Teraz, kiedy przyjrzeliśmy się kilku przykładom systemów złożonych, spróbujmy wyabstrahować katalog własności, które mogliśmy zobaczyć.
Pierwszą jest ta, o której kilkakrotnie już wspominałam: systemy złożone są zbudowane z prostych elementów, zwykle nazywanych agentami.
Przy czym prostotę należy rozumieć relatywnie do całego systemu.
Inną często występującą własnością jest nieliniowy charakter interakcji pomiędzy tymi komponentami.
O pojęciu nieliniowości porozmawiamy w następnych działach, ale mówiąc bardzo nieformalnie oznacza to,
że komponenty oddziałują na siebie w taki sposób, że nie można po prostu zsumować ich aktywności i stąd wydedukować, co dzieje się z całym systemem.
Ujmując to potocznie: całość to więcej niż suma części. Właśnie o to chodzi w nieliniowości. Wrócimy do tego wątku.
Widzieliśmy też, że w systemach, którym się przyglądaliśmy, komponenty nie są sterowane w żaden scentralizowany sposób.
Nie istnieje naczelny zarządzający mrówkami, ani naszym układem odpornościowym, ani naszą gospodarką, ani innymi wspomnianymi systemami.
Zamiast tego widzieliśmy, że systemy złożone organizują się same w sensowny sposób.
Wreszcie, kluczowym dla wszystkich systemów złożonych jest pojęcie tak zwanych zachowań emergentnych.
Słowo "emergentny" odnosi się tu do takich własności systemu, których nie da się w prosty sposób zrozumieć patrząc tylko na pojedyncze komponenty lub ich małe grupy.
Własności emergentne są raczej kolektywnymi rezultatami aktywności całego systemu i należy je rozumieć je systemowo, a nie indywidualnie.
Spójrzmy na kilka przykładów zachowań emergentnych o których mówię.
Pierwszy możemy nazwać organizacją hierarchiczną. Występuje ona głównie wśród organizmów biologicznych, które mają strukturę hierarchiczną, poczynając od komórek przez organy i układy organów, do całych ciał, a nawet kolonii i społeczeństw.
W jaki sposób wyłaniają się takie hierarchie i jak oddziałują na siebie różne poziomy? To ważne pytania w badaniach nad systemami złożonymi.
Podczas kursu zobaczymy kilka przykładów różnych rodzajów hierarchii.
Innym rodzajem zachowania emergentnego jest przetwarzanie informacji.
Polega ono na tym, że system, rozumiany jako całość, pozyskuje informacje o swoim otoczeniu oraz o swoim wewnętrznym stanie,
a następnie korzysta z tych informacji w podejmowaniu decyzji.
Jego komponenty nie zdobywają informacji ani nie podejmują decyzji indywidualnie.
Ten rodzaj przetwarzania informacji odbywa się tylko na poziomie systemowym.
Zobaczymy, jak systemy złożone, takie jak kolonie mrówek, układ odpornościowy i inne, są w stanie kolektywnie postrzegać i korzystać z informacji, mając na celu przystosowanie całego systemu.
Innym przekładem zachowania emergentnego jest coś, co nazywam złożoną dynamiką systemu.
Słowo "dynamika" odnosi się do tego, jak system zmienia swoje zachowanie w czasie i przestrzeni.
Przykładowo, widzimy jak mrówki przecierają swoje ścieżki, a wtedy cała koloni manifestuje pewien wzorzec, który w złożony sposób zmienia się w czasie.
Można tu też pomyśleć o cenach akcji giełdowych, które zmieniają się w skomplikowany i nieprzewidywalne sposób.
Złożona dynamika stanowi własność wszystkich systemów złożonych, o jakich będziemy mówić.
Wreszcie, we wszystkich tych systemach widzimy ewolucję i uczenie się.
Wszystkie one, niezależnie od tego, czy są biologiczne, społeczne czy technologiczne, ewoluują w pewien sposób (w sensie darwinowskim).
Ewolucja ta skutkuje zwykle adaptacją i uczeniem się, tzn. sprawia, że system staje się lepiej przystosowanym w pewnym środowisku.
Poświęcimy temu wiele uwagi podczas kursu.