Karmaşık Sistemlerde Büyük Ölçekli Düzenin Nasıl Ortaya Çıktığı Bilmecesi

3


Wired’in haberine göre,

Yeni çerçeveye göre karmaşık bir sistem, her biri alt seviyelerin ayrıntılarından bağımsız olarak işleyen bir seviye hiyerarşisine kendini organize ederek ortaya çıkış sergiler. Araştırmacılar, ortaya çıkışı bir tür “doğal dünyadaki yazılım” olarak düşünmemizi öneriyor. Dizüstü bilgisayarınızın yazılımı, bilgisayar devresindeki elektronlar hakkında tüm mikro ölçekli bilgileri takip etmek zorunda kalmadan çalıştığı gibi, ortaya çıkan fenomenler de bileşen parçalarının ne yaptığına aldırmadan kendi kendine yeten makro ölçekli kurallar tarafından yönetilir.

Araştırmacılar, hesaplamalı mekanik adı verilen matematiksel bir formalizm kullanarak, hangi sistemlerin bu tür hiyerarşik yapıya sahip olduğunu belirlemek için kriterler belirlediler. Bu kriterleri, sinir ağları ve Yaşam Oyunu tarzı hücresel otomatlar dahil olmak üzere, ortaya çıkan tip fenomenleri gösterdiği bilinen çeşitli model sistemlerde test ettiler. Gerçekten de, bu sistemlerin mikroskobik ve makroskobik ölçeklerdeki davranışlarını yakalayan serbestlik dereceleri veya bağımsız değişkenler, teorinin öngördüğü ilişkiye tam olarak sahiptir.

Elbette, ortaya çıkan sistemlerde mikroskobik düzeyde olmayan yeni bir madde veya enerji makroskobik düzeyde ortaya çıkmaz. Aksine, Büyük Kırmızı Noktalardan bilinçli düşüncelere kadar ortaya çıkan fenomenler, sistemi tanımlamak için yeni bir dil gerektirir. “Bu yazarların yaptığı şey, bunu resmileştirmeye çalışmaktır,” dedi Chris AdamiMichigan State Üniversitesi’nde karmaşık sistemler araştırmacısı olan . “Şeyleri matematiksel hale getirme fikrini tümüyle alkışlıyorum.”

Bir Kapanışa İhtiyaç

Rosas, ortaya çıkış konusuna birden fazla yönden geldi. Babası, Rosas’ın ilk olarak müzik eğitimi aldığı ve çaldığı Şili’de ünlü bir şefti. “Konser salonlarında büyüdüm,” dedi. Sonra felsefeye geçti, ardından saf matematik alanında bir derece aldı ve bu ona “soyutlamaların aşırı dozunu” verdi ve bunu elektrik mühendisliği alanında bir doktora ile “tedavi etti”.

Birkaç yıl önce Rosas, beynin bir bilgisayar olup olmadığı gibi can sıkıcı bir soru hakkında düşünmeye başladı. Dizüstü bilgisayarınızda neler olup bittiğini düşünün. Yazılım, belirli bir girdi kümesi için öngörülebilir ve tekrarlanabilir çıktılar üretir. Ancak sistemin gerçek fiziğine bakarsanız, elektronların hepsi her seferinde aynı yörüngeleri izlemeyecektir. Rosas, “Bu bir karmaşa,” dedi. “Asla tam olarak aynı olmayacak.”

Yazılım, mikroelektronik donanımın ayrıntılı fiziğine bağlı olmaması anlamında “kapalı” görünüyor. Beyin de buna benzer şekilde davranıyor: Sinirsel aktivite hiçbir koşulda aynı olmasa bile, davranışlarımızda bir tutarlılık var.

Rosas ve meslektaşları, aslında ortaya çıkan sistemlerde üç farklı kapanış türü olduğunu buldular. Sistemdeki tüm mikro durumlar (elektron enerjileri vb.) hakkında bilgi toplamak için çok fazla zaman ve enerji harcasaydınız dizüstü bilgisayarınızın çıktısı daha mı öngörülebilir olurdu? Genellikle hayır. Bu, şu duruma karşılık gelir: bilgilendirici kapanışRosas’ın da dediği gibi, “Makro altındaki tüm detaylar, makroyu tahmin etmede yardımcı olmuyor.”

Ya sadece tahmin etmek değil, sistemi kontrol etmek istiyorsanız – alt düzey bilgiler burada yardımcı olur mu? Tekrar ediyorum, tipik olarak hayır: Klavyede yazarak yazılım kodunu değiştirmek gibi makro düzeyde yaptığımız müdahaleler, bireysel elektron yörüngelerini değiştirmeye çalışarak daha güvenilir hale getirilmez. Alt düzey bilgiler makro sonuçların daha fazla kontrolünü sağlamıyorsa, makro düzey nedensel olarak kapalı:Kendi geleceğini tek başına kendisi yaratıyor.

Haber kaynağı: Wired’dan alıntıdır.

Doğrudan cihazınızda gerçek zamanlı güncellemeleri alın, şimdi abone olun.

Yorumlar