سیستم‌های پیچیده – چهل و چهار – چرا هیچ حیوانی پلنگ نمی‌خورد؟


Image from BBC

وقتی یک گونه از یک گونه‌ی دیگر تغذیه می‌کند، از محصول خوراکی (مثلن حیوان شکار شده) انرژی کسب می‌کند؛ یعنی انرژی‌ای که یک گونه (شکار) تا قبل از شکار شدن کسب کرده، به گونه‌ی دیگر (شکارچی) منتقل می‌شود. از طرف دیگر، با نتیجه‌گیری از قانون دوم ترمودینامیک، بازده این فرایند صددرصد نیست: همیشه قسمتی از انرژی در این انتقال به هدر می‌رود. اما بازده انتقال انرژی هم جالب است: در به‌ترین حالت، هر شکارچی از ده درصد انرژی شکار استفاده می‌کند و بقیه‌ی دست کم نود درصد تلف می‌شود. نتیجه هم این می‌شود که جمعیت شکارچی‌های یک گونه از جمعیت آن گونه خیلی کم‌تر است و جمعیت شکارچی‌های آن‌ها هم کم‌تر می‌شود و به همین ترتیب. به خاطر همین از دست دادن انرژی است که هرم غذایی داریم و نه استوانه (یا مکعب مستطیل) غذایی.

خوردن گیاهان به صرفه‌تر از خوردن حیوانات است. انرژی خورشیدی‌ای که برای تولید گاو صرف شده خیلی بیش‌تر است از انرژی خورشیدی‌ای که برای سبزی‌جات صرف شده. به طور کلی هرچه‌قدر برای تغذیه به سمت لایه‌های پایین‌تر هرم غذایی برویم، انرژی خورشیدی کم‌تری برای غذا مصرف شده و به تناسب، فراوانی غذایی بیش‌تری هم وجود دارد. البته موجوداتی مثل انسان که در بالای هرم هستند، تطبیق پیدا کرده‌اند و قابلیت خوردن لایه‌های پایین‌تر را هم دارند (مثلن این که ما فقط محدود به گوشت نیستیم و با سبزی‌جات هم می‌توانیم نیازهای خوراکی خود را برآورده کنیم).

به همین ترتیب است که موجود زنده‌ای وجود ندارد که از درندگان، مثل شیر و ببر و پلنگ، تغذیه کند. با بالا رفتن از این همه لایه در هرم غذایی، انرژی چندانی در لایه‌ی درندگان باقی نمانده تا شکارچی‌هایی پیدا بشوند و از آن‌ها تغذیه کنند.

متن برگرفته از کتاب Fragile Dominion نوشته‌ی سایمون لوین بود.

فرزندخواندگی: پیشنهادهایی برای گفتگو درباره‌ی پدر و مادر بیولوژیک

این متن برای سایت فرزندخواندگی در ایران نوشته شده و ابتدا در این صفحه منتشر شده.

یک: در گفتگوهای‌تان از پدر و مادر بیولوژیکی بچه به خوبی یاد کنید. به هر حال آن‌ها قسمتی از بچه‌ی شما هستند و بچه‌ی شما هم در درونش، خواه ناخواه، چنین حسی دارد. وقتی شما از پدر و مادر بیولوژیکی به بدی یاد می‌کنید، بچه با مشکل تردید در مورد خودش و هویت‌اش مواجه می‌شود و به نوعی انتقاد را به خودش هم می‌گیرد، هرچند ناخودآگاه.

دو: در صحبت از پدر و مادر بیولوژیکی سعی کنید به واقعیت پایبند باشید. از آن‌چه که می‌دانید صحبت کنید و اگر هم حدسی دارید، صادقانه به بچه بگویید که حدس می‌زنید و اطلاع دقیقی ندارید. با خوش‌بینی صحبت کنید. مثلن از جمله عبارت‌هایی که می‌توانید استفاده کنید، این است که بگویید «ما درست اطلاع نداریم. اما همه‌ی بچه‌ها نیازهایی دارن که باید رسیدگی بشن. احتمالن پدر و مادرت تو رو خیلی دوست داشتن، ولی امکان نگهداری خوب از تو رو نداشتن. برای همین تصمیم گرفتن که سرپرستی تو رو به کسانی بدن که می‌تونن خوب ازت نگهداری کنن. ما هم امکان نگهداری از یک بچه رو داشتیم و این طور شد که تو بچه‌ی ما شدی».

سه: برای بچه روشن کنید که فرزندخواندگی تقصیر او نبوده. بچه پتانسیل این را دارد که ایرادی را به خودش متوجه کند و چنین نتیجه‌گیری کند که پس حتمن مشکلی داشته یا تقصیر از او بوده یا باعث دردسر شده که پدر و مادر بیولوژیکی‌اش نتوانسته‌اند از او نگهداری کنند.

چهار: در صحبت از پدر و مادر بیولوژیکی، فقط از مادر صحبت نکنید؛ نقش پدر را هم در نظر بگیرید. تاکید کنید که بچه یک مادر داشته و یک پدر. این موضوع به ساختن این ذهنیت در بچه کمک می‌کند که یک پدر و یک مادر برای به وجود آمدن بچه لازم است و بچه‌ی شما هم کاملن طبیعی است، مثل بقیه‌ی بچه‌ها.

متن بالا را با تاثیر از کتاب‌ها، مجله‌ها و جزوه‌های آموزشی‌ای که در چند سال گذشته خوانده‌ام نوشتم. ممکن است در مورد بعضی از این موضوع‌ها نظرهای مختلف و حتا متضادی وجود داشته باشد.

چه طور از ضرایب لاگرانژ در بهینه‌سازی استفاده کنیم

این پست در مورد یک موضوع خاصه و شاید برای بعضی خوانندگان جالب نباشه.

یک توضیح ساده و با مثال تهیه کرده‌ام که چه طور از ضرایب لاگرانژ برای بهینه‌سازی استفاده کنیم. برای کسانی که ممکنه به دردشون بخوره، فایل پی‌دی‌اف زیر رو برای دانلود گذاشته‌ام.

یعنی واقعن ممکنه کسی راه پشت سرش رو جوری ببنده که خودش هم نتونه برگرده؟

صاحب‌خونه از دو ماه قبل از پایان قرارداد به من گفت که اتاقت رو مرتب نگه دار که اگر مستاجر جدید اومد، قشنگ باشه. گفتم ای خانوم!؟ من چند دهه است که اتاقم مرتب نیست، حالا از من می‌خوای که دو ماه تمام مرتب نگهش دارم؟ قربون شکلت، یه چیزی بگو جور در بیاد.

چند روزی رو سفر بودم. وقتی برگشتم، دیدم خودش اومده وارد اتاقم شده و اتاق رو مرتب کرده؛ پیرهن‌ها و شلوارها و تی‌شرت‌ها رو همه روی مبل چیده و کیسه‌ی لباس‌های کثیف رو زیر میز قایم کرده و تخت رو هم مرتب کرده. کارد می‌زدی، خونم در نمی‌اومد. دستم به جایی بند نبود و فقط دلم می‌خواست با همون دو دست، که به جایی هم بند نبودن، خفه‌اش کنم.

می‌خواستم توی اتاقم دزدگیر نصب کنم که اگر این دفعه وارد شد، جیغ و داد بکنه؛ ترسیدم سکته‌اش بدم و بکشمش، خونش بیفته به گردن من. یاد حرف خودم افتادم که سر و کله زدن با موجودی که از من ضعیف‌تره و عقل ناقصی داره، خیلی سخت‌تر از سر و کله‌زدن با دیگر موجوداته.

اتاقم با راهروی باریکی شروع می‌شه و بعد فضای اصلی قرار داره. صبح قبل از ترک اتاق، یک مبل اون سر راهرو چپوندم و صندلی ام رو هم وسطش گذاشتم که تا حد ممکن مسدود بشه. شب وقتی برگشتم، خودم گیر کردم. نمی‌تونستم رد بشم و صندلی رو هم نمی‌تونستم جا به جا کنم. یعنی واقعن ممکنه کسی راه پشت سرش رو جوری ببنده که خودش هم نتونه برگرده؟

سیستم‌های پیچیده – چهل و سه – گاهی ضعیف‌ترها برای گروه مفیدترند


گروه‌ها به افراد ضعیف‌تر هم احتیاج دارند، اما چرا؟

در تصویر بالا هر نقطه‌ی سفیدرنگ یک موجود زنده است که در جایی از این زمین قرار دارد. هر چه قدر موجودی در ارتفاع بالاتر باشد، سازگاری (fitness) بیش‌تری دارد. مثلن کسانی که به نوک تپه نزدیک هستند، بیش‌ترین سازگاری ممکن در این محدوده را دارند.

مثال ساده: فرض کنید دو عامل در نمره‌های درسی یک دانش‌آموز موثر هستند؛ یکی میزان درس خواندن و یکی هم میزان ورزش کردن. شکل زمین بالا هم نشان می‌دهد که به ازای هر مقدار از درس خواندن و هر مقدار از ورزش کردن (یعنی دو محور موجود)، هر دانش‌آموز چه نمره‌ای می‌گیرد. در شکل اگر نقطه‌های سفید نماینده‌ی دانش‌آموزها باشند، می‌بینیم که هر دانش‌آموز چه مقدار درس می‌خواند و چه مقدار ورزش می‌کند و طبیعتن چه نمره‌ای می‌گیرد. از قرار معلوم در این مثال بیش‌تر دانش‌آموزها یک راه برای نمره گرفتن بلد هستند که آن هم تپه‌ی کم‌ارتفاع است. این وضعیت به مینیمم محلی (local minimum) معروف است.

دانش‌آموزهای مثال بالا خبر ندارند که با مقدار متفاوتی از درس خواندن و ورزش کردن می‌توانند نمره‌های به‌تری بگیرند، شاید مثلن با مقدار کم‌تری درس خواندن و بیش‌تر ورزش کردن. از تمام حالت‌های موجود و شکل زمین هم خبر ندارند و از به‌ترین روش برای نمره گرفتن بی‌خبرند، وگرنه همه روش به‌تر را انتخاب می‌کردند. این‌جاست که شاید قله‌ی با ارتفاع‌تر در همسایگی را دانش‌آموزهای ضعیف‌تر (یعنی آن‌ها که در دره هستند) کشف کنند، نه دانش‌آموزهای قوی‌تر (که روی تپه‌ی کم ارتفاع هستند).

یکی از خاصیت‌های موجودات ضعیف‌تر همین است که شرایط به‌تر را که در نزدیکی گروه هست و گروه از آن‌ها بی‌خبر است، کشف کنند. نتیجه هم این که تکامل تدریجی از تنوع گونه‌ها استقبال می‌کند و آن را تقویت می‌کند، با این که تنوع ممکن است به معنای وجود موجودات ضعیف‌تر در گروه باشد. در مجموع به نفع گروه است که افراد ضعیف هم داشته باشد.

توضیح یک: این مثال ساده شده بود. عوامل بیش‌تری برای موفقیت دانش‌آموزها وجود دارند، ولی مثال تغییر کیفی نمی‌کند، فقط سطح بالا از سه بعدی به چهار بعدی و یا با بعدهای بیش‌تری تغییر می‌کند.

توضیح دو: تنوع گونه‌ها وقتی بیش‌تر اهمیت خود را نشان می‌دهد که زمین هم ثابت نباشد؛ در مثال بالا بلندی‌ها تغییر کنند و شاید قله‌های جدیدی ایجاد شوند. در این شرایط موجودات ضعیف‌تر کمک می‌کنند که گروه قله‌های جدیدی که تا الان وجود نداشته‌اند را کشف کند و شرایط خود را بهبود بدهد.

متن با برداشتی از کتاب Fragile Dominion نوشته‌ی سایمون لوین نوشته شده بود.

سیستم‌های پیچیده – چهل و دو – راه حلی برای معضل مهدکودک

در یک مهدکودک (که نمی‌دونم کجا بوده و چه زمانی هم بوده)، با یک معضل مواجه بوده‌ان: بعضی پدر و مادرها دیر به دنبال بچه ها می اومده‌ان. اگر شما صاحب این مهدکودک بودین، چه کار می‌کردین؟ (قبل از خوندن ادامه‌ی متن کمی فکر کنین)

موضوع گفتگوی ناهار با همکارهامون این بود و از این‌جا شروع شد: خوبه که برای شهروندانی که به خاطر اتفاق‌های «واقعی» به پلیس خبر می‌دن، تشویق‌هایی در نظر گرفته بشه. اما از قرار معلوم در نظر گرفتن تشویق و تنبیه به این سادگی‌ها هم نیست.

اون مهدکودک تصمیم گرفت برای حل معضل، پدر و مادرهایی که دیر می‌اومدن رو جریمه‌ی کوچیکی بکنه. با تعجب دیدن که گذاشتن جریمه کار رو بدتر کرد: تعداد بیش‌تری از پدر و مادرها دیر به دنبال بچه‌ها می‌اومدن و جریمه رو هم پرداخت می‌کردن (با یک هزینه‌ی اضافه‌ی ناچیز می‌تونستن بچه‌ها رو مدت بیش‌تری در مهدکودک بگذارن). معضل اولیه بدتر شد و در نتیجه مهدکودک برای برگشتن به وضعیت قبلی جریمه رو برداشت؛ اما فرقی ایجاد نشد: پدر و مادرها تازه امکان دیر برداشتن بچه‌ها رو کشف کرده بودن و هم‌چنان دیر به دنبال بچه‌ها می‌اومدن، تازه این بار بدون جریمه. یعنی مهدکودک مونده بود با تعداد بیش‌تر پدر و مادرهایی که دیر به دنبال بچه‌ها می‌اومدن و در ضمن جریمه‌ای هم پرداخت نمی‌کردن!

بعله، طراحی مکانیزم به این سادگی‌ها هم نیست. برای اطلاعات دقیق‌تر این‌جا رو بخونین.

باید کار کرد، سخت کار کرد

استادی می‌گفت اگر می‌خواهین در آینده کار پیدا کنین، سعی کنین چیزی داشته باشین که منحصر به خودتون باشه. باید در دوران تحصیل‌تون چیز خاصی جمع کرده باشین که همون چیز براتون کار رو جور کنه. اعتقاد داشت خوبه که رویاپرداز باشین و بخواین با کارتون دنیا رو زیر و رو بکنین؛ اما سعی کنین خیلی از این شاخه به اون شاخه نپرین. برای آینده‌ی خوب، لازمه که عمق کارتون رو زیاد کنین. اگر می‌بینین کارتون گیر کرده و جلو نمی‌ره، خوشحال باشین؛ بدونین که احتمالن داره اتفاق‌هایی می‌افته و شاید در حال پیش‌رفت باشین. اگر می‌بینین که همه چیز به خوبی جلو می‌ره و مشکلی ندارین، بدونین که احتمالن کاری از پیش نمی‌برین؛ شاید دارین خودتون رو گول می‌زنین. در دوران تحصیل زیاد بخونین و زیاد برنامه بنویسین (البته این‌ها رو خطاب به دانشجوهای مهندسی می‌گفت که شاید به همه اطلاق نشه). این‌ها سرمایه‌های شما هستن، چیزهایی که استادها به خاطر مشغله‌های زیاد مثل جمع کردن پول ازشون محروم می‌مونن و در نتیجه جای تعجب هم نیست که با گذشت زمان سوادشون (به نسبت) کم‌تر و کم‌تر می‌شه.

کمی هم از تجربه‌های شخصی خودم بگم: تمام اون دست‌آوردهایی که بعدتر بهشون افتخار کردم و تونستم به خاطرشون سرم رو بلند کنم، چیزهایی بودن که با زحمت زیاد و در زمان طولانی و به آرومی به دست اومدن. الان به راحتی می‌تونم اون کارها رو فهرست کنم، چرا که همه رو به وضوح به یاد دارم: فلان کتابی که همیشه موقع شستن لباس‌ها می‌خوندم، وقتی که روی زمین اتاق رختشویی می‌نشستم تا لباس‌ها شسته و بعد هم خشک بشن و من هیچ کاری نداشتم به جز خوندن اون کتاب؛ فلان پروژه که به خاطرش خیلی از شب‌ها تا دوازده شب آزمایشگاه می‌موندم؛ فلان مبحث که هر روز در بهمان کافی‌شاپ در موردش می‌خوندم و برای فهمیدن‌اش خیلی جون کندم؛ فلان پروژه که هر شب در اوج خستگی بعد از کار روزانه به کتاب‌خونه می‌رفتم و روش کار می‌کردم.

دست کم تا الان دیگه دستم اومده که باید کار کنم، خیلی زیاد. همین تجربه هم ساده به دست نیومد.