ECCS 2011: European Conference on Complex Systems (Informační věda a věda o komplexitě)

21. 11. 2011
Pojem informace aspiruje na pozici nejdůležitějšího konceptu současné vědy a společnosti. Na to, aby se stal tak zásadním jako pojem energie v minulém století, mu však chybí zásadní věc: definice. Tedy obecně přijatelná definice, která nebude ani příliš úzká (matematická), ani příliš široká a subjektivní (humanitní obory). Širší, obecnější definice informace je spojena s významem udělovaným subjektem v určitém  kontextu, a je tedy něčím podstatně odlišným od informace definované v souvislosti s entropií a mírou pravděpodobnosti.  Pokud však může být systém sémiotiky popsán jako samoorganizující se systém, nepřestává být rozlišení „fyzikální“ a „lidské“ informace relevantní?

Přesně tak byl sémiotický systém (tak, jak byl definován Peircem), prezentován v rámci konference o komplexních systémech, která proběhla ve dnech 12. až 16. září ve Vídni. ECCS (European Conference on Complex Systems) měla, jak vyplývalo z podstaty předmětu jejího zájmu, velmi široký záběr – od fyziky, přes genetiku  a biologii po sociologii či počítačovou vědu a sociální sítě na Internetu. Komplexní systémy, tedy systémy složené z velkého množství prvků, bez centrální kontroly, v nichž z jednoduchých pravidel vzniká komplexní kolektivní chování (v případě komplexních adaptivních systémů spojené se sofistikovaným zpracováním informací a adaptací skrze učení a evoluci), se nacházejí ve všech oblastech vědy a způsoby, jakými je lze zkoumat, jsou v posledních letech předmětem velkého zájmu.

Od začátku 21. století, kdy si Stephen Hawking, jak je jeho oblíbenou zábavou, zaprorokoval a vyslovil názor, že nadcházející století bude věkem komplexity, uplynulo již více než deset let a věda o komplexitě je v očích mnoha vědců stále tou perspektivní a ne už tolik mladou vědou, která čelí zásadním problémům jako je absence definice komplexity přijatelná pro výzkumníky ze všech oborů. Výzkum v oblasti komplexity ale nestagnuje, naopak se objevují stále nové oblasti a způsoby, kde a jak komplexitu zkoumat a zdá se tedy, jako by se komplexita jakožto paradigma uplatňovala napříč vědeckými obory, aniž by se utvářela samostatná „věda o komplexitě“ jako klasický vědecký obor.

Konferenci zahájila legenda nejen v oblasti studia komplexity, teoretický fyzik, nositel Nobelovy ceny a mimojiné i původce pojmu kvark, zakladatel Institutu v Santa Fé, letos již dvaaosmdesátiletý Murray Gell-Mann. Ve svém příspěvku se zaměřil na problém generalizovaných entropií a superstatistiky (jde o matematickou strukturu statistiky, která nejen rozšiřuje možnosti statistické fyziky, ale zároveň ji propojuje s teorií informace, multi-fraktály, teorií chaosu, kvantovými grupami atd.). Murray Gell-Mann už je přeci jen starší pán a měl trochu problémy s technikou, což komentoval slovy: Tak nevím, jestli jsme s těmi počítači učinili nějaký pokrok! A po dalších komplikacích ještě: Problém s počítači je v tom, že to nejsou žádné obyčejné stroje, ale mají pěkně ohavné osobnosti! (Což o komplexitě a samoorganizaci vypovídá mnohé…)

Z dalších příspěvků, přednášek, posterů a satelitních workshopů již jen tématické rozpětí hlavních přednášek dobře ilustruje široký vliv teorie komplexity. Shrňme tedy jen v krátkosti: Peter Schuster mluvil o zdroji komplexity v evoluci – pokud je přirozený výběr tak jednoduchým mechanismem, proč v přírodě komplexita vzrůstá?  Hvězda teorie sítí Albert László-Barabási o způsobech kontroly sítí (vzpomeňme si, že ze zkoumání možností kontroly systémů vznikla kybernetika), Renaud Lambiotte o možnostech výpočetní sociální vědy a možnostech, které jí přináší výzkum otisků ve virtuálním prostoru, konkrétně kolektivní online hry, Doyne Farmer o možnostech předvídání technologického vývoje a potřebě jakési taxinomie technologie, Yoh Iwasa o synchronizaci rozmnožování stromů a systému lesa, který zahrnuje nejen různé druhy stromů, ale i predátory, Constantino Tsallis o extenzivní entropii a potřebě nahradit klasickou Boltzmann-Gibbsovu entropii, H. E. Stanley o mezi sebou propojených sítích (v teorii sítí se zatím počítalo s jednotlivými sítěmi, ne systémy propojených, navzájem se ovlivňujících sítí, a výsledky takového přístupu jsou zásadně odlišné). Bruno Latora o dynamických, v čase se měnících sítích, R. L. Devaney měl úžasnou přednášku o Mandelbrotově množině, na niž lze po padesáti letech po jejím objevením evidentně objevovat nové vlastnosti a G. B. West o univerzálních vlastnostech života, ať přirozeného, či umělého a síťové geometrii a dynamice jako společné struktuře na všech úrovních života, Ricardo Hausmann o síti světa obchodu a exportu, M. M. Babu o dynamice transkripce genů, Corina Tarnita o eusocialitě a evolučně výhodné spolupráci v rámci živočišných druhů dobře ilustrovatelné na příkladu mravenců a nakonec Ed Bullmore o komplexitě lidské neuronální sítě, o jejímž fungování získávají vědci v posledních letech v poměru k minulosti nesmírné množství dat a způsobech, jak tato data interpretovat.

Množství příspěvků z různých vědeckých oborů je dokladem transdisciplinarity teorie komplexity – pokud je však komplexita novým paradigmatem, pak její metodou, způsobem, jakým lze komplexitu zkoumat na různých úrovních a v různých kontextech, je teorie sítí. A jejím předpokladem, podmínkou takto široké aplikace, je teorie informace. Každý ze zmíněných vědeckých oborů jakoby zkoumal jednu z úrovní informační struktury: fyzika jakožto „královna věd“ propojuje mikro a makro úroveň – nejmenší částice hmoty s (informační) strukturou celku univerza, biologie se pohybuje na úrovních molekul a organismů, evoluční biologie a genetika řeší problém uchování a přenosu informace v čase, sociologie pak šíření informace mezi jednotlivými individui v rámci sociální sítě, ať už v reálném či virtuálním prostoru.

A Peirceova sémiotika jakožto komplexní adaptivní systém? Autoři Loula, Queiroz a Kelso ukazují, že semioza může být popsána jako samoorganizující se proces v komplexním systému distribuovaných znaků lokálně a vzájemně na sebe interagujících.  Jelikož je založena na kontextu, je charakterozována jako vzor vyvstávající skrz spolupráci mezi agenty v komunikačním aktu, který zahrnuje původce zprávy, znak a interpreta. (Některé implikace tohoto přístupu jsou prozkoumány v kontextu experimentálních protokolů umělého života). Aby modelovali komunikaci jako samoorganizující se proces, autoři vytvořili scénář k prošetření potencionální dynamiky samoorganizace komunikace skrze lokální interakce. Podle výsledků proces (komunikace založená na symbolech) povstává jako globální vzor (obvyklé složení znaků) z lokálních interakcí, bez jakékoliv vnější či centrální kontroly. Informace, samoorganizace a komplexita jsou klíčovými termíny pro popis skutečnosti  na mnoha, ne-li všech jejích úrovních.



Odkazy:
Loula, Queiroz, Kelso viz www.2.nefs.br/graco
eccs viz http://eccs2011.eu/
Líbil se vám článek?
Stáhnout článek v PDF

1 komentář

Obrázek uživatele Jiří Stodola

"Širší, obecnější definice informace je spojena s významem udělovaným subjektem v určitém  kontextu, a je tedy něčím podstatně odlišným od informace definované v souvislosti s entropií a mírou pravděpodobnosti."

Kupodivu tomu tak být nemusí. Představíme-li si informaci jako vlastnost systému, která jej v jistém ohledu činí určitým, determinovaným (snižuje jeho variabilitu, aktualizuje jeho potence), tak rozdíl mezi snížením entropie v neživém, nepoznávajícím systému, a snížením entropie v živém poznávajícím systému, se liší jen způsobem, prostřednictvím něhož dochází k determinaci systému. V prvním případě se to děje pouze působením energeticko-informačního vztahu, ve druhém případě také prostřednictvím vztahu čistě informačního. Proto může být poznatek považován za vlastnost systému podobně jako třeba jeho teplota. Jistě, determinace energetickým vztahem je něco jiného než determinace vztahem ryze informačním. Nicméně ne něco zcela jiného.

"Pokud však může být systém sémiotiky popsán jako samoorganizující se systém, nepřestává být rozlišení „fyzikální“ a „lidské“ informace relevantní?"

 To je dobrý postřeh. Naštěstí však sémiotický systém jako samoorganizující se systém být popsán NEMŮŽE! On se prostě sám neorganizuje, ale je organizován inteligentními agenty (ve většině případů lidmi).

 

Přidat komentář

(If you're a human, don't change the following field)
Your first name.
(If you're a human, don't change the following field)
Your first name.

Přečtěte si také

Přihlášení Registrace
RSS Facebook Twitter YouTube
Zobrazit standardní verzi webu

Taky děláme

Feedback