מערכת מורכבת

//

סופי שולמן

צייד הברבורים השחורים

התפרצות האבולה, האביב הערבי, הקורונה. פרופ' יניר בר־ים, מגדולי המומחים למערכות מורכבות, מצליח שוב ושוב לחבר אינספור פרטי מידע שלכאורה אין ביניהם קשר, ולהפוך אותם לתחזית מדויקת. למוסף כלכליסטהוא מסביר איך, ולקראת מה כדאי להתכונן עכשיו

מערכת מורכבת

סופי שולמן

הפיכתו של פרופ' יניר בר־ים לאחד מכוכבי הקורונה הגדולים בארצות הברית היא אירוע יוצא דופן. המרואיינים המבוקשים בימים אלה הם אפידמיולוגים ורופאים, ואילו בר־ים הוא בכלל פיזיקאי בוגר MIT, ממייסדי "מדע המערכות המורכבות" — תחום מחקרי חדשני שרק קומץ מוחות מבריקים פועל בו. ובכל זאת, בשבועות האחרונים בר־ים נהפך לכוכב בטוויטר, עם עשרות אלפי עוקבים וציוצים שאפילו הנשיא דונלד טראמפ משתף. זו נדמית התפתחות בלתי־צפויה, עד שנזכרים שבר־ים מתמחה בדיוק בכך: בצפיית אירועים בלתי־צפויים.

בר־ים (61), בן להורים ישראלים, עומד בראש מכון ניו אינגלנד למערכות מורכבות (NECSI). עם סגל המכון נמנה גם נאסים טאלב, מי שהפך לשגור את המונח "ברבור שחור", המתאר אירוע חריג בעל השפעה מרחיקת לכת. שיתוף הפעולה בין השניים הניב מאמר שפורסם בסוף ינואר, כשהעולם המערבי עוד עקב בסקרנות מרוחקת אחרי המגפה באסיה, ובו טענו ששיעורי ההדבקה בקורונה גבוהים בהרבה מההערכות הסיניות והזהירו מהתפשטותה למערב.

התחזיות של בר־ים

בוליביה

ינואר
2020

יחד עם נאסים טאלב העריך ששיעורי ההדבקה של הקורונה גבוהים בהרבה מההערכות הסיניות, והמחלה תתפשט במהירות למערב

צילום: רויטרס

מצרים

2010

זמן קצר לפני התפרצות "האביב הערבי", הגיש לממשל מסמך שקבע כי מחירי המזון בעולם חצו סף שאחריו מופיעות התקוממויות

צילום: איי.אף.פי

סיירה לאון

2006

פרסם מאמר שטען שהאבולה לא התפשטה מעבר לאפריקה רק כיוון שהכתה באזורים מרוחקים ומנותקים, אבל בשלב מסוים צפויה מגפה עולמית שתופץ בסיועה של תנועת המטוסים

צילום: איי.אף.פי

זו לא הפעם הראשונה שבה בר־ים משתמש במודלים מתמטיים כדי לחזות אירועים "לא צפויים". ב־2010 הוא פרסם מאמר שהזהיר כי מחירי המזון חצו סף שאחריו מופיעות התקוממויות; זמן קצר אחר כך אכן פרץ האביב הערבי (המגזין "וויירד" כלל את המחקר של בר־ים ברשימת עשר התגליות הגדולות של השנה). קודם לכן, ב־2006, פרסם בר־ים מאמר שטען שהאבולה לא התפשטה מעבר לאפריקה רק כיוון שהכתה באזורים מרוחקים ומנותקים, אבל בשלב מסוים צפויה מגפה עולמית שתופץ בסיועה של תנועת המטוסים המוגברת. "ככל שמדינות העולם הופכות מחוברות יותר, ניסיון העבר הופך בסיס רעוע יותר לחיזוי העתיד", כתב אז. "נקודת המפתח היא פתאומיות: גם מערכת שנראית יציבה יכולה להתערער לחלוטין רק בגלל עוד כמה קישורים למקומות מרוחקים". ואיך זה נראה כשמערכת מתערערת לחלוטין אפשר לחוות כעת.

אם נרצה לפשט (מאוד) את תורת המערכות המורכבות, אפשר לנסות להשתמש בהסבר שבר־ים עצמו סיפק בעבר: הנטיה האנושית של מרבית החוקרים היא לפתור בעיות מורכבות באמצעות פישוט שלהן, לעתים קרובות באמצעות פירוק למספר בעיות נפרדות. כך היה לאורך 300 שנות מדע. אבל אז, עם התפתחות המחשוב והנגישות למידע, החלה להתגבש גישה שאומרת: אל תפשטו. יש קשר בין דברים לכאורה לא קשורים כמו אינטרנט, סרטן, דבורים וכלכלה. משק כנפי הפרפר, או כפי שבר־ים מכנה זאת - המטריקס. מסכי המספרים הירוקים המרצדים שכיכבו בסרטים בכיכובו של קיאנו ריבס, הציגו לראשונה את העולם כאוסף של דאטה, מספרים זורמים. אלא שבעוד שהמדענים מנסים למצוא קורלציה בין  המספרים, בר־ים מחפש דפוסי ההתנהגות שחוזרים על עצמם.

בר־ים. "השגיאה היתה בתחילת המשבר. בעלויות נמוכות יחסית היה אפשר למנוע את ההתפרצות כולה"

"תלות בין אירועים שנראים לא קשורים, במקומות שונים ומרוחקים, היא בעיה קלאסית של מדע המערכות המורכבות", אומר בר־ים בראיון ל"מוסף כלכליסט" מביתו בקיימברידג'. לכן בחודשים האחרונים הוא מפעיל את אתר האינטרנט EndCoronaVirus.org, שבו הוא וצוותו מנסים להילחם בקורונה תחת המוטו "הפיצו ידע, לא נגיף". המדענים, שמגיעים ממיטב אוניברסיטאות בוסטון — MIT, הרווארד וברנדייס, מפרסמים המלצות מגוונות: מכאלה שמיועדות לציבור הרחב, כגון הנחיות לשטיפת ידיים נכונה, ועד המלצות למקבלי החלטות שמבוססות על "מפות חום" שצובעות את העולם מירוק עד אדום עמוק לפי מספר המקרים החדשים מדי יום.

במפות האלה, אגב, ישראל כתומה — לא מזהיר כלל, בניגוד להצהרות הממשלה. "אם משווים את ישראל ליוון, שדומה לה בגודל האוכלוסייה, יוון פעלה מוקדם יותר ולכן יש בה הרבה פחות מקרים (באמצע השבוע היו בישראל כ־13,883 הידבקויות ו־181 מתים, וביוון כ־2,245 וכ־116 מתים)", מסביר בר־ים. "הכל עניין של פעולה מוקדמת וחזקה. זה לא מדעי האטום".

אבל פעולה מוקדמת עומדת, במידה מסוימת, בסתירה לטבע האנושי. "לאנשים קשה מאוד לדמיין סטייה משמעותית מהתנהלות שגרתית", הוא אומר. "הם נוטים לחשוב שהם שונים או טובים מאחרים, ונוטים לא לפעול כל עוד המשבר לא מגיע לסביבתם המיידית". כך נראית למשל ההתנהלות האמריקאית במשבר הקורונה: הכחשה, המעטה בחשיבות, ורק אז הכרה והתגייסות. אפילו בר־ים הופתע מהאדישות המוקדמת במערב: "כולם ראו מה קרה בסין, ובכל זאת לא נקטו בפעולות הדרושות".

אתה מצדד בסגר הרמטי של חמישה שבועות, ואף הובלת עצומה שקראה לטראמפ להטיל סגר כזה.

"כן. זמן הדגירה הוא שבועיים, כך שאחרי שבועיים נזהה כל מי שהיה חולה בתחילת הסגר. בשלב הבא הדבקות יכולות להתרחש רק בין בני אותו בית, ולכן נמתין עוד שבועיים. השבוע החמישי חיוני רק באזורים שבהם יש הדבקה קשה ו'זנב' של הדבקות אקראיות שמקורן לא ידוע".

הנטייה היא לפתור בעיה מורכבת באמצעות פישוט שלה. אבל תורת המערכות המורכבות אומרת: אל תפשטו. יש קשר בין דברים לכאורה לא קשורים כמו אינטרנט, סרטן, דבורים וכלכלה - וצריך לחפש דפוסים חוזרים

לפי המודל הזה בישראל דרוש כעת סגר רק באזורי התפרצות חמורה. מה זה אומר בעצם?

"מתחילים מהאזורים הנגועים פחות, ולאט־לאט מרחיבים את האזורים שחוזרים לנורמליות. כך מקלים את התנעת הכלכלה ומגבילים את הסיכון שיציאה כזו עלולה לייצר".

כלומר היציאה צריכה להיות על בסיס גיאוגרפי ולא לפי סוג הפעילות, כפי שנעשה כעת בישראל. לדעתו, גם הקישור הקבוע בין מצב הבריאות למצב הכלכלה אינו נכון. "אין טרייד־אוף בין בריאות לכלכלה, זו דיכוטומיה שגויה ושגיאה שאנשים עשו מתחילת המשבר, כשבעלויות נמוכות יחסית עוד היה אפשר למנוע את ההתפרצות. ככל שמטפלים בהתפרצות מהר יותר כך אפשר להחלים כלכלית מהר יותר, כי העלויות הגבוהות הן בהתמשכות ההתפרצות".

כמה מהר וכמה רגילה? לפי בר־ים, "הפרמטר הרלבנטי ביותר במגפה הוא תעבורה. בלעדיה לא היו מגפות, על כן גם כל השיח על החזרת הכלכלה לפעולה צריך להתחיל בהגבלות תיירות ותנועה". הוא מסביר, למשל, שמגפת האבולה נמנעה בגלל עוצר טיסות וניתוק האזור הנגוע מהעולם.

בניגוד לחששות שהועלו, אתה סבור שהעולם יוכל לשוב לשגרת טיסות מסוימת כבר בתוך חודשים.

"ברגע שאזור מסוים מחסל את ההתפרצות הוא יכול להחזיר את הטיסות, אבל אך ורק אם הוא מוגן מכניסת מקרים חדשים. בשלב הראשון יהיה אפשר להחזיר טיסות פנים, ואז להרחיב בהדרגה. יהיה צורך בדיון זהיר ורציני בתפקידה של התיירות בעולם שאחרי הקורונה וסיכוניה. מעכשיו נידרש לשקול את הסיכונים הכרוכים בתיירות ברצינות רבה, ולהבין כיצד להגיב כאשר יהיו התפרצויות מחודשות".

אחת הטעויות הגדולות של הממשל, טוען בר־ים, היא המשך טיסות הפנים בארצות הברית. "באירופה כמעט אין טיסות, ואילו בתוך אמריקה עדיין נעים 100 אלף נוסעים מדי יום", צייץ לאחרונה בטוויטר. "כולם חושבים שדברים קשים לביצוע אם הם לא נעשו מעולם. אבל אפשר לעשות את זה".

אם מדברים על תיירות ותעופה, קשה להתעלם ממה שהתרחש במשבר והפתיע רבים: חוסר שיתוף פעולה בין מדינות, שהעדיפו ממש לגנוב זו מזו ציוד רפואי וציוד מגן. הכאוס הזה נוצר גם על רקע חוסר התפקוד של מוסדות בינלאומיים, שנוסדו כדי לשמש גשרים בין מדינות בתקופות כאלה - ואכזבו. בר־ים עצמו ייעץ בעבר לחלק מהגופים האלה, בהם האו"ם והבנק העולמי.

מה תפקידי מוסדות כגון האו"ם, הבנק העולמי או ה־G-20 במודלים שלך?

"לצערי הם לא היו אפקטיביים במשבר, אחרת לא היינו מגיעים לנקודה שאליה הגענו. אנחנו זקוקים למערכות הרבה יותר טובות של קבלת החלטות משותפת. למשבר הקורונה יש היבטים מקומיים וגלובליים, והם כוללים אחריות של אנשים בודדים, קהילות, ארגונים וגם חברות עסקיות. קבלת ההחלטות צריכה להיות גם גלובלית".

מה מאפיין את המדינות שמתמודדות נכון עם המגפה, לדעתך?

"רמת הטיפול תלויה בגורמים רבים, אבל מה שחשוב ביותר הם הנחישות של הממשלה והרצון של האנשים. בניגוד לבעיות רגילות יותר, כאן יש ממש לכל אחד תפקיד חשוב בעצירת המגפה. גיאוגרפיה, כלכלה, תרבות — הכל משפיע, אבל המפתח הוא מאמץ משותף".

לא כל המדינות מצטיינות בנחישות וביכולת למאמץ משותף. מדינות רבות מתקשות להתמודד עם ההשלכות הכלכליות של המשבר. אתה צופה עוד גל של מחאות וחוסר שקט?

"מוקדם מדי לומר. זה תלוי בעיקר באיך חברות מסחריות יתנהלו ובאיך אנשים יתמודדו עם המגפה".


טאלב. שיתוף פעולה נבואי. צילום: בלומברג

בכל תחום בר־ים מחפש דפוסים והתנהגויות שחוזרות על עצמן, שיש ביניהן קשר ישיר או עקיף. מתוכן אפשר להוליד תחזיות, כמו זו על האביב הערבי. למעשה, בר־ים הגיש לממשל האמריקאי מסמך שחזה את ההתקוממויות רק כמה ימים לפני שפרצו, על סמך מחירי המזון וניתוח של נתונים סטטיסטיים רשמיים ושל הלך הרוח ברשתות החברתיות.

גם עליית מחירי המזון כשלעצמה היא תמונה מורכבת שאין לה גורם אחד. כלכלנים תלו אותה בעלייה בצריכת הבשר בסין, בבצורת, במחירי הנפט, בתנודות מטבע, אבל בר־ים וחוקריו הראו שהגורמים העיקריים היו דווקא המדיניות האמריקאית של הפניית גידולי התירס משוק המזון למקור אנרגיה (אתנול כתחליף דלק). מה שעוד תרם להתייקרות המזון היתה הסרת רגולציה משוק הסחורות העולמי בסוף שנות התשעים, שהובילה לקביעת מחירים ספקולטיבית של מרכיבי מזון בסיסיים כמו חיטה, תירס או בטני חזיר. ולמה דווקא מחירי המזון שלחו המונים לרחובות, ולא למשל אלימות של משטרים דיקטטוריים? בר־ים נוהג להסביר ששיטת הממשל אינה המשתנה המסביר, משום שהדיקטטורים היו שם כבר שנים ארוכות.

כאחד ממובילי תחום הכלכלה הפיזיקלית, שבו מיישמים את חוקי הפיזיקה על הכלכלה, פרסם ב־2011 מודל שהתבסס על שינוי פאזה — חימום מים והפיכתם לגז או הצטברות פתיתי שלג למפולת שלגים. על סמך התנהגות הבורסות לאורך שנים, בר־ים הסיק שפאניקה בשוק מזכירה מפולת שלגים: תנועה של חלק גדול מהמניות (יותר ממחצית) באותו כיוון מסמנת מפולת. וככל שחלק גדול יותר מהמניות נע באותו כיוון טרם המפולת, כך הירידות התוך־יומיות יהיו חדות יותר.

גם כדורגל הוא מערכת מורכבת, נוהג בר־ים להסביר. פעם ניסה לחזות כיצד יסתיים משחק בין ברצלונה לריאל מדריד: הוא התעלם מאיכויות השחקנים, תקציבי הקבוצות, האוהדים וכל פרמטר אחר, ורק חילק את המגרש לכמה אזורים והגדיר את אלה ליד השערים כאזורים מרכזיים. ההנחה היתה שהקבוצה שיהיו לה יותר שחקנים באזור החשוב בכל רגע קריטי, היא שתנצח. הוא ספר את השחקנים, הימר על ברצלונה — וצדק.

האופן שבו הקורונה מתפשטת, ועוד יותר האופן שבו תשפיע על הכלכלה, שגרת החיים והיחסים בין מדינות, הם בעיה מורכבת לא פחות, ועליה בר־ים ידע להצביע בשלב מוקדם. אבל להבדיל מכדורגל, כאן קשה לו יותר להמר מה תהיה התוצאה.