Šta je vaša definicija složenih sistema? Moja definicija u jednoj rečenici je da su to sistemi koji nemaju kompaktnu formu reprezentacije ili opisa, i ja bih to trebao objasniti. U sistemima, koje studiraju fizičari, često se može na jednoj stranici napisati nekoliko lepih, elegantnih jednačina, kao Njutnov zakon konzervacije momenta ili jednačina Maksvelovog polja za elektromagnetizam, i tako dalje. I tako može da se objasni ogroman broj eksperimentalnih podataka kada govorimo o genomu ili mozgu ili svojstvima društva ili istoriji književnosti, koliko ja znam nema tako divnih, elegantnih, komaktnih opisa. I za mene je to dokaz da tu imamo posla sa složenim sistemima. Zašto je to tako? Pa, razlog zašto ja mislim da je teško to da se uradi je zato što ti sistemi u sebi sadrže duge kodirane istorije. Jedna od karakteristika složenog sistema, po meni je da on nalazi način ili mehanizam, da izvuče iz svoje sredine neke informacije, koje koriste za adaptaciju (prilagodjavanje). Da predvide i kontrolišu. I, prema tome se mogu opisati koristeći modele koji imaju malo drugačiji oblik u odnosu na one koji su tradicionalno poznati u matematičkim prirodnim naukama. I obično, ovi modeli će biti izračunavajući. Dakle, ja ću da vas pitam isto pitanje koje postavljamo svima, koja je vaša definicija složenog sistema? O ne. Tako svako kaže. U teorijskoj nauci o računarima, mi ne kažemo da da su sistemi složeni ili jednostavni, sami po sebi, mi obično kažemo da su pitanja složena ako ona zahtevaju dosta računarskih resursa da bi se rešila. Puno vremena, puno memorije, puno kumunikacije između ljudi. Neke ograničene resurse. Različita pitanja mogu imati različite nivoe računske složenosti. Tako na primer, ako je ono što želis da saznaš kako će sistem izgledati posle t koraka, možeš da odgovoriš na pitanje simuliranjem u vremenu t, ali interesnatno pitanje može da bude, pa, možda ne postoje algoritmi koji rade mnogo brže od toga. Možda postoji način da se preskoči istorija. Možda kao haotični dinamički sistem koji nema konačno rešenje, možda ne postoji druga prečica do da se uradi ta mučna korak po korak simulacija. Po meni, to više vredi reći, nego reći da li je sistem jednostavan ili kompleksan? Ja ne poričem da mi često imamo jasnu ideju o tome, ali po meni je je korisno da se pitanje malo promeni, postavi mi da ili ne pitanje na koje želiš da odgovoriš o sistemu, ili veličinu koju želiš da izračunas o sistemu, i onda popričajmo koliko je teško računski odgovoriti na to pitanje. ili izračunati taj iznos. To je komplikovan koncept, Ja nisam rekao kompleksan, samo pomalo komplikovan. Ovo je u stvari povezano sa diskusijom koju ćemo imatii o informaciji, tako da ja imam dosta preciznu predstavu šta ja mislim kada označavam prirodni ili veštački sistem kao kompleksan. Posebo što mislim je da taj sistem ima veoma sofisticiranu unutrašnju uzročnu arhitekturu za smeštaj i obradu informacija. Tako da su tehničke stvari o kojima ćemo uskoro govoriti je kako mi merimo smeštene informacije i strukturu. Tako da, informacija na mnogo načina pokušava da objasni koliko je kompleksan sistem kompleksan i različiti načini obrade i smeštanja mogu da budu povezani sa načinom kako je seistem organizovan. To je ključni pojam, sigurno. Sanonva originalna predstava o informaciji kao stepenu iznenađenja, stepenu nepredvidivosti u sistemu ili koliko je sistem slučajan potrebno je da se naglasi. Moj rad je zasigurno fokusiran na pokušaj da se razjasni da postoji mnogo različitih vrsta informacija, ne samo Sanonova informacija. Dakle, moja definicija kompleksnih sistema je da su to sistemi koji imaju interakcije. Sastoje se od elemenata koji su nelinerano povezani. Ja pretendujem da radim sa više dimenzionalnim sistemima, a ne sa malim brojem dimenzija. Volim da koristim metode statističke mehanike iz fizike, da bih razumeo probleme u tim sistemima. Većinu vremena, interesantna svojstva ovih sistema imaju svojstva povećanja, to jest oni imaju snagu zakona ili fraktalne objekte u njima, sadržane negde u sebi, bilo u samom njihovom fizičkom rasporedu ili u terminima statistike koju možete da vidite. Pauza Moja osnovna definicija je da se kompleksni sistem sastoji iz gomile entiteta koji se u početku ne razlikuju, ali na kraju budu različiti. Na neki način, obično kroz različite vrste mreže ili prostorne strukture, i oni primaju informacije i signale putem te mreže ili lokalne strukture, ali takođe ponekad dobijaju i globalne signale ili globalne informacije, kao što su tržišne cene ili temperatura u sistemu, tako da osim toga što su različiti i povezani, oni su takođe međusobno zavisni, tako da će postupci jednog agenta u sistemu da utiču ili da imaju implikacije na druge agente. U kontekstu društvenih sistema, kao što je ekonomski, ja ću reći da ako odem i kupih hleb u prodavnicu da li ću ja da kupim pšenični ili beli hleb, nije važno. To nije međuzavisno. Ne postoji prava stroga međuzavisnost, osim cena. Ali ako ja odlučim da vozim kola putem ili da vozim zaista brzo, te stvari će zaista značajno pogoditi druge. Tako da su one međuzavisne. I poslednja stvar da pored svega ova međuzavisnost ponašanja, mreža i različitost agenata, tako da se agenti prilagođavaju i reaguju na sredinu u kojoj se nalaze. Tako da ne samo da prate prosta pravila, nego se prilagođavaju. Sada poslednji deo koji će biti malo filozofski, zato što je adaptacija pravilo viših nivoa, tako da možeš da imaš pravilo prvog nivoa i onda zakoni najvišeg nivoa i tako dalje, tako da može da se kaže da su ona zasnovana na pravilima, na opštim pravilima koja dovode do ponašanja koje može da odgovori na lokalne i globalne signale. I poslednja stvar koju ću pomenuti je još jedna vrsta paradoksa u definiciji kompleksnih adaptivnih sistema i to je da sistem kao takav može da bude kompleksan, ali i ne mora. Dakle sistem može da ima sve ove komponente, ali može da bude u stanju ravnoteže. Posebno ako pogledamo ekonomski sistem, neki delovi ekonomskog sistema se lako uravnotežuju a neki su zaista kompleksni. Ako pogledamo potrošnju nafte u vremenu na globalnom nivou ona je prilično predvidiva, prilično stabilno pravilo, ali ako pogledamo na cene nafte tokom vremena, to je složeno zato što postoji mnogo međuzavisnosti koje ulaze u igru. Tako se Džon Holand (John Holland) i ja ponekad šalimo da ih treba zvati sistemima koji su u stanju da proizvedu kompleksnost. To zvuči izvanredno. Pauza To je pitanje o kome ljudi puno raspravljaju. Pretpostavljam da bi se većina ljudi složila da je složeni sistem sistem delova koju su povezani gde je sistem više od zbira svojih pojedinačnih delova. On ispoljava nova svojstva koja nisu samo zbir pojedinačnih svojstava delova. Neki ljudu dodaju još ponešto ovoj definiciji, ali ovo je verovatno moja definicija. To je sistem povezanih delova koji ispoljavaju nova svojstva. U redu, to je prilično jednostavno. Ali pojašnjenje toga zahteva malo više vremena. Tako da ću vam ja dati definiciju kompleksnih sistema, ali ću da vas podsetim da mnogi značajni pojmovi kao što je vrlina ili život je teško definistati i ja mislim da su kompleksni sistemi negde u ovoj kategoriji. Pored toga, vrsta sistema koje ja nazivam kompleksnim imaju mnogo povezanih aktivnih komponenti i interakcija između komponenanata koje su netrivijalne i nelinearne. i to dovodi do toga da se sistem ponaša nepredvidivo. Možda ste već čuli ove stvari pre. Ali što je značajno, sve ove komponente ili uče ili menjaju svoje ponašanje na neki način dok se sistem ponaša. I to dovodi do različite i interesantne dinamike. To be uopšteno bilo o čemu ja mislim kada mislim o kompleksnim sistemima. Da li vi mislite da je prilagođavanje suštinski važna za ponašanje kompleksnih sistema? Da, ono je od suštinskog značaja za kompleksne sisteme koji mene interesuju. Okej, to je dovoljno. Mislim da je moja definicija verovatno kao i definicija mnogih drugih u smislu da je kompleksni sistem nešto što se sastoji od mnogo povezanih delova pri čemu način na koji se ovi delovi ponašaju kada su povezani je kvalitativno različito nego kako se oni ponašaju kad ih pogledaš pojedinačno. To je nešto povezano sa fenomenom novog. I ja mislim da mi možemo sada da idemo do detalja šta ove reči stvarno znače Tako na primer, ja možda podrazumevam nešto malo drugačije nego ostali ljudi, ali ja ne mislim da ima ništa posebno novo u mojoj definiciji. Složeni sistemi teže da budu stvari koje su različite od jednostavnijih, obično fizičkih, sistema koji teže da budu heterogeni, oni teže da budu sastavljeni od različitih vrsta delova. Na primer, ljudi i preduzeća u gradu su različiti. Oni nisu isto. Oni teže da budu, mnogi su otvoreni, ali ne svi od njih. Tako na primer, grad ili neki ekološki sistem može da evoluira. Često su stvari, koje ih čine teškim za izučavanje u smislu pravljenja prognoza o njima, lanci uzročnih mehanizama koji dovode do toga da su stvari koje se dešavaju cirkularne, dakle postoje povratne sprege kako pozitivne tako i negativne koje doprinose da je proučavanje njihove evolucije mnogo teže za studiranje nego u prostim fizičkim sistemima ili inženjerskim sistemima , gde možemo da radimao sa mnogo sa elementima koji su u jednostavnijem režimu ili linearni, i oni mogu da dovedu do rezultata koji smo mi u stanju da opišemo. U stvari ovo je još uvek jedna operativna definicija šta bi komleksan sistem mogao da bude. Ali postoji i duži način da se objasni šta su složeni sistemi, tipično od ekoloskih sistema, preko organizama, gradova do mozga. Kompleksan sistem je onaj koji se sastoji od ogromnog broja učesnika ili agenata koji su nelinearno povezani i iz kojih sve vrste ponašanja na višim nivoima evoluiraju. Dakle postoji taj fenomen novoga, ali takođe mislim da je kritično ono što kompleksne sisteme razlikuje od onoga što zovemo jednostavni sistem, kao sto je kretanje planeta oko Sunca, a to je da, s jedne strane, ne može da se sažme dinamika u nekoliko jednostavnih jednačina i to je blisko povezano sa činjenicom da se ovi sistemi evoluiraju i da se prilagođavaju. Mislim da je to najbitnija razlika u odnosu na tradicionalne sisteme koje sam ja proučavao u mojoj karijeri fizičara.