Leviämisprosessi

Leviämisprosessi on yleistermi, jota käytetään kuvaamaan sitä, miten jokin ilmiö, aines tai tieto leviää tilassa, ajassa ja usein verkostoissa. Kohteena voi olla esimerkiksi aineen pitoisuus, sairaus, epäpuhtauden leviäminen, uuden teknologian käyttöönotto tai kulttuurinen käytäntö.

Mekanismin kannalta leviämisprosessi voidaan nähdä usealla tasolla. Passiivinen diffuusio kuvaa pitoisuuserojen tasoittumista mikromittakaavassa. Advektio eli kuljetus virtaavan väliaineen mukana aiheuttaa leviämistä suuremmilla mittakaavoilla. Näiden lisäksi puhutaan dispersionista, reaktiosta ja aktiivisesta leviämisestä, jossa yksilöt, organismit tai informaatioströmit etenevät kohti uusia alueita.

Leviämistä mallinnetaan eri aloilla erilaisin keinoin. Fysikaalisessa ja kemiallisessa kontekstissa käytetään usein diffuosiota ja reaktiodiffuusio-malleja. Epidemiologiassa ja sosiaalitieteissä sovelletaan puolestaan SIR-tyyppisiä malleja, verkko- ja agenttipohjaisia simulointeja sekä tilastollisia lähestymistapoja leviämisen nopeuden ja laajuuden arvioimiseksi. Ympäristö- ja teknologia-aloilla leviämistä voidaan tarkastella sekä matemaattisina malleina että empiirisin havainnoin.

Esimerkkejä leviämisprosesseista ovat taudin leviäminen ihmisyhteisöissä, tiedon tai innovaation leviäminen sosiaalisissa verkostoissa, pilaantumisen tai kemiallisen aineen leviäminen ympäristössä sekä kasvi- ja eläinlajin leviäminen uudelle maaperälle tai alueelle.

Keskeisiä tekijöitä ovat lähtötilanteen pitoisuudet tai prevalenssi, väliaineen ominaisuudet, esteet ja epäjatkuvuudet sekä verkosto- tai tilakuvioiden rakenne ja yksilöiden käyttäytyminen. Leviämisprosessi on kontekstispesifinen, ja sen ymmärtäminen edellyttää ilmiön ja ympäristön tarkkaa huomioimista.