Ценная подборка №38. Сложные адаптивные системы

Изучение сложности — одно из важнейших направлений современной науки. Сложная система определяется как система, имеющая много независимых элементов, каждый из которых может взаимодействовать с остальными. Например, куча песка может рассматриваться как сложная система, поскольку нажатие на одну песчинку увеличивает силы давления на все другие песчинки в куче, а эти песчинки, в свою очередь, отвечают на это легкой деформацией, вызывающей силы противодействия. Фондовая биржа — другой пример сложной системы, где покупатели и продавцы меняют свое поведение при изменении поведения других покупателей и продавцов. Такая система, как фондовая биржа, где поведение элементов меняется в результате действий других элементов, называется сложной адаптивной, или самоприспосабливающейся, системой.
 
До появления высокоскоростных электронных вычислительных машин было невозможно изучать сложные системы. Эти системы просто слишком… велики, слишком сложны для того, чтобы с ними можно было работать с помощью обычной математики. Наиболее важным результатом компьютерных исследований сложных адаптивных систем стало понятие неожиданное свойство. Возьмем в качестве примера простую кучу песка. Если вы будете добавлять песчинки к куче, то рано или поздно неожиданно появится новый тип поведения. Когда вы добавите миллионную песчинку, произойдет сход лавины — такое поведение принципиально отличается от явления передачи давления, которое имело место ранее. Другими словами, с этой миллионной песчинкой мы достигаем точки, где понятие «больше» превращается в «иное».

 
Важной чертой неожиданных свойств является то, что они не появляются постепенно. Иначе говоря, одна песчинка не приведет к образованию миллионной части лавины, которую можно было бы затем сложить с другими такими же частями, чтобы получить лавину от кучи, состоящей из миллиона песчинок. Вы не увидите вовсе никаких лавин до тех пор, пока не дойдете до этой миллионной песчинки, и только тогда внезапно образуется лавина.
 
Я думаю, можно было бы выдвинуть очень интересное предположение о том, что свойства ума, такие как сознание и самоанализ, — неожиданные свойства множества нейронов, нечто, подобное лавинам, которые возникают как неожиданное свойство множества песчинок. Если это действительно так, то эволюция нервных систем подходит к точке, когда «больше» превращается в «иное».
 
Одна из великих задач, стоящих перед наукой сегодня, — выработать способность предсказывать появление неожиданных свойств на основании свойств отдельных элементов системы. Мы не можем этого в настоящее время, и некоторые ученые полагают, что не сможем никогда. Я думаю, что сегодня еще слишком рано отказываться от попыток решить эту проблему.

Источник: http://elementy.ru/trefil/21116?context=20446


другие ценные подборки