سیستم پیچده حیوانات [ویدئو]: تبدیل اعجاب انگیز قوانین ساده به رفتارهای پیچیده

همانطور که قبلا گفتیم، سیستم‌های پیچیده دارای قوانین ساده‌ای برای تعامل بین اجزا خود هستند، که در اثر همین تعاملات میان اجزاء به نسبت ساده، رفتارهایی عجیب به وجود می‌آید (پدیده ظهوریافتگی یا Emergence phenomenon). مجموعه‌ای از نورون‌های مغز، مورچه‌ها و موریانه‌ها، پرندگان در حال پرواز و … مثال‌هایی جالب از این دست هستند.

یک نورون به تنهایی ساختاری بسیار ساده دارد. ارتباط آن با سایر نورون‌ها نیز تنها از طریق پالس‌هایی است که ارسال می‌شود. اما از کنار هم آمدن میلیاردها نورون، سیستمی به وجود آمده است که رفتار و کارکرد آن بعد از گذشت هزاران سال، هنوز هم برای انسان ناشناخته است.

یا محمدرضا شعبانعلی در کتاب خود تحت عنوان “پیچیدگی و سیستم های پیچیده“، مثالی از گروه‌های ماهی‌ها را مطرح می‌کند. این گروه در حالت عادی که محرک خارجی نباشد به صورت نامنظم درکنار یکدیگر هستند. اما وقتی خطر خارجی مثل یک کوسه به آن‌ها نزدیک می‌شود، با نظمی شگفت انگیز از او فرار می‌کنند، گویی در کنار هم یک موجود جدید را ساخته‌اند.

بحث در ادامه زمانی جالب‌تر می‌شود که می‌خوانیم این ماهی‌ها قوانینی ساده در حرکت خود دارند:

  1. دریافت اطلاعات محیطی از طریق چشم و باله‌ها صورت می‌گیرد، چشم می‌بیند و باله با توجه به جریان آب، سرعت و جهت حرکت ماهی مجاور را تشخیص می‌دهد.
  2. در فاصله بین ماهی‌ها هیچ ترجیحی برایشان وجود ندارد و صرفا میانگین فاصله از نظر ریاضی مهم است.
  3. جهت و سرعت حرکت ماهی ها دو قانون ساده دارد، اگر یک ماهی در جلو باشد آن را دنبال می‌کنند و تنظیم سرعت آن‌ها در هماهنگی با ماهی کناری است.

و در واقع این رفتار پیچیده از همین قوانین ساده حرکتی حاصل می‌شود.

سیستم‌های پیچیده و بررسی رفتار آن‌ها به جانوران ختم نمی‌شود و در حالت‌های پیشرفته‌تر، سیستم‌هایی مانند شبکه های اجتماعی ، اقتصادها، کشورها و … را نیز می‌توان مطالعه کرد و با متدولوژی پیچیدگی به بررسی آن‌ها پرداخت.

با این حال در ویدئویی که در ادامه خواهیم دید آقای نیکولاس پرونی (Nicolas Peroni) سه سیستم پیچیده حیوانی را بررسی می‌کند:

  • توله سگ‌ها
  • خفاش‌ها
  • میِرکت‌ها

هدف سخنرانی بیشتر آشنایی ما با رفتارهای پیچیده‌ای است که در اطرافمان وجود دارد. به همین خاطر موضوع بحث حول پیچیدگی اجتماعی بسیار زیاد جانوران تمرکز دارد. برای دیدن چنین پیچیدگی‌هایی باید بین Complex بودن (همان پیچیدگی که ما مد نظر داریم) و Comlicated بودن تمایز قائل شویم.

سیستم‌های نوع دوم تعداد اجزای زیادی دارند، اما لزوما روابط آن‌ها به نحوی نیست که باعث ظهور پیچیدگی (Complexity) شود. مانند شکل زیر که یک سیستم با تعداد اجزاء زیاد است، اما مکانیکی بوده ویژگی‌های یک سیستم پیچیده را ندارد (البته از پیچیدگی انسان اجالتا صرف نظر می‌کنیم).

 

اما این دسته از ماهیان ساردین شاید تعداد اجزاء کمتری هم داشته باشند، اما قطعا از نظر پیچیدگی در سطح بالاتری هستند:

این سیستم سه ویژگی مهم دارد:

  • تعداد بالایی عضو در تعامل
  • قوانین ساده انفرادی
  • ویژگی‌های ظهور یافته

که همگی باعث می‌شوند نتوانیم رفتار کلی را از رفتار تک تک اجزا پیش‌بینی کنیم و به این جمله معروف برسیم:

کل چیزی بیشتر از جمع اجزاء است

دعوت می‌کنم این فیلم را حتما ببینید و شاهد پیچیدگی باشید که می‌تواند در گروهی از سگ‌هایی بامزه، خفاش‌های مرموز و میِرکت‌های کنجکاو ظهور یابد.

نویسنده مطلب: مهرزاد خسروی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *