Почему мы креативны: математики вывели специальную формулу, которая все объясняет

Ученые выяснили, что грамотная обработка информации о нескольких уже знакомых вам вещей помогут создать или открыть нечто новое.
Почему мы креативны: математики вывели специальную формулу, которая все объясняет
Freepik

Вы когда-нибудь задумывались, каким образом у человека возникают новые идеи и можно ли вообще развить свою креативность? Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило увлекательные закономерности в том, как мы объединяем существующие и знакомые элементы для создания чего-то новому.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Группа исследователей под руководством профессора Вито Латора (QMUL) сейчас изучает «новинки высшего порядка» — моменты, когда мы объединяем существующие знания, чтобы создать что-то новое Латор говорит, что это похоже на комбинирование ингредиентов, которые вы использовали раньше, чтобы испечь совершенно новый вид торта. Это новое исследование представляет способ измерения того, как быстро обнаруживаются эти новинки высшего порядка, используя то, что называется «экспонентами Хипса высшего порядка».

Первое впечатление

Одной из основных проблем при изучении новшеств является то, что большинство предыдущих исследований были сосредоточены на новинках первого порядка, т. е. на первом появлении совершенно новых элементов. Однако этот подход упускает из виду важный механизм инноваций — объединение существующих знаний для создания чего-то нового. Исследование же как раз сосредоточилось на изучении того, как новые идеи могут возникать из комбинации уже известных элементов. Это открытие имеет важное значение для понимания того, как мы можем стимулировать креативность в различных областях, от науки до искусства.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Меня всегда привлекали творчество и инновации, которые являются движущими силами человеческого прогресса. Эта статья является одной из серии теоретических и прикладных работ моей исследовательской группы по изучению и моделированию механизмов, лежащих в основе творчества, с целью понять, что позволяет возникать новым идеям и продуктам», — сказал профессор Вито Латора из Лондонского университета королевы Марии.

Для моделирования того, как возникают эти комбинации, исследовательская группа разработала структуру под названием Edge-Reinforced Random Walk with Triggering (ERRWT).

Случайное блуждание и ERRWT

Модель ERRWT (Edge-Reinforced Random Walk with Triggering) основана на случайном блуждании, математической модели, которая описывает эволюцию системы на основе отдельных шагов.. В этом методе следующий шаг блуждающего зависит только от его текущего положения. Перемещение между позициями полностью случайно, причем каждое перемещение в каждом направлении имеет одинаковую вероятность.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Инновация же модели, которую предложила группа ученых под руководством Латора, заключается в двух вещах.

Первая — усиление связей. Чем чаще определенные комбинации элементов используются, тем выше вероятность их повторного появления. Доказывается это тем, что успешные идеи имеют тенденцию повторяться и развиваться. Вторая – это порождение новых связей. Каждая новая комбинация элементов открывает новые возможности для последующих открытий, что создает эффект снежного кома – одно открытие может влиять на несколько других.

Модель случайного блуждания по сетке идей. Красная точка — место в данный момент, серая — узлы, которые были заняты на предыдущих шагах блуждания, зеленые — узлы, в которые можно перейти на следующем шаге и которые не были заняты ранее
Модель случайного блуждания по сетке идей. Красная точка — место в данный момент, серая — узлы, которые были заняты на предыдущих шагах блуждания, зеленые — узлы, в которые можно перейти на следующем шаге и которые не были заняты ранее
phys.org
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Закон Хипса

Команда обнаружила, что комбинации следовали предсказуемым моделям, управляемым законом Хипса. Это математическое соотношение, которое описывает, как новые комбинации возникают с течением времени.

Согласно их расчетам, различные процессы могут иметь одинаковую скорость обнаружения отдельных элементов, но совершенно разную скорость обнаружения комбинаций.

Экспоненты Heaps высшего порядка в наборах данных о прослушивании музыки (Last.fm), написания литературных текстов и книг (Project Gutenberg) и создания научных статей (Semantic Scholar).
Экспоненты Heaps высшего порядка в наборах данных о прослушивании музыки (Last.fm), написания литературных текстов и книг (Project Gutenberg) и создания научных статей (Semantic Scholar).
phys.org

Авторы работы утверждают, что предложенная ими схема может применяться не только для описания научных инноваций, но также для эволюционных процессов в биологии, развития технологий и появления новых направлений в искусстве.