Mérő László: Maga itt a tánctanár?

Skálafüggetlenség

  • Mérő László
  • 2013. december 28.

Egotrip

Képzeljük el, hogy megmutatunk egy tőzsdei szakértőnek néhány árfolyamgörbét, de a vízszintes tengelyről lehagyjuk a konkrét időpontokat. Meg tudja-e állapítani a szakértő, hogy melyik az egyperces, melyik az egyórás, az egynapos és az egyhetes skálájú görbe? Nos, ezt a leghíresebb tőzsdei guruk és a legsikeresebb brókerek sem tudják megmondani.

Beno”t Mandelbrot lengyel-francia-amerikai matematikus fejébe szöget ütött, hogy ennyire nem vagyunk képesek megállapítani a tőzsdei görbék időskáláját. Arra volt kíváncsi, hogy vajon van-e mélyebb oka e sikertelenségnek?

Ha a grafikon vízszintes egyenes lenne, senki nem lepődne meg azon, hogy nem tudjuk megállapítani az időskáláját. Az állandóság persze hogy időtlen. A tőzsdei görbék azonban éppen azt mutatják, hogy az árfolyam nagyon is változékony. Márpedig a változékonyságnak kellene hogy legyen valamiféle időbeli ritmusa - elvileg egészen másfajta dolog a percenkénti változás, mint a hetenkénti.

Mandelbrot arra volt kíváncsi, hogy egyáltalán elképzelhetők-e olyan matematikai objektumok, amelyekről elvileg is lehetetlen megmondani, hogy éppen mekkora részüket látjuk, azaz skálafüggetlenek? Egy ilyen matematikai objektum persze nyilvánvalóan létezik, az egyenes. De vajon léteznek-e másfajta, ahogy egy matematikus mondaná: nem triviális skálafüggetlen objektumok is? Ha ilyenek nem léteznek, akkor valami fontos dolog még felfedezésre vár a tőzsdei görbék tudományában, aminek a segítségével valamikor majd meg tudjuk állapítani, melyik görbének mi az időbeli léptéke. Ez a tudás beláthatatlanul értékes új felismerésekre vezethetne a tőzsde természetéről.

Ha viszont léteznek még másfajta skálafüggetlen objektumok is, akkor azoknak nagyon furcsáknak kell lenniük, mert amikkel az elmúlt két-háromezer évben foglalkoztak a matematikusok, azok közül egyik sem ilyen. Például egy körvonal akármilyen kicsi részéről meg tudjuk mondani, mekkora a teljes kör, amelyből vétetett. Ha léteznek "nem triviális" skálafüggetlen matematikai objektumok, akkor ezek felfedezése egészen új távlatokat nyithat meg a matematikában - és persze a tőzsdéről való gondolkodásunkban, sőt talán még szélesebb körben is.

Az átlagosan tehetséges matematikus intuíciója minden bizonnyal azt súgná, hogy ilyen furcsaságok aligha létezhetnek. ' nekiállna bebizonyítani egy olyan tételt, miszerint az egyenes az egyetlen skálafüggetlen matematikai objektum, és azt remélné, hogy ezzel a tétellel a tőzsde tudósait új, gyümölcsöző kutatásokra inspirálja. Csakhogy sohasem jutna a bizonyítás végére, ugyanis Mandelbrot megmutatta, hogy az állítás nem igaz. Konstruált egy olyan matematikai objektumot, amely skálafüggetlen. Ez a híres Mandelbrot-halmaz.

E halmazt egy rendkívül egyszerű képlet segítségével sikerült létrehoznia. A nagy kunszt nem is maga a képlet, hanem az, hogy Mandelbrot bebizonyította: az a görbe, ami ennek a halmaznak a határvonalát alkotja, valóban skálafüggetlen. Ha bárhol kinagyítjuk egy szakaszát, az ugyanúgy néz ki, mint az eredeti ábra. Nincsen rá semmiféle mód, hogy megmondjuk, éppen mekkora nagyításban látjuk ezt az ábrát. A neten jó néhány látványos animáció található, amely a Mandelbrot-halmazt nagyítgatja, és eközben újra és újra előjön az eredeti alakzat.

Most már, tudva, hogy skálafüggetlen matematikai objektumok valóban léteznek, Mandelbrot megvizsgálta, mennyire tekinthetők a konkrét tőzsdei görbék ilyeneknek. Azt találta, hogy igen jó közelítéssel megfelelnek az általa frissen felfedezett matematikai objektumok tulajdonságainak. Ez eldöntötte a korábbi problémát: nem arról van szó, hogy a nagy tőzsdei guruk és sikeres brókerek fájdalmasan tudatlanok, hanem olyan objektumokkal dolgoznak, amelyekről elvileg sem lehet megmondani, mekkora a skálájuk. Úgy tűnik, a tőzsde már csak ilyen, valami okból skálafüggetlen. Márpedig a nem triviális skálafüggetlen objektumokról azt is sikerült bebizonyítani, hogy garantáltan kaotikusak, s így nemcsak gyakorlatilag, de elvileg is jósolhatatlanok.

Mandelbrot elgondolkodott azon, hogy ez csak speciálisan a tőzsdei görbékre érvényes, vagy a világ valami általánosabb, eddig nem ismert törvényének a következménye. Eszébe jutott, hogy nagyon hasonló módon szeszélyesen cikcakkosak a tengerpartok vagy egy páfrány levelei, sőt az emberi agy barázdái is. Kiderült, hogy valójában mindezek és rengeteg más természeti képződmény is ugyanolyan jellegűek, mint a tőzsdei görbék vagy a Mandelbrot-halmaz határvonala.

Ha létezne valami olyasfajta természeti törvény, amely szerint bizonyos dolgok eleve, természetükből adódóan skálafüggetlenek, annak felfedezése nagy lépést jelenthetne afelé, hogy megértsük, miképpen alakulhattak ki a természetben roppant komplex és mégis működőképes struktúrák. Ez esetben ugyanis nem a tervező szempontjai, hanem a természet általános alapelveinek egyike garantálná, hogy sok dolog akkor is skálafüggetlen, ha senki sem igyekszik olyanná tenni. Könnyen lehet, hogy Mandelbrot a skálafüggetlenséggel a természet egy korábban nem ismert általános működési alapelvét fedezte fel. Ennek az elvnek azonban ma még nem ismerjük az alapvető működési mechanizmusait, és nem tudjuk meghatározni az érvényességi tartományát.

Műszaki tervezési szempontból is óriási előnye lehet a skálafüggetlenségnek. Bizonyos értelemben ilyesmit valósít meg a Rubik-kocka, amelyben az a csodálatos, hogy minden tekerés után pontosan ugyanolyan a belső szerkezete, mint újkorában volt. A lapokon a színek összevissza keverednek, de a belső szerkezet minden csavarás után pontosan olyan, mint előtte volt. Ettől működik ilyen kiválóan, emiatt lehet szinte a végtelenségig tekergetni, amíg csak maga az anyag el nem kopik. Ilyen szerkezeteket tervezni azonban jelenlegi tudásunkkal még rendkívül nehéz. A természet azonban nem tervez semmit, az egyszerűen csak működik azáltal, hogy érvényesíti a természeti törvényeket. És úgy tűnik, a gazdaság is sok szempontból ilyen, működik a maga törvényei szerint, akárhogyan is akarjuk mi, emberek befolyásolni.

Figyelmébe ajánljuk

Mi az üzenete a Hadházy Ákos és Perintfalvi Rita elleni támadásoknak?

Bő húsz éve elvetett mag szökkent szárba azzal, hogy egy önjelölt magyar cowboy egyszer csak úgy döntsön: erővel kell megvédenie gazdáját a betolakodótól – ha jóindulatúan szemléljük a Hadházy Ákossal történteket. Ennél valószínűleg egyszerűbb a Perintfalvi Ritával szembeni elképesztően alpári hadjárat: nem könnyű érveket hozni amellett, hogy ez valaminő egyéni ötlet szüleménye.

Mi nem akartuk!

A szerző első regénye a II. világháború front­élményeinek és háborús, illetve ostromnaplóinak inverzét mutatja meg: a hátországról, egészen konkrétan egy Németváros nevű, a Körös folyó közelében fekvő kisváros háború alatti életéről beszél.

Mit csinálsz? Vendéglátózom

Kívülről sok szakma tűnik romantikusnak. Vagy legalábbis jó megoldásnak. Egy érzékeny fotográfus meg tudja mutatni egy-egy szakma árnyékos oldalát, és ezen belül azt is, milyen azt nőként megélni. Agostini, az érzékeny, pontos és mély empátiával alkotó fiatal fotóművész az édesanyjáról készített sorozatot, aki a családi éttermükben dolgozik évtizedek óta.

Baljós fellegek

A múlt pénteki Trump–Putyin csúcs után kicsit fellélegeztek azok, akik a szabad, független, európai, és területi épségét visszanyerő Ukrajnának szorítanak.

A bűvös hármas

Az elmúlt évtizedekben három komoly lakáshitelválság sújtotta Magyarországot. Az első 1990-ben ütött be, amikor tarthatatlanná váltak a 80-as években mesterségesen alacsonyan, 3 százalékon tartott kamatok. A 2000-es évek elejének támogatott lakáshiteleit a 2004 utáni költségvetések sínylették meg, majd 2008 után százezrek egzisztenciáját tették tönkre a devizahitelek. Most megint a 3 százalékos fix kamatnál tartunk. Ebből sem sül ki semmi jó, és a lakhatási válság is velünk marad.