Sudėtinga sistema, remiantis nauja sistema, atsiranda, organizuodamasi į lygių hierarchiją, kurių kiekvienas veikia nepriklausomai nuo žemesnių lygių detalių. Tyrėjai siūlo galvoti apie atsiradimą kaip tam tikrą „programinę įrangą gamtos pasaulyje“. Kaip jūsų nešiojamojo kompiuterio programinė įranga veikia nesekdama visos mikroskopinės informacijos apie kompiuterio grandinėje esančius elektronus, taip ir atsirandančius reiškinius valdo makroskalės taisyklės, kurios atrodo savarankiškos, neatsižvelgiant į tai, ką daro sudedamosios dalys.
Naudodami matematinį formalizmą, vadinamą skaičiavimo mechanika, mokslininkai nustatė kriterijus, pagal kuriuos nustatoma, kurios sistemos turi tokią hierarchinę struktūrą. Jie išbandė šiuos kriterijus su keliomis modelių sistemomis, kurios, kaip žinoma, rodo atsirandančio tipo reiškinius, įskaitant neuroninius tinklus ir „Game of Life“ stiliaus korinius automatus. Iš tiesų, laisvės laipsniai arba nepriklausomi kintamieji, fiksuojantys šių sistemų elgesį mikroskopinėmis ir makroskopinėmis skalėmis, turi būtent tokį ryšį, kokį numato teorija.
Be abejo, atsirandančiose sistemose makroskopiniu lygmeniu neatsiranda naujos medžiagos ar energijos, kurios mikroskopiškai nėra. Atvirkščiai, atsirandantys reiškiniai, nuo didžiųjų raudonųjų dėmių iki sąmoningų minčių, reikalauja naujos sistemos apibūdinimo kalbos. „Ką šie autoriai padarė, tai bandė tai įteisinti“, – sakė Chrisas Adami, sudėtingų sistemų tyrinėtojas Mičigano valstijos universitete. „Aš visiškai pritariu šiai idėjai paversti dalykus matematiškais“.
Uždarymo poreikis
Rosas į atsiradimo temą atėjo iš kelių krypčių. Jo tėvas buvo garsus dirigentas Čilėje, kur Rosas pirmiausia mokėsi ir muzikavo. „Aš užaugau koncertų salėse“, – sakė jis. Tada jis perėjo į filosofiją, o vėliau įgijo grynosios matematikos laipsnį, suteikdamas jam „perdozavimą abstrakcijų“, kurią jis „išgydė“ įgijęs elektros inžinerijos mokslų daktaro laipsnį.
Prieš kelerius metus Rosas pradėjo galvoti apie nerimą keliantį klausimą, ar smegenys yra kompiuteris. Apsvarstykite, kas vyksta jūsų nešiojamajame kompiuteryje. Programinė įranga sukuria nuspėjamus ir pakartojamus išėjimus tam tikram įėjimų rinkiniui. Bet jei pažvelgsite į tikrąją sistemos fiziką, ne visi elektronai kiekvieną kartą važiuos identiškomis trajektorijomis. „Tai netvarka“, – sakė Rosas. „Tai niekada nebus lygiai taip pat.”
Atrodo, kad programinė įranga yra „uždaryta“ ta prasme, kad ji nepriklauso nuo išsamios mikroelektroninės aparatinės įrangos fizikos. Smegenys taip pat elgiasi maždaug taip: mūsų elgesys yra nuoseklus, nors nervų veikla niekada nėra identiška jokiomis aplinkybėmis.
Rosas ir jo kolegos suprato, kad iš tikrųjų atsirandančiose sistemose yra trys skirtingi uždarymo tipai. Ar jūsų nešiojamojo kompiuterio išvestis būtų labiau nuspėjama, jei investuotute daug laiko ir energijos rinkdami informaciją apie visas sistemos mikrobūsenas – elektronų energiją ir pan.? Apskritai, ne. Tai atitinka atvejį informacinis uždarymas: Kaip sakė Rosas: „Visa po makrokomandos pateikta informacija nepadeda nuspėti makrokomandos“.
Ką daryti, jei norite ne tik nuspėti, bet ir valdyti sistemą – ar žemesnio lygio informacija čia padeda? Vėlgi, paprastai ne: intervencijos, kurias atliekame makro lygiu, pvz., programinės įrangos kodo keitimas spausdinant klaviatūra, nepadaro patikimesnių bandant pakeisti atskiras elektronų trajektorijas. Jei žemesnio lygio informacija neprideda papildomos makrokomandos rezultatų kontrolės, makro lygmuo yra priežastingai uždarytas: Vien tai lemia savo ateitį.




