joi, 13 octombrie 2011

Ce este complexitatea

Când putem spune că avem un sistem complex? Trebuie să dăm întâi o definiţie a neliniarităţii. O definiţie pe înţelesul omului de pe stradă.

Un sistem este neliniar atunci când răspunsul la stimuli nu e direct proporţional cu amploarea stimulului şi/sau principiul superpoziţiei nu funcţionează, nu se adună efectele stimulilor ca vectorii din clasa a IX-a.

Un sistem complex este în mod obligatoriu neliniar, un sistem liniar se supune viziunii lui Laplace. Un sistem liniar are un comportament cunoscut.

Un sistem complex are mai multe componente care interacţionează neliniar.

Componentele unui sistem complex sunt interdependente, nu pot exista animale fără plante, nu pot exista prădători fără pradă. Organele unui mamifer, să zicem, sunt interdependente şi nu pot exista independent.

O altă caracteristică a complexităţii este existenţa componentelor sistemului la diverse dimensiuni, de la molecule se trece la componente celulare, la celule, la organe. la organism. La fel putem vorbi despre componentele la diferite scale ale unui ecosistem sau ale întregii biosfere. Putem defini ierarhia individ, grup, naţiune, structura supranaţională, civilizaţia umană ca fiind structura ierarhică a unui sistem complex.

Cea mai importantă calitate a unui sistem complex este emergenţa, capabilitatea acestuia de a avea manifestări care nu provin de la componentele acestuia ci de la sistem ca întreg. Nicio parte a corpului unui mamifer nu se poate deplasa independent, corpul, în întregul lui, poate.

De aici apare noţiunea de auto-organizare, apariţia de noi structuri. Apariţia omului a condus la apariţia structurilor care poartă numele de societate sau civilizaţie. O parte din aceste sisteme sunt sisteme adaptive, îşi pot schimba comportamentul în funcţie de factorii exteriori. Dintre acestea o parte au capabilitatea de a se înmulţi.

Mai sunt două lucruri care se pot spune despre un sistem complex. Este undeva la marginea haosului şi are componente care lucrează concurenţial şi componente care sunt colaborative. Albinele şi plantele colaborează spre binele comun, există o competiţie acerbă pentru resurse atât în domeniul biologic cât şi în economie. Un sistem complex nu este o sumă de componente, este suma componentelor şi a legăturilor dintre aceste componente.

Conceptul economic de piaţă este un exemplu de sistem complex. Societatea este un sistem complex, ecosistemele, biosfera, creierul.



Complexitate fără energie liberă (disponibilă pentru a efectua lucru mecanic) nu există. Cum nu există complexitate fără reguli (informaţie) mai simple sau mai complicate care modelează interacţiunea între componente.

23 de comentarii:

Pongo spunea...

Poti sa o gandesti ca impartita in doua? adica o parte caracterizata prin haos, neliniaritate- materia bruta- si una care introduce "informatie utila" in sensul mentinerii/organizarii sistemului? Zic si eu asa..

Dan Selaru spunea...

Ce intrebi tu, si doresti, este ideea ca exista cumva o ratiune in spate si un scop, nu e asa. Nu e un sef care sa spuna ce se intampla, nu are un scop in sine, e doar un comportament.

Pongo spunea...

Eu te intrab doar daca o poti privi impartita in doo :-)

Anonim spunea...

cateva nedumeriri:
- doua sisteme complexe conectate printr-un obiectiv comun pot constitui un sistem liniar ? (exemplu - doi specialisti care lucreaza la un proiect comun)
- exista vreu studiu privind relatia intre dimensiunea unui sistem si complexitatea lui ? (exemplu - o firma cu 5 angajati este un sistem complex ? dar una cu 100 ?
- exista mai multe grade de complexitate ?

Dan Selaru spunea...

Liniar? in niciun caz.
Creierul e un sistem complex cum este si biosfera.
Se poate clasifica in functie de cantitatea de energie/gram/secunda, vezi mai jos cu termodinamica, e o poza.

alex@formidabilii.org spunea...

Sunt sisteme complexe care pot fi sectionate iar partile continua sa se comporte conform regulilor sistemului. Stolul de pasari il poti imparti in 5 stoluri mai mici care se vor comporta exact la fel.

Depinde cred de gradul de specializare in cadrul sistemului.

Dan Selaru spunea...

Pai ne uitam la calitatile care raman dupa ce taiem sistemul in doua, e vorba de structura ierarhica, daca se pastreaza e la fel de complex dar mai mic.

alex@formidabilii.org spunea...

Exista si vietuitoare pe care daca le tai in doua fiecare parte se regenereaza si devine un nou animal; aici nu mai e vorba de structura ierarhica a sistemului complex...

Sunt destul de multe aspecte de studiat. Probabil ca putem discuta vreo 2 saptamani pe tema asta :)

Dan Selaru spunea...

poate ca animalul ala nu-i suficient de complex, nu am gasit alta rima :-)

alex@formidabilii.org spunea...

as zice limbric, dar ma limitez la rama (sau rima) :)

Pongo spunea...

Daca se pastreaza suficienta informatie care sa contrabalanseze componenta de haos.

alex@formidabilii.org spunea...

@Pongo: vrei sa zici daca se pastreaza ECHILIBRUL in sistem nu? :)

John Galt spunea...

In the disturbances caused by scarcity of food, the mob goes in search of bread, and the means it employs is generally to wreck the bakeries. This may serve as a symbol of the attitude adopted, on a greater and more complicated scale, by the masses of today towards the civilization by which they are supported … Civilization is not "just here," it is not self-supporting.

It is artificial … if you want to make use of the advantages of civilization, but are not prepared to concern yourself with the upholding of civilization — you are done. In a trice you find yourself left without civilization. Just a slip, and when you look, everything has vanished into air. The primitive forest appears in its native state, just as if curtains covering pure Nature had been drawn back. The jungle is always primitive and vice versa, everything primitive is mere jungle.

(José Ortega y Gasset, The Revolt of the Masses, New York: W.W. Norton, 1932, p. 97.)


..

Nu exista haos.

Faptul ca noi nu suntem in stare sa iesim de pe banda lui Moebius (2 dimensiuni) nu inseamna ca cineva nu poate sa vada in 3.

Ia incearca sa accelerezi - uneori vei simtit ca te "ridici" iar alteori vei simti cum "cade cerul"..


:)

Dan Selaru spunea...

Sa nu exageram :-)

Pongo spunea...

Nu m-am gandit la echilibru, mi-e teama ca in lumea reala nu exista echilibru de fapt. Dan cred ca poate sa ne lamureasca aici mai bine.
Exista clar tendinta aia de maximizare a entopiei, dar exista si ceva care se opune.

Pongo spunea...

@John: nici eu nu cred in salvari colective, rama aia care devine doo e asa pt ca fiecare microcomponenta este suficient de "informata" ca sa fie viabila. Dar totusi traiesc impreuna, nu ?:-)

Pongo spunea...

@ Alex: daca te gandeai la ceva gen Yin Yang gandestete ca si ala e un deziderat ....

Anonim spunea...

Chiar daca teoria complexitatii e dificil de abordat in articole de 'vulgarizare' acest lucru nu justifica rezultatul obtinut de dumneavoastra, care nu are nici cap nici coada.

Pentru cei interesati de subiect link-ul de mai jos poate oferi un punct de plecare.

http://www.cs.cmu.edu/~mihaib/articles/complex/complex-html.html

P.S. Mi-a placut 'Laplace nu are dreptate' desi ar fi fost mai inspirat titlul Hilbert nu are dreptate. Explicatia o puteti gasi in acelasi link

Mahorcu spunea...

cum se explica schimbarea asta de tematica a articolelor ?

sa nu fiu inteles gresit, mi se par interesante si bine date explicatiile, se inteleg si daca nu esti un fizician, dar ... de ce ?

incerci sa te distantezi de mizeriile sociale/politice de zi cu zi care ne inconjoara ?

intreb pentru ca in general pretuiam punctul tau de vedere, si citeam si chestiile cu tematica sociala si/sau politica.

bafta!

BIG spunea...

Complexitatea este încercarea câtorva de a organiza societatea în așa fel încât să nu poată ține toți pasul, mai ales dacă majoritatea caută să găsească doar portițe pentru a trișa. Complexitatea este controlul impus de afrodisiacul numit putere, că doar nu degeaba trendul este către un guvern mondial.

Miile de ani de evoluție ar fi trebuit să ne învețe că tot ce trebuie să facem este să înlăturăm aplicațiile care au fost depășite și să instalăm altele care să includă informația, de calitate, nouă. Credeți că dacă am lăsa informația, și respectiv aplicațiile ei în realitate, să curgă mai natural am fi avut probleme de genul celor de azi. Eu cred că nu, pentru că aveam suficient timp să facem o tranziție lină către o societate mai înțeleaptă, educată să vegheze la bunăstarea comunității și de ce nu a întregii omeniri. Altfel era modul de a gândi cu o populație majoritară cât mai aproape de vârful Piramidei lui Maslow, chiar dacă nu ar mai semăna deloc cu cea de azi.
Știu că pare o naivitate dar acum trebuie accelerată această tranziție.

Conspirații au existat de când lumea, dar cele de azi sunt doar exagerări ale realității, ce au ca scop doar menținerea trendului depresiv, ceea ce nu este deloc bine, dar fiecare cu agenda lui.

Avem cam două alternative:

1. Toleranță, bun simț, cumpătare, diversitate și ”dirijarea” treptată către un sistem nou cu mai puține ierarhii , sau chiar deeloc :-)) (greu proces dar inevitabil)
2. Războiul tuturor împotriva tuturor (nu obligatoriu și militar dar pe orice plan existențial)

Recunosc că am avut o perioadă în care am crezut că sistemul actual mai poate fi cârpit, dar nu mai are nicio șansă și cu cât vom fi mai repede de acord cu atât mai bine.
Unii beneficiază de prea multă informație și prea multe pârghii pe care le folosesc fără a ezita pentru a... trișa, pe când alții sunt condamnați să lupte cu morile de vânt într-un sistem care, cică, oferă egalitate de șanse.

DECI, trebuie să lăsăm informația să curgă căci soarelui nu-i pasă de ierarhiile și de clasele noastre sociale, cu atât mai puțin de datorii suverane :-))

Rog pe cei care nu se pot vindeca de marxism-leninism să termine cu promovarea depopulării. Alegerea variantei 2 nu garantează nimănui, cu nimic, că vor trece linia de sosire.

Pozitivismul este singurul refugiu rămas și oricine are tot dreptul să apeleze la asta, iar dacă nu ne convine căldura să o lăsăm mai ușor cu lăcomia.

Ne e teamă de schimbare...dar pericolele sunt mult mai mari.

Mi-a ieșit cam offtopic dar sunt părerile mele și țin la ele :-))

Dan Selaru spunea...

@anonim e un punct de vedere cel pe care-l prezinti tu, cu care sunt sau nu de acord.

@mahorcu ce sa spun? ca societatea noastra nu are pe moment nicio alternativa valabila? Ca lumea merge pe un drum gresit? Am spus-o.

M-am plictisit sa fiu injurat.

@BIG cam asa. :-)

alex@formidabilii.org spunea...

@Pongo: yin-yang e o constructie simbolica (ce poate deveni evident relevanta intr-un sistem complex al valorilor umane de ex) dar nu are nimic cu taiatul ramelor in doua.

Legat de insistenta ta pe continutul informational, vreau doar sa zic ca daca imi tai un picior sigur nu creste la loc- desi in ADN ramane in continuare informatia corpului complet (si daca crezi in aure acolo apare in continuare imaginea corpului cu picior cu tot) :)

Mie mi se pare mai complet conceptul de echilibru, care include dar nu e limitat la continutul informational. Putem discuta ce inseamna echilibru intr-un sistem complex.

Dan Selaru spunea...

Asta e un subiect care merita discutat.