزان ۸۲ درصد است. چند سال پیش، جمعیت شهری این سیاره از مرز نصف گذشت. چین ۳۰۰ شهر جدید را در ۲۰ سال آینده خواهد ساخت. حالا به این گوش کنید: هر هفته، در آینده نزدیک، یعنی تا سال ۲۰۵۰، هر هفته بیشتر از یک میلیون نفر به شهرها اضافه می شوند. که همه چیز را تحت تاثیر قرار خواهد داد. هرکسی که در این اطاق هست، اگر تا آن موقع زنده باشد، تحت تاثیر آنچه که در شهرها در این پدیده غیرعادی رخ می دهد، قرار خواهد گرفت. با این حال، شهرها،با وجود داشتن این جنبه های منفی، همچنین راه حل مساله هم هستند. زیرا شهرها جارو برقی ها و آهن رباهایی هستند که افراد خلاق، ایده های خلاق، نوآوری، ثروت و نظایر آن را به خود جذب می کنند. خوب ما این طبیعت دوگانه را داریم. بنابراین نیاز فوری به یک نظریه علمی برای شهرها هست.

این نظریه ها در دست من هستند. این کار بوسیله گروهی از افراد فوق العاده انجام شده است، آنها همه کار را انجام داده اند، و من یک متقلب بزرگمکه تلاش می کند همه آنها را یکجا گرد آورد.

خوب مشکل این است: این چیزی است که همه ما می خواهیم. ده میلیارد انسان بر روی زمین در سال ۲۰۵۰ می خواهند در مکانهایی مشابه این زندگی کنند، چیزهایی مثل این داشته باشند، کارهایی مثل این بکنند، با اقتصادی که اینچنین در حال رشد است، بدون توجه به اینکه این مشکل چیزهایی مثل این ایجاد می کند، این، این و این. و سوال این است: آیا این چیزی است که ادینبرگ یا لندن و یا نیویورک در سال ۲۰۵۰ خواهند بود، یا اینکه قرار است اینگونه بشود؟ سوال این است. من باید بگویم، بسیاری از شاخص ها مثل این، چیزی است که آنگونه خواهد شد، اما اجازه دهید در این مورد صحبت کنیم.

بنابراین بیانیه جنجالی من این است که ما به شدت نیاز به یک نظریه علمی جدی در مورد شهرها داریم. و نظریه علمی یعنی قابل اندازه گیری بودن تکیه بر اصول اساسی عامی که بتوان در یک چارچوب پیش بینی بدان رسید. تلاش این است. آیا این ممکن است؟ آیا قوانین جهانی وجود دارد؟ خوب اینجا دو سوال در ذهنم ایجاد می شود وقتی در باره این مشکل فکر می کنم. اولین سوال این است: آیا شهرها بخشی از محیط زیست طبیعی هستند؟ آیا لندن یک نهنگ عظیم الجثه است؟ آیا ادینبرگ یک اسب است؟ آیا ماکروسافت یک لانه بزرگ مورچه است؟ ما از آنها چه چیزی یاد می گیریم؟ ما آنها را به صورت استعاره به کار می بریم DNA یک شرکت، متابولیسم شهرستان، و نظایر آن که یک حرف مزخرف است، استعاره مزخرف، یا یک موضوع جدی در آن هست؟ در صورتی که این حقیقت داشته باشد، کشتن یک شهر بسیار سخت است ، این چگونه امکان دارد؟ خوب شما می توانید یک بمب اتمی را بر سر یک شهر بیاندازید، و ۳۰ سال بعد آن همچنان به حیات خود ادامه می دهد. فقط تعداد کمی اینگونه نبوده اند.همه شرکتها می میرند، همه شرکتها. در صورتی که اگر شما یک تئوری جدی داشته باشید، شما باید بتوانید پیش بینی کنید که گوگل چه زمانی ورشکست می شود.

خوب آیا این نسخه دیگری از این است؟ خوب ما این را به خوبی درک می کنیم. به این معنا که شما هر سوال کلی در این باره بکنید چند درخت در یک اندازه معین هست، یک درخت در یک اندازه معین چند تا شاخه دارد، چند تا برگ دارد، جریان انرژی از طریق هر شاخه چگونه است، تاج پوششی آن چه اندازه است، رشد آن چیست؟ مرگ آن چیست؟ ما یک چارچوب ریاضی که مبتنی بر اصول جهانی عام است داریم که می تواند به این سوالات پاسخ دهد. ایده این است که آیا می توانیم برای این هم کار مشابهی را انجام دهیم؟ خوب این مسیر که به عنوان یکی از فوق العاده ترین چیزها درباره زندگی شناخته شده است، قابل سنجش و مقیاس پذیر است، و در طیف بسیار شگفت آوری کار می کند. در واقع این یک طیف کوچک است؛این ما، پستانداران هستیم، ما یکی از آنها هستیم. همان اصول، همان پویایی، همان ترتیب در همه اینها، و از جمله ما هست، و می توان آن را در یک طیف بیش از ۱۰۰ میلیون نفر سنجید. و این یکی از دلایل اصلی این است که زندگی بسیار جان سخت و ستبر است یعنی مقیاس پذیری. قصد داریم این را بیشتر مورد بحث قرار دهیم.

می دانید در سطح محلی، شما مقیاس دارید، همه افرادی که در این اطاق هستند مقیاس بندی دارند. این را رشد می نامند. در اینجا چگونگی رشد شما نشان داده می شود. موش، این یک موش است که می توانست شما باشد. ما همگی بسیار مثل هم هستیم. می بینید، شما با این بسیار آشنا هستید. شما خیلی زود رشد می کنید و سپس رشدتان متوقف می شود. و این خط در اینجا یک پیش بینی از یک نظریه مشابه است، بر اساس همان اصول، که جنگل هم را توصیف می کند. و در اینجا آن برای رشد یک موش است. و این نقاط که در آنجا هستند داده های ما هستند. این فقط وزن در مقابل سن است. و شما می بینید، رشد متوقف می شود. بسیار بسیار عالی برای زیست شناسی و نیز یکی از دلایل انعطاف پذیری زیاد آن (همین مساله است) و بسیار بسیار بد برای اقتصادها و شرکتها و شهرهای مدل علمی اخیر ما. این چیزی است که ما باور داریم. این چیزی است که کل اقتصاد ما به زور بر ما تحمیل می کند، که به خصوص در آن گوشه دست چپ نشان داده شده : چوب های هاکی. این دسته ای از شرکت های نرم افزاری است و چیزی که هست عایدی آنها در مقابل سن آنها است هردو از هم دور می شوند، و هر یک از این شرکتها میلیون ها و میلیاردها دلار درآمد دارد.

خوب ما این را چگونه می فهمیم؟ اجازه دهید اول راجع به زیست شناسی صحبت کنیم. این به صراحت به شما چگونگی سنجش و مقیاس چیزها را نشان می دهد. و این یک نمودار واقعا قابل توجه است. نمودار اینجا نرخ سوخت و ساز را نشان می دهد شما روزانه به چه مقدار انرژی برای زنده ماندن نیاز دارید در مقابل وزن شما، جرم قرار دارد، این در مورد همه ما موجودات زنده صادق است. و در این نمودار به شکل جالبی با ضرایب ده پیش می رود. در غیر این صورت شما نمی توانید همه چیز را روی نمودار داشته باشید. و اگر شما آن را به این شیوه نسبتا نادر در نمودار رسم کنید، خواهید دید که همه در یک خط قرار دارند. علیرغم این واقعیت که این پیچیده ترین و متنوع ترین سیستم در جهان است، یک سادگی فوق العاده ای با آن بیان می شود. این به ویژه شگفت آوراست، زیرا هر یک از این موجودات، هر مجموعه فرعی، هر نوع سلول، هر ژن، در موقعیت زیست محیطی منحصر به فرد خود با تاریخچه منحصر به فرد خود تکامل یافته اند. و در عین حال، با وجود همه تکامل داروینی و انتخاب طبیعی، آنها در یک خط واقع شده اند.

چیز دیگری در جریان است. قبل از اینکه راجع به آن صحبت کنم، من در پایین شیب این منحنی، این خط راست را نوشته ام. تقریبا سه چهارم، که کمتر از یک است و ما آن را زیر خط دار مینامیم. و داده آن اینجاست. این گزارش می گوید که اگر آن خطی بود، یعنی تندترین شیب، آنگاه برای دوبرابر کردن اندازه شما به دو برابر میزان انرژی نیاز خواهید داشت. اما این که ما داریم زیرخط دار است و معنی آن این است که ، اگر شما بخواهید اندازه ارگانیسم را دو برابر کنید، در واقع شما فقط به ۷۵ درصد انرژی بیشتر نیاز دارید. بنابراین یک چیز فوق العاده در مورد کل زیست شناسی این است که آن بیانگر یک صرفه جویی مقیاسی فوق العاده(سرشکن شدن و کاهش هزینه تولید از طریق بیشتر کردن میزان تولید) است. هر چه شما به لحاظ سیستماتیک بزرگتر باشید، با توجه به قواعد بسیار دقیق، انرژی سرانه کمتری نیاز دارید. حال، هر متغیر فیزیولوژیکی که شما می توانید درباره آن فکر کنید، هر رویداد تاریخی از زندگی که شما می توانید درباره آن فکر کنید ، اگر شما آن را به این شیوه روی نمودار بیاورید، اینطور به نظر می رسد. نظم فوق العاده ای وجود دارد. بنابراین، اگر به من اندازه جثه یک پستاندار را بگویید، من می توانم به شما تا ۹۰ درصد هر چیزی که در مورد آن هست را بگویم، از لحاظ فیزیولوژی آن، تاریخچه زندگی آن، و غیره.

ودلیل آن وجود شبکه ها است. همه زندگی توسط شبکه ها کنترل می شود از تک یاخته ای به چندسلولی از طریق سطح اکوسیستم. و شما با این شبکه ها بسیار آشنا هستید. آن یک چیز کوچک است که در درون یک فیل زندگی می کند. و این خلاصه ای است از آنچه که من دارم می گویم. اگر شما این شبکه ها را بگیرید، این ایده شبکه ها را، و اصول جهانی اصول جهانی محاسبه پذیر را اعمال کنید، همه این سنجش ها و همه اینها نتیجه را، از جمله توصیف جنگل، توصیف سیستم گردش خونتان، و توصیف داخل سلولها را محدود می کنند. یکی از چیزهایی که در مقدمه به آن تاکید نکردم این بود که، بطور سیستماتیک، به موازات بزرگتر شدن شما، سرعت زندگی کاهش می یابد. ضربان قلب آهسته تر می شود؛ شما طولانی تر زندگی می کنید؛انتشار اکسیژن و منابع در سراسر پوست کندتر می شود و غیره.

سوال این است: آیا هیچ یک از اینها درمورد شهرها و شرکت ها صادق است؟ آیا لندن از نظر مقیاس بالاتر از بیرمنگام است، که آن هم از نظر مقیاس بالاتر از برایتون باشد، و غیره و غیره؟ آیا نیویورک از نظر مقیاس برتر از سان فرانسیسکو است، که آن هم از نظر مقیاس برتر از سانتافه باشد؟ نمیدانم، ما در این مورد صحبت خواهیم کرد. اما آنها شبکه هایی هستند. و مهم ترین شبکه شهرها شمائید. شهرها فقط نمود فیزیکی تعاملات شما، تعاملات ما، دسته بندی ها و گروه بندی های افراد هستند. اینجا فقط یک تصویر نمادین از آن است. و اینجا قیاس شدن شهرها است. این نشان می دهد که در این مثال بسیار ساده، که یک مثال دنیوی از تعدادی پمپ بنزین است که به عنوان تابعی از اندازه به همان روش زیست شناسی در نمودار قرار گرفته اند دقیقا، چنان چیزی را می بینید.

یک مقیاس و سنجش وجود دارد. و آن این است که اگر تعدادی از پمپ بنزین های شهر اکنون به شما داده شود زمانی که شما اندازه آن را به من بگویید، شیب آن کمتر از خطی است. صرفه جویی مقیاسی هم هست. هر چه شما بزرگتر باشید سرانه ایستگاه های بنزین کمتر است این تعجب آور نیست. اما چیز تعجب آور این است. که آن در همه جا به شیوه مشابهی عمل می کند. اینها فقط کشورهای اروپایی هستند، ولی اگر شما این کار را در ژاپن یا چین یا کلمبیا هم انجام دهید، همواره مشابه اند با صرفه جویی مقیاسی مشابه با درجات مشابه. و هر زیر ساختاری که به آن نگاه کنید خواه طول یک جاده باشد، یا طول خطوط برقی هر چیزی که به آن نگاه کنید سنجش آن به همان صورت صرفه جویی مقیاسی و به همان طریق است. این یک سیستم یکپارچه است که با وجود تمام برنامه ریزی ها و نظایر آن تکامل یافته است. اما حتی تعجب آورتر این است اگر شما به کمیت های اقتصادی اجتماعی نگاه کنید، کمیت هایی که هیچ سنخیتی با زیست شناسی ندارند، که این کمیت ها هنگامی که جوامع ما در هشت تا ده هزار سال پیش شکل می گرفت، تکامل یافته اند. بالاترین مورد دستمزدها است که به عنوان تابعی از اندازه به همان شیوه در نمودار قرار گرفته است. و در پائین شما هستید فوق خلاق ها، به شیوه مشابهی در نمودار قرار گرفته اند. و چیزی که شما می بینید یک پدیده سنجشی و مقیاسی است. اما مهم ترین مطلب آن این است که، توان آن، یعنی معیاری که برای آن سه چهارم صرف سوخت و ساز می شود، در اینجا بزرگتر از یک است حدود ۱٫۱۵ تا ۱٫۲۰ است. بفرمائید، می گوید هر چه بزرگتر باشید سرانه بیشتری خواهید داشت بر خلاف زیست شناسی هر چه شما بزرگتر شوید، دستمزدها بالاتر، سرانه افراد فوق خلاق بیشتر، سرانه ثبت اختراعات بیشتر ، سرانه جرم و جنایات بیشتر خواهد شد.

و ما همه چیز را بررسی کرده ایم: مواردی مثل ایدز، آنفلوآنزا، و غیره در اینجا، همه آنها با هم در نمودار آمده است. برای اینکه به شما نشان دهیم که ما چه چیزی را روی نمودار برده ایم، این درآمد، تولید ناخالص ملی تولید ناخالص شهری جرم و جنایات و اختراعات ثبت شده همه در این نمودار هستند. و همانطور که می بینید، همه یک خط را دنبال می کنند. این اصل است. اگر اندازه شهر را دوبرابر کنیم از ۱۰۰۰۰۰ به ۲۰۰۰۰۰ از یک میلیون به دو میلیون، از ده به بیست میلیون، این مساله مهم نیست، سپس به طور سیستماتیک افزایش ۱۵ درصدی در دستمزدها، ثروت، تعداد موارد ایدز، تعداد افراد پلیس، و هر چیزی که بتوانید به آن فکر کنید خواهید داشت. ۱۵ درصد بالا می رود. و شما ۱۵ درصد صرفه جویی در زیرساختها خواهید داشت. و بی شک دلیل آن این است، که یک میلیون نفر هر هفته در شهرها جمع می شوند. زیرا مردم به این چیزهای فوق العاده فکر می کنند، مثل افراد نوآور، ثروت، درآمد، اینها چیزهایی هستند که مردم را جذب می کنند، و آنها چیزهای بد و زشت شهرها را نادیده می گیرند.

دلیل آن چیست؟ خوب من برای توضیح ریاضی آن وقتی ندارم، اما زیر بنای آن شبکه های اجتماعی هستند، زیرا این یک پدیده جهانی است. این قاعده ۱۵ درصدی همه جا صادق است مهم نیست که شما در کجای این سیاره باشید ژاپن، شیلی، پرتقال، اسکاتلند، اینها مهم نیست. همواره، همه داده ها این را یکسان نشان می دهند، علی رغم این حقیقت که این شهر ها مستقلا تکامل یافته اند. یک چیز جهانی در جریان است. آن جهان شمولی ما هستیم، محض تکرار می گویم که آن شهر ما هستیم. و آن شهر تعاملات ما و دسته بندی آن تعاملات است. این چیزی است که من دوباره آن را گفتم. خوب اگر این شبکه ها و ساختار ریاضی شان است، برخلاف زیست شناسی، که مقیاس سنجشی زیرخط دار، و صرفه جویی های اقتصادی داشتند، که زندگی شما کندتر و آهسته تر می شد وقتی بزرگتر می شدید. اگر شبکه های اجتماعی در مقیاس اَبرخطی باشد یعنی سرانه بیشتری داشته باشند آنگاه بر اساس تئوری روند زندگی تندتر می شود. هر چه بزرگتر باشید، زندگی سریع تر می شود. در سمت چپ ضربان بیولوژیکی قلب نشان داده می شود. در سمت راست سرعت پیاده روی در تعدادی از شهرهای اروپایی، این افزایش را نشان می دهد.

در نهایت، می خواهم در مورد رشد صحبت کنم. این چیزیست که ما در زیست شناسی داریم، فقط محض تکرار می گویم. صرفه جویی مقیاسی در اقتصاد این حرکت هلالی شکل را بیشتر می کند. شما سریع رشد می کنید و بعد متوقف می شوید این بخشی از انعطاف پذیری ما است. اما این برای اقتصادها و برای شهرها بد خواهد بود. در واقع، یکی از چیزهای بسیار شگفت انگیز درباره این تئوری این است که اگر شما مقیاس ابرخطی از ثروت و نوآوری داشته باشید، آنگاه شما در واقع، بر اساس همان تئوری، یک منحنی نمایی در حال رشد زیبا خواهید داشت جالب است. در حقیقت، اگر شما آن را با داده ها مقایسه کنید، آن به خوبی با توسعه شهرها و اقتصادها متناسب خواهد بود. اما آن دست آورد بسیار بدی هم دارد. و آن دست آورد این است که این سیستم محکوم به فروپاشی است. به دلایل بسیاری محکوم به فروپاشی است دلایلی از نوع دلایل توماس مالتوس یعنی منابع شما تمام خواهد شد. چگونه می توانید از آن اجتناب کنید؟ خوب ما آن را قبلا انجام داده ایم.

آنچه کا ما انجام می دهیم این است که، همانطور که ما رشد کرده و به فروپاشی نزدیک می شویم، یک نوآوری بزرگ جایگزین شده و ما از نو می آغازیم. ووقتی به فروپاشی بعدی نزدیک می شویم دوباره می آغازیم و به همین ترتیب ادامه دارد. خوب این چرخه پیوسته نوآوری هست که وجودش لازم است تا رشد را حفظ کرده و از فروپاشی جلوگیری کند. با این حال، برای دستیابی به آن شما باید سریع تر و سریع تر و سریع تر نوآوری کنید.خوب مثل این می ماند که ما نه تنها روی تردمیلی هستیم که سریع تر می شود، بلکه ما باید تریدمیل ها را سریع تر و سریع تر عوض کنیم. ما باید شتاب خود را بر یک مبنای دائمی بیشتر کنیم. و سوال این است که، آیا ما به عنوان موجوداتی اجتماعی اقتصادی می توانیم از حمله قلبی جلوگیری کنیم؟

خوب در نهایت، قصد دارم در یکی دو دقیقه با سوالی در مورد شرکت ها بحث را پایان دهم. شرکتها را ببینید، آنها مقیاس دارند. در واقع، بالاترین آنها وال مارت است که در سمت راست است. این همان نمودار است. این درآمدها و دارایی ها در مقابل اندازه آن شرکت بر اساس تعداد کارکنان آن است. ما می توانیم فروش یا هر چیزی که دوست داریم را به کار ببریم. نتیجه این خواهد بود: بعد از برخی نوسانات اندک در آغاز کار، وقتی شرکتها در حال نوآوری هستند آنها به خوبی وزین می شوند. می توانم بگویم ما ۲۳۰۰۰ شرکت در ایلات متحده را بررسی کردیم. و تنها کمی از نتایج بررسی را با شما در میان می گذارم.

چیزی که در مورد شرکتها حیرت آور است این است که آنها به شکل زیرخط دار سنجیده می شوند مثل زیست شناسی، که نشاندهنده این است که آنها نه تنها مغلوب ایده ها و نوآوری های ابرخطی شده اند؛ بلکه آنها مغلوب صرفه جویی مقیاسی شده اند. در این برداشت از بروکراسی و ادارات، شاید بشه گفت به خوبی عمل می کنند. خوب اگر شما به من اندازه برخی از شرکتها برخی از شرکتهای کوچک را بگوئید، من می توانم اندازه وال مارت را پیش بینی کنم. اگر آن این مقیاس زیر خط دار را داشته باشد، بر اساس این تئوری ما باید رشد هلالی داشته باشیم. این وال مارت است. خیلی به نظر هلالی نیست. این چیزی مثل چوب هاکی است. اما شما متوجه می شوید که من تقلب کردم، زیرا من فقط تا ۹۴ بالا رفته ام. اجازه بدهید برویم به سال ۲۰۰۸٫ این خط قرمزرنگ حاصل از این تئوریست. خوب اگر من این را در سال ۱۹۹۴ انجام داده بودم، می توانستم پیش بینی کنم که وال مارت الان در چه وضعیتی خواهد بود. و بعد این برای طیف کاملی از شرکت ها تکرار می شود. ۲۳۰۰۰ شرکت اینجا هستند. که همه دارند مثل چوب هاکی می شوند. همه خم شده اند، و همه آنها مثل من و شما می میرند.

 

 

برای دانلود مستقیم این سخنرانی، که همراه با زیر نویس فارسی می باشد به این لینک (+) مراجعه نمایید.