سیستم‌های پیچیده – بیست و یک – نشانه‌هایی برای پیش‌بینی یک انقلاب در آینده نزدیک

آیا می‌توان وقوع انقلاب در یک کشور را پیش‌بینی کرد؟ دست کم آیا می‌توان علامت‌هایی که نشان‌دهنده‌ی تغییر عمده باشند را پیشاپیش تشخیص داد؟

یکی از موضوع‌های همیشه جالب برای من تغییر فاز یا به عبارت دیگر phase transition بوده. به طور کلی تغییر فاز به این معناست که وضعیت یک سیستم به وضعیت دیگری تغییر کند و این تغییر تنها «کمی» نباشد، بلکه «کیفی» هم باشد. یک نمونه‌ی معروف از تغییر فاز، تغییر ماده از حالت جامد به مایع و یا برعکس است که خصوصیات کیفی ماده هم تغییر می‌کنند. شاید یک نمونه‌ی دیگر گذار «کودک» به «نوجوان» در سن مثلا دوازده سالگی باشد در حالی که تغییر سن کودک از هفت ساله به هشت ساله الزاما تغییر فاز نیست بلکه تنها یک افزایش سن در یک بازه بوده. یک مثال آخر هم تغییر وضعیت یک جامعه از آرام به انقلابی است. این تغییر معمولن چنان است که می‌توان به وضوح تغییر کیفی را در جامعه مشاهده کرد و الزامن با تغییر یک جامعه به جامعه‌ی کمی انقلابی‌تر یکی نیست. اگر به دور و بر نگاه کنید، نمونه‌های بسیاری مشاهده خواهید کرد.

«لن فیشر» معتقد است که تغییر فاز همیشه یک سری مشخصه‌های کمابیش یک‌سان دارد. برای نمونه:

– ثبات کم‌تر: خیلی از سیستم‌ها در معرض اختلال‌های خارجی هستند و به طور معمول بعد از اختلال به وضعیت اول بر می‌گردند (به نوعی بازیابی یا ترمیم می‌شوند). مثلن اگر به یک جامعه‌ی آرام و پایدار مقدار محدودی اختلال وارد کنید، بعد از مدتی به حال اول بر می‌گردد. اما وقتی ظرفیت سیستم برای بازیابی و ترمیم بعد از اختلال کم می‌شود، می‌تواند یک علامت هشداردهنده برای تغییر فاز باشد. یک مثال با برداشت خودم: وقتی خانواده در برابر اتفاقات و مشکلات خارجی حساسیت بیش‌تری نشان می‌دهد و دیرتر به حالت پایدار برمی‌گردد، ممکن است نشانه‌ای برای تغییر فاز باشد. مثلا شاید نزدیک به فروپاشی باشد.

– وقتی خودهمبستگی یا autocorrelation در سیستم زیاد می‌شود: به عبارت دیگر سیستم به نوعی حافظه پیدا می‌کند و یک سری الگوهای رفتاری مشابه دیده می‌شوند. حدس من این بود که هم‌زمانی یا synchronization هم به نوعی می‌تواند چنین نشانه‌ای باشد. برای مثال هم‌زمانی (یا به عبارتی ساده‌گیرانه یکی شدن) دو سیگنال به‌خصوص در مغز می‌تواند نشانه‌ی بروز حمله‌ی صرع باشد. از سخن‌ران پرسیدم اما در این مورد نظری نداشت.

– وقتی واریانس زیاد می‌شود: حدس من این است که پراکندگی خیلی زیاد در اجزای سیستم شاید به نوعی نشان‌دهنده‌ی نبود انسجام در کل مجموعه باشد و ممکن است نشانه‌ای از تغییرات احتمالی باشد. مطمئن نیستم.

– وقتی عدم توازن زیاد می‌شود. برای مثال در توزیع توانی، دم توزیع خیلی بلند می‌شود. مثلا در یک جامعه ثروت به شکلی خیلی خیلی دور از یک‌نواخت توزیع شده باشد. مثلن کسانی باشند که دارایی خیلی خیلی زیاد داشته باشند در حالی که اکثریت افراد در یک محدوده‌ی با ثروت محدود قرار گرفته باشند.

– بالا و پایین شدن یا flickering زیاد در مجموعه

– ظهور یک سری الگوهای مجسم در مجموعه: یک مثال که به نظر من می‌رسد (و شاید هم اشتباه کنم)، ظهور توده‌های یخی است در جای جای آب در حال یخ زدن. این را هم اضافه کنم که ظهور معادل emergence، الگو معادل pattern و مجسم معادل spatial استفاده شده‌اند.

در شکل بالا به این هم توجه کنید که نوعی پسماند یا hysteresis در سیستم وجود دارد که باعث تغییر ناگهانی و کیفی وضعیت سیستم می‌شود. مثلا وضع اقتصادی یک جامعه در مدت کوتاهی به‌بود قابل توجه پیدا می‌کند (شکوفا می‌شود) و یا این که تنش بین دو کشور در مدت زمان خیلی کوتاهی شدت زیادی می‌گیرد چنان که متناسب با تغییرات قبلی نبوده.

در پایان این را هم اضافه کنم: لن فیشر در سال ۱۹۹۹ برنده‌ی جایزه‌ی ایگ‌نوبل فیزیک شده. موضوع تحقیق این بوده که میزان بهینه‌ی فرو کردن دونات در قهوه (یا چای یا شیر) را محاسبه کرده بوده. برای اطلاعات بیش‌تر این کتاب را نگاه کنید.

پس نوشت یک: احتمال اشتباه در این نوشته زیاد است (و یا دست کم من زیاد می‌دانم). لطفا هر گونه نظری در هر حجم و اندازه‌ای و از هر دیدگاهی دارید، در بخش کامنت‌ها در میان بگذارید. حتمن مفید خواهند بود.

پس پس نوشت: به پیشنهاد یکی از دوستان، متن را مقداری کتابی‌تر نوشتم. ایشان معتقد هستند که خواننده به هر حال به هر شکلی که بخواهد (از جمله عامیانه) متن را می‌خواند. پس به‌تر است که من از اول متن را به شکل غیرعامیانه بنویسم.

2 thoughts on “سیستم‌های پیچیده – بیست و یک – نشانه‌هایی برای پیش‌بینی یک انقلاب در آینده نزدیک”

  1. Salam, aval tashakor mikonam, mozue khob va matn ravan bud, kheiliii mamnun. dovom inke bazam tashakor mikonam niaz be goftan nist shakhese haii ke mesal zadin ro ghiasan mishe be vaziate emruze che javameii nesbat dad: adam tavazon mizane servat, parakandegi va ekhtelaf organ haie ghodrat, va mohemtar az hame yeki shodan… :D

  2. وقتی که حجم توان تولید واحدهای ایجاد کننده‌ی نویز (اطلاعات غیر قابل پردازش برای سیستم فعلی) از حجم توان واحدهای پردازش اطلاعات (معناساز برای سیستم فعلی) بیشتر شود.

Leave a Reply

Your email address will not be published.