سيستم خود سازمانده: تفاوت میان نسخه‌ها

نسخهٔ کنونی تا ‏۲۳ فوریهٔ ۲۰۱۴، ساعت ۱۰:۳۶

تغییرمسیر به:

سیستم خودسازمانده

@@ خط ۱: / خط ۱: @@
+#تغییر_مسیر [[سیستم خودسازمانده]]
-''سيستم خود سازمانده (Self-Organizing)، سيستمى است كه اطلاعات درونى خود را در مسير زمان افزايش دهد''
-----
-قانون دوم ترموديناميك به ظاهر با برخى از تجربيات ملموس ما در تضاد است. طيفى از سيستمها وجود دارند كه رفتارشان در نگاه اول پيش ‏بينى ‏هاى قانون دوم ترموديناميك را نقض مى ‏كند. يعنى در گذر زمان، اطلاعاتشان به جاى كم شدن، زياد مى‏ شود. اين نظامها، خود سازمانده ناميده مى ‏شوند. سيستمهاى زنده مشهور ترين نظامهاى خود سازمانده هستند.
-ما مى‏ بينيم كه جانداران در گذر زمان رشد مى ‏كنند و تكثير مى ‏شوند و به اين ترتيب نظم درونى خود را نه تنها از دست نمى‏ دهند، كه آن را زياد هم مى ‏كنند. بچه‏ اى كه در زمان تولد چهار كيلو وزن دارد، سيستمى با چهار كيلو ماده ‏ى منظم است كه ْ 37 سانتيگراد دما دارد و به اندازه‏ ى ژنوم يك انسان اطلاعات در هر سلولش ذخيره شده است. همين بچه وقتى بيست سال بعد به يك آدم بالغ تبديل شد، شصت- هفتاد كيلو ماده ‏ى منظم را با همين دما و همين چگالى اطلاعات در خود جاى مى ‏دهد و بنابراين مقدار كل اطلاعاتِ درونش بسيار افزايش يافته است. در واقع در اينجا چهار كيلو ماده‏ ى منظم، به هفتاد كيلو ماده‏ ى منظم تبديل شده است و حتى اگر آموخته ‏هاى علمى و معنوى آن بچه را هم حساب نكنيم، همين مقدار هم از نظر ترموديناميكى دستاورد كمى نيست!
-اين مسئله، يعنى چگونگى زياد شدن اطلاعات در سيستمهاى زنده، يكى از چالشهاى اصلى پيشاروى نظريه ‏پردازان سيستمى بوده است. در اواسط دهه‏ ى هشتاد، سه پاسخِ گوناگون براى اين پرسش پيشنهاد شد:
-الف) پريگوژين ، كه رهبر مكتب بروکسل در نظريه ‏ى سيستمهاى پيچيده است، به معادلات رياضى غيرخطى علاقمند است. محور بحث او اين حقيقت است كه سيستمهايى كه اطلاعات خود را در مسير زمان افزايش مى ‏دهند، حد و مرزهايى بسيار انعطاف ‏پذير دارند و مرتب در حال تبادل عناصرشان با محيط هستند. او اين نظامها را ساختارها يا سيستمهاى اتلافی مى ‏نامد. از ديد او، سيستمهاى اتلافی با "چريدنِ" انرژى محيط، اطلاعات درونى خود را همگام با بى ‏نظمى محيط افزايش مى ‏دهند. به بيان ساده‏ تر، اين سيستمها به قيمت كاستن از نظمِ محيطشان، خود را منظم مى ‏كنند.
-ب) هواداران مكتب آلمانىِ نظريه‏ ى سيستمهاى پيچيده، (كه توسط دانشمندى به نام هرمان هاكن  بنيان نهاده شده)، به رخدادهاى فيزيكى به اندازه‏ ى شواهد زيست‏ شناختى و عصب ‏شناسى علاقه نشان مى ‏دهند.  دانشمندانى مانند لَندزبِرگ  و لَيزر  معتقدند كه سيستمهاى ياد شده در واقع اطلاعات را افزايش نمى ‏دهند. از ديد ايشان، جريان يافتن انرژى از منبعى بزرگ مانند خورشيد، چنان كه در علم ترموديناميك پيش ‏بينى مى‏ شود، بى ‏نظمى را در سطح كره ‏ى زمين افزايش مى‏ دهد. اما در اين ميان، هسته‏ هاى مقاومتى در برخى از سيستمهاى باز (جانداران) پديد مى ‏آيند كه در برابر افزايش آنتروپى درونشان مقاومت مى ‏كنند و بنابراين در مقايسه با محيطشان منظم ‏تر ديده مى ‏شوند. از ديد اين دانشمندان، نظم سيستم مفهومى نسبى است كه بايد در زمينه‏ ى آنتروپى محيط فهميده شود.
-پ) سومين پاسخ در اين زمينه را دو دانشمند آمريكايى به نامهاى بروكز و وايلى داده‏ اند. اين دو در كتاب جالب‌شان، -"تكامل به مثابه آنتروپى"  شيوه‏ ى جديدى براى تعريف رابطه ‏ى اطلاعات و آنتروپى را پيشنهاد كرده ‏اند. از ديد ايشان، آنتروپى همتاى بخشى از فضاى حالت است كه توسط سيستم تسخير/ تجربه نشده، و نظم، هم ‏ارزِ بخشى است كه توسط ساختارها و كاركردهاى سيستم پوشانده شده است.
-مبناى بحث اين دو دانشمند، نقدِ پیش ‌فرضِ مرسومى است كه مقدار آنتروپى بيشينه - يعنى حداكثر بى ‏نظمى ممكن در يك سيستم- را ثابت فرض مى‏ كند. از ديد ايشان، مقدار آنتروپى كل با افزايش ابعاد فضاى حالت و زياد شدنِ درجه ‏ى آزادى سيستم، زياد مى ‏شود. اگر به راستى اين طور باشد، مشكلى براى حل كردن باقى نمى ‏ماند. آنچه كه در افزايش نظم نظامهاى زنده تناقض ‏آميز است، بر اين پيش ‏فرض استوار است كه افزايش نظم به كاهشى مشابه در بى ‏نظمى منتهى مى ‏شود، و اين پيش فرض از ثابت پنداشتنِ مقدار بيشينه ‏ى آنتروپى سرچشمه گرفته است. اما اگر بيشينه ‏ى آنتروپى با پيچيده ‏تر شدن سيستمها و افزايش ابعاد فضاى حالتشان زيادتر شود -كه مى ‏شود- مقدار نظم و بى ‏نظمى مى ‏توانند همگام با هم افزايش يابند.
-به بيان ديگر، قانون دوم ترموديناميك در اينجا هم جارى است. چون سيستم تكاملى هرگز نمى ‏تواند با سرعتى كه فضاى حالتش گسترش مى ‏يابد، در آن منبسط شود. در نتيجه با وجود پيچيده‏ تر شدن سيستم و افزايش نظم درونى آن، همواره از امكاناتِ افزاينده ‏ى پيرامونش در فضاى حالت عقب مى ‏ماند و به اين ترتيب بى ‏نظمى كلى گيتى را، همزمان با اطلاعات درونی خود،‌ افزايش مى ‏دهد. در این جا رويكرد سوم پذيرفته شده است، و اطلاعات و آنتروپى بر مبناى الگوى توسعه ‏ى سيستم در فضاى حالتش تعريف مى‏ شوند.

سيستم خود سازمانده: تفاوت میان نسخه‌ها

نسخهٔ کنونی تا ‏۲۳ فوریهٔ ۲۰۱۴، ساعت ۱۰:۳۶

منوی ناوبری

جستجو