سیستم‌های پیچیده – سی – چرا به گوناگونی احتیاج داریم؟

مقدمه: در یک سیستم که از تعدادی افراد تشکیل شده، بعضی‌ها از تناسب (fitness) بیش‌تری برخوردارند و بعضی کم‌تر. مثلا می‌توانیم فرض کنیم که بعضی‌ها کارایی بیش‌تری دارند و بعضی کم‌تر. این‌ها را با یک تصویر از وضعیت سیستم (landscape) نشان می‌دهیم. برای مثال در تصویر پایین، در شکل بالایی، دایره‌هایی که در سمت چپ مجموعه هستند، وضعیت به‌تری دارند (ارتفاع بیش‌تری دارند) و دایره‌های سمت راست وضعیت به نسبت نامساعدتری دارند (چون در ارتفاع پایین‌تری قرار گرفته‌اند). به عنوان مثال فرض کنید محور افقی نشان‌دهنده‌ی دما باشد و محور عمودی نشان‌دهنده‌ی توزیع آن. وقتی یک فرد در این نمودار قرار می‌گیرد هم به این معنا باشد که در چه دمایی راحت‌تر است. وقتی کسی در سمت چپ قرار دارد، به این معناست که با هوای خنک‌تر راحت‌تر است. پس در تصویر پایین، در شکل بالا، که احتمال رخ‌دادن هوای سرد بیش‌تر است، افراد سمت چپ شرایط به‌تری دارند.

Phase transition, change of landscape

اما همیشه شرایط ثابت نیست و گاهی ممکن است شرایط محیطی عوض شود. مثلا landscape تغییر می‌کند و کسانی که قبل‌تر شرایط به‌تری داشته‌اند، شرایط بدتری پیدا می‌کنند و برعکس. در تصویر بالا، از شکل بالا به شکل میانی و بعد شکل پایین، شرایط محیطی به تدریج تغییر می‌کند. اگر با مثال دما بخواهیم توضیح بدهیم، اول در بیش‌تر مواقع هوا سرد بوده، در بعضی مواقع هوا گرم بوده و در بعضی مواقع (کم‌تر از دو حالت قبلی) هم هوا معتدل بوده. اما کم‌کم آب و هوا به سمت گرم‌تر شدن می‌رود چنان که در شکل پایین بیش‌تر مواقع هوا گرم است.

+ در تصویر بالا دو جمعیت (متعلق به دو سیستم مختلف) را می‌بینیم. یکی جمعیت دایره‌ها و یکی هم جمعیت ضربدرها. کدام‌یک در برابر تغییرات محیطی مقاوم‌تر بودند؟ چرا؟
– جمعیت دایره‌ها در برابر تغییرات محیطی مقاومت بیش‌تری داشتند چرا که از تنوع و گوناگونی (diversity) بیش‌تری برخوردار بودند. وقتی که شرایط محیطی تغییر می‌کند، گروه‌هایی که گوناگونی بیش‌تری دارند، شانس بیش‌تری برای بقا دارند چرا که هم‌چنان شانس آن را دارند که افرادی در گروه داشته باشند که در شرایط جدید کارایی بالاتری داشته باشند (در مورد جمعیت دایره‌ها یعنی کسانی که در سمت راست نمودار بودند). با جمعیت ضربدرها مقایسه کنید. این جمعیت ابتدا کارایی به‌تری داشتند. اما وقتی شرایط تغییر کرد، بیش‌تر آن‌ها از نظر کارایی (یا تناسب) افت کردند.

این یک نمونه از مثال‌هایی است که نشان می‌دهند چرا وجود گوناگونی و تنوع در سیستم‌ها لازم است. نیاز به گفتن نیست که شاید اگر تغییرات در سیستم وجود نداشت و محیط ثبات داشت، نیازی به گوناگونی نبود. برای مثال در این شکل، گروه ضربدرها بدون تغییرات محیطی، شرایط و کارایی به‌تری می‌داشتند. این را هم اضافه کنم که در این مطلب من صحبتی از تطبیق (adaptation) افراد نکردم و فرض بر این بود که افراد همه ثابت هستند و با تغییر محیط تغییری نمی‌کنند.

ایده‌ی این مطلب را از کتاب Diversity and Complexity نوشته‌ی «اسکات پیج» برداشتم.

کمی هم حرف‌های حاشیه‌ای: قبل‌تر در مورد «وضعیت امروز ایران» و این که «چه ماشینی بخریم؟» نوشته بودم. سخن‌ران آن دو پست (جنا بدنار) همسر همین اسکات پیج است. هر دو در دانشگاه میشیگان تدریس می‌کنند و هر دو با انستیتو سانتافه همکاری دارند. در کل خانواده در کار سیستم‌های پیچیده هستند!

3 thoughts on “سیستم‌های پیچیده – سی – چرا به گوناگونی احتیاج داریم؟”

  1. آدم لذت می‌بره این خوانواده بدنار پیج رو می‌بینه! همینطور وقتی که پست شما رو می‌خونه!

  2. یه توضیح جامع و تفصیلی در اثبات نظریه تکوینی “توزیع تخم مرغها در سبدهای متفاوت”. بسیار عالی!

  3. مبحث زیبایی بود خیلی خوشم اومد ازش…یه نظر هم به پست قبلی و منحنی همکاری شهروندان و تنبیه دولت هم اینجا نظر میدم(چون اینحا اشاره کردی بهش) اون پست هم خیلی تامل برانگیز بود واسم…. در عین سادگی نظم قشنگی پشتش نهفته بود مصل سادگی و قشنگی نظام مالیاتی برخی کشورها. اما یه نکته بود به نظرم جالب اومد این بود بخواییم این سیستم رو به اینجا نسبت بدیم کار درستی شاید نباشه(شاید) چون من فکر میکنم این منحنی برای کشور ما صادق نیست. یعنی کسایی که جرم میکنن مثلا از یه حد بیشتر مجازات بشن و آدمای با جرم کمتر که اول محور مختصات هستن جریمه کم باشه: دی فکر میکنم اینجا قضیه کاملا بر عکسه!

Leave a Reply

Your email address will not be published.