Definition of Complexity [Romanian]

DEFINIŢIA DE COMPLEXITATE

D. C. Mikulecky

Profesor de fiziologie

Colegiul Medical de Stat din Universitatea de la Virginia 

1. De ce la întrebarea "Ce este de complexitate" nu e atât de uşor de răspuns?

De ceva timp noi am spus că există o "nouă ştiinţă" numită complexitatea. Universităţi şi alte instituţii de cercetare au programe în "cercetare de complexitate" şi multe reviste portă acest cuvânt în titlul lor. Dar ce este complexitatea? Ce înseamnă să fii "complex"? Dicţionarul nu ne ajută aici. Ideea noastra  sugerează ceva mai mult decît o definiţie de dicţionar.

Dacă noi ne întoarcem la ştiinţă în cazul în care cuvintele sunt atent definite şi au sensuri mai precise, noi constatăm că, în acest caz, lucrurile nu sunt mult mai bune şi pot fi chiar și mai rele! Aici avem nevoie să ne uităm, chiar dacă în cazul în care răspunsul e doar minciuna. O persoană care a putut rapid să definească eşecul comunităţii ştiinţifice pentru a o uni pe baza acestui concept a fost John Horgan. În eseul său, în iunie 1995 în articolul său la Scientific American  intitulat "De la complexitate la nedumerire", el menţionează 31 definiţii de complexitate şi asociaţii cu acest concept:

  • Prea mare minciună de raport a creierului
  • Reclamă gigantică
  • Computer "hacking"
  • Prea mult jurnalism

El subliniază, de asemenea lipsa "teoriei unificate" de complexitate.

De asemenea, trebuie de remarcat faptul că nicăieri în eseul său el nu menţionează definiţia, care va fi dată aici şi care, la satisfactia mea, complet e lipsită de confuzie.

Mai târziu, în cartea sa, ”Sfîrșitul științei” (The End of Science), el adaugă ceva mai mult combustibil pentru foc. Aici el dezvoltă o atitudine care pune toate discuţiile care nu se încadrează în mucegai la care ne vom referi în continuare ca la o Paradigma newtoniană într-o categorie numită "ştiinţă ironică", despre care el spune: "La cel mai înalt nivel, ştiinţă ironic, cum ar fi marea artă sau filozofie, sau, chiar, critică literară, doar miră pe noi, ea ne ţine în veneraţie față de misterul universului. Dar ea nu poate atinge obiectivul de a transcenda adevărul pe care deja îl avem şi cu siguranţă nu poate să ne protejeze de la-Răspuns, un adevăr atât de puternic încât acesta potoleste curiozitatea noastră pentru toate timpurile. La urma urmei, ştiinţa decretează ceea ce noi, oamenii, trebuie să întotdeauna să conţinem cu adevăruri parţiale".

Horgan nu a dat seama, dar el a făcut o treabă bună pentru valabilitatea  conceptului numit "complexitate" aici. În fapt, el nu a ştiut, de asemenea, că definiţia foarte amenajată explică cea mai mare parte de ce el este preocupat şi ce vrea să clarifice. Eu pot fi sigur că el nu stie, pentru că singurul loc unde el vreodată se referă la Robert Rosen în cartea lui, este acolo unde el spune: "… şi Robert Rosen, un biolog canadian care a fost la workshop-ul…" Se pare clar că el a dispus de puţine cunoştinţe despre lucrările lui Rosen în cazul în care aceata este tot ce el are de spus despre tot aceasta.

2. O definiţie, care funcţionează: şi, de asemenea, explica dificultatea.

Acest lucru poate părea doar o prostie, dar toată lume reală este complexă! Asta-i drept! Deci, de ce aceasta e o problema? Răspunsul se află în natura ştiinţei. Aceasta este ceea cu ce a luptat Horgan în cartea sa.

2.1 Paradigma newtoniană este construită pe reducționismul cartezian: știinta grea (hard science).

Ce Horgan apără, e o "ştiinţă tare", pe care în esenţă noi vom numi "ştiinţă grea". Prin știința grea noi înțelegem modelul pentru toate ştiinţe care sunt întruchiparea de aşa-numită "metoda stiințifică". Din moment cînd toată lumea crede, probabil, că ei știu ce este aceasta, e prețios de analizat totul în detaliu, doar așa știm ceea despre ceeu cu adevărat vorbesc.

2.1.1 Reductionismul cartezian şi metafora mașinei.

Descartes este atribuit cu popularizarea metaforei maşinii şi el a făcut-o într-un mod foarte interesant. El a văzut corpul ca o maşină biologică şi mintea ca ceva ce e în afara corpului. Aceasta se numeşte dualismul cartezian şi el a supravieţuit până în ziua de azi ca o abordare la aşa-numită problemă minte / corp.  Metafora maşinii a fost menită pentru a stabili tonul ştiinţei modernă. Acesta a durat chiar din acel moment. Descartes chiar nu ştia ce o maşină este, sau dacă el știut asta, el nu a spus nimănui. În mod ironic, nu numai că nu avem o definiţie bună de complexitate, dar ne lipsește, de asemenea, și o definiție pentru o maşină. Importanţa acestei metafore constă în conceptul intuitiv de maşină care aproape fiecare împarte. O maşină este construită din părţi distincte şi poate fi reduse la acele părţi, fără a pierde caracterul său de maşină. Noi numim această idee "reducţionismul cartezian". Vom vedea că acest lucru nu este valabil şi pentru sistemele complexe (reale), cu excepţia condiţiilor foarte speciale. Reducţionismul cartezian nu funcţionează pentru sisteme complexe, ci doar le reduce la mecanisme simple.

2.1.2 Paradigma newtoniană.

Newton ne-a dat trei legi de mişcare, care au fost destinate să descrie mişcarea planetelor. Sa dovedit că aceste legi ar putea fi aplicate într-un mod aparent perfect general. Această aplicaţie mai largă a fost  temelia a metodei ştiinţifice moderne şi va fi menţionată aici, ca paradigma newtoniană.

In centrul acestei paradigme stă dinamica. Dinamica este modul în care legile de mişcare se aplică. Descrierea locală a mişcării este formulată ca o ecuaţie diferenţială numită o ecuaţie de mişcare. Ecuaţia de mişcare este manipulată cu ajutorul calcului (integrat) şi rezultatele într-o traiectorie, care este o ecuaţie algebrică pentru calcularea poziţiei unei particule ca funcţie de timp. Mai târziu, acest lucru a fost facut oarecum mai complicat de mecanica cuantică, dar filosofia centrală nu s-a schimbat niciodată.

Paradigma a fost generalizată de la mișcarea particulară pentru toate sistemele dacă recunoaştem faptul că mecanica cuantică este o parte din această generalizare. Atunci când ne uităm cu atenţie la obiectul fizicii, vedem o aplicare a paradigmei newtoniene la univers. Această aplicaţie apoi transformă lumea în mecanisme simple. Adică putem să spunem că obiectul a fizicii este studiul de mecanisme simple. Reţineţi că, în acest context, "simplu" se înţelege ca opusul de complex, dar nu opusul de complicat.

3.0 Complexitatea este rezultatul eşecului al paradigmei newtoniene care urmează să fie generică.

Succesul a paradigmei newtoniene nu poate fi ignorat. Cele mai multe dintre ştiinţe şi tehnologii moderne este rezultatul acesteia. Din acest motiv este dificil să sugereăm că ea are limite şi că apoi ea are o lipă de sugestie. Nu numai paradigma are limite, dar, de asemenea, aceste limite sunt ceea ce a dat naştere unui concept ca complexitate.

3.1 Sisteme complexe şi sisteme simple sunt categorii disjuncte care cuprind toate natură.

Lumea, prin urmare, se imparte firesc în acele lucruri care sunt lucruri simple şi cele care sunt complexe. Lumea reală este alcătuită din lucruri complexe. Prin urmare, lumea  mecanismelor simple este o lume fictivă creată de ştiinţă sau, mai precis, de fizica ca o versiunea de ştiinţă grea. Aceasta este lumea reducționistă. Aceasta este modelată de paradigma newtoniană şi pur şi simplu are nevoie de experimentare suficientă pentru a o face mai cunoscută pentru noi. Aceste experimente implică reducerea sistemelor la părţile sale şi apoi studiază acele părţi într-un context formulat în funcţie de dinamică.

Punctul de mai sus este unul dintre lucrurile cele mai controversate care se pot spune despre ştiinţa modernă. Ea stă în faţa tuturor și ce fiecare a învățat. Cu toate acestea, într-adevăr ea nu face nimic rău la aceste invațături. El pur şi simplu le arată în perspectivă. Ceea ce este necesar este de a vedea care este imaginea modului în care ştiinţa este făcută.

3.2 Modul în care se face ştiinţa: relaţia de modelare. [de asemenea priviți articolul lui  Dress]

Cum se face ştiinţa? Este o combinaţie de utilizare a simţurilor noastre pentru a observa lumea din jurul nostru şi apoi utilazarea unei activități mentale pentru a găsi sens din informația senzorială. Acest proces este ceea ce vom numi relaţia de modelare. Dacă noi luăm lumea, noi observăm şi / sau încercăm să înţelegem sistem natural şi evenimentele care îl fac să se schimbe pe masură ce observăm cauzalitatea, apoi acesta reprezintă obiectul nostru de studiu. Ce facem în mintea noastră este codificarea sistemului natural într-un alt sistem, care care constă din activitatea și alegerea noastră sau pe care o putem numi un sistem formal. Odată ce am ales un sistem formal, îl putem manipula în diverse moduri, cu obiectivul de mimarea schimbării de cauzalitate în sistemul  natural. Aceste modificări de manipulare în sistemul formal vom numi implicaţie. În cele din urmă, odată ce credem ca avem un sistem adecvat formal şi am găsit o implicaţie care corespunde la evenimentul de cauzalitate în natură, noi trebuie să îl decodăm din sistemul formal, în scopul de a verifica succesul sau eşecul în reprezintarea evenimentului cauzal. Diagrama de mai jos reprezintă relaţia de modelare pe care tocmai am descris.

def_complex-rom

Dacă toate părţile diagramei sunt în armonie, cu alte cuvinte, dacă 1 = 2 + 3 + 4, se spune că  diagram se comută şi avem un model. Un model al lumii este rezultatul unei cereri de succes a metodei ştiinţifice, dar ea poate apărea şi în alte moduri, mai puţin formale. Ori de câte ori cineva încearcă să creeze sens din lume, se încearcă să se construiască o relaţie de modelare de succes, sau un model.

Acum definiţia de complexitate este completă. Lumea, din care noi am luat doar unele părţi mai mici, sistem natural, este convertit într-un sistem formal cu care mintea noastra poate manipula și astfel avem un model. Lumea este complexă. Sistemul formal, pe care am ales ca să surprindă poate fi doar parțial de succes. De ani de zile am fost mulțumiți de paradigma newtoniană ca de sistemul formal, noi am uitat despre fiind codare şi decodare, şi, treptat, am început să schimbăm ontologia, astfel încât paradigma newtonienă efectiv se înlocuieşte sau a devenit lumea reală (cel puţin aşa cum se vede prin ochii ştiinţifici). De aceea că noi am început sa ne uităm mai adânc în lume noi am venit cu aspecte pe care paradigma newtoniană nu a reuşit să surprindă. Apoi noi am avut nevoie de o explicaţie. Complexitatea sa născut! Acest lucru poate fi formalizat. Aceasta are un înţeles foarte profund.

Complexitatea este proprietatea unui sistem a  lumii reala, care se manifestă în incapacitatea de orice formalism fiind  adecvat pentru a captura toate proprietăţile sale. Aceasta necesită  ca noi să gasim moduri diferite de interactionare cu sisteme. Distinct diferite, în sensul  în care noi construim modele de succes, sisteme formale necesită descrierea fiecărui aspect distinct care NU sunt derivabile de la unul de la altul.

Acum avem definiția! Rosen a petrecut viaţa lui rafinînd această idee. Este mult, mult mai mult pentru ea. Noi vom analiza totul foarte atent.


D. C. Mikulecky, Medical College of Virginia Commonwealth University

You can find original post in English here