Кіріспе
Өзінің құрамынан мінез-құлқы автоматты түрде болжауға болмайтын жүйе. Күрделі бейімделетін жүйе – бұл өзара әрекеттесулердің динамикалық желісі болып табылатын күрделі жүйе, бірақ жиынтықтың мінез-құлқы құрамына кіретін элементтердің мінез-құлқына сәйкес болжау мүмкін болмайды. Ол бейімделетін, себебі жеке және топтық мінез-құлық микродеңгейдегі оқиғаларға немесе оқиғалар жиынтығына жауап ретінде өзгеріп, өзін-өзі ұйымдастырады. Бұл – өзгеріп жатқан ортаға бейімделу және макрожүйе ретінде өмірге жарамдылықты арттыру үшін құрылған, салыстырмалы түрде "ұқсас және ішінара байланысқан микроқұрылымдардың" "көптеген макрожиынтығы". Күрделі бейімделетін жүйелерді зерттеу – бұл сызықты емес динамикалық жүйелердің бір бөлігі, ол табиғи және әлеуметтік ғылымдардан алынған білімді біріктіруге тырысады, жүйелік деңгейде модельдер мен түсініктерді жасауға мүмкіндік береді, сондай-ақ әртүрлі агенттерге, фазалық өтулерге және пайда болатын мінез-құлыққа есеп береді. Бұл салааралық мәселе.
A complex adaptive system is a system that is complex in that it is a dynamic network of interactions, but the behavior of the ensemble may not be predictable according to the behavior of the components. It is adaptive in that the individual and collective behavior mutate and self organize corresponding to the change initiating micro event or collection of events. It is a "complex macroscopic collection" of relatively "similar and partially connected micro structures" formed in order to adapt to the changing environment and increase their survivability as a macro structure. The study of complex adaptive systems, a subset of nonlinear dynamical systems, is an interdisciplinary matter that attempts to blend insights from the natural and social sciences to develop system level models and insights that allow for heterogeneous agents, phase transition, and emergent behavior.
Шолу
Күрделі адаптивті жүйелер немесе күрделілік ғылымы деген термин көбінесе мұндай жүйелерді зерттеудің айналасында қалыптасқан, еркін ұйымдастырылған академиялық саланың сипаттамасы ретінде қолданылады. Күрделілік ғылымы – бір ғана теория емес, ол бірнеше теориялық базаны қамтиды және тірі, бейімделетін, өзгермелі жүйелер туралы негізгі сұрақтарға жауап іздейтін пәнаралық ғылым. Күрделі адаптивті жүйелер қатаң немесе икемді тәсілдерді қолдануы мүмкін. Қатаң теориялар нақты формальды тілді пайдаланады, агенттерді айқын қасиеттері бар деп қарастырады және мінез-құлық жүйесіндегі объектілерді, оларды бір жолмен өңдеуге болады, деп есептейді. Икемді теориялар табиғи тіл мен дәлдігі төмен баяндамаларды қолданады, ал агенттер – айқын және көзге көрінбейтін қасиеттері бар субъектілер. Қатаң күрделілік теориясының мысалдары – Күрделі адаптивті жүйелер (КАЖ) және Тиімділік теориясы, ал икемді теорияның бір класы – Тиімді жүйе теориясы. Қатаң теорияда жасалған көптеген ұсыныстар икемді теорияға да қатысты. Бұдан былай назар КAJ-ға аударлады. КAJ зерттеуі жүйенің күрделі, пайда болатын және макроскопиялық қасиеттеріне бағытталған. Күрделі адаптивті жүйелердің типикалық мысалдары: климат; қалалар; фирмалар; нарықтар; үкіметтер; салалар; экожүйелер; әлеуметтік желілер; қуат желілері; жануарлардың топтары; көлік ағындары; әлеуметтік жәндіктердің (мысалы, құмырсқалардың) колониялары; Интернет және киберкеңістік – адам мен компьютердің күрделі өзара әрекетінен құралған, бірлесіп жұмыс істейтін және басқарылатын жүйе – сонымен қатар күрделі адаптивті жүйе ретінде қарастырылады. Күрделі адаптивті жүйе терминін 1968 жылы әлеуметтанушы Уолтер Ф. Бакли енгізген, ол психологиялық және әлеуметтік-мәдени жүйелерді биологиялық түрлерге ұқсас деп қарастыратын мәдени эволюцияның моделін ұсынған. Қазіргі кезде күрделі адаптивті жүйе кейде меметикамен байланыстырылады немесе меметиканы қайта құру ұсынысы ретінде қарастырылады. Майкл Коэн мен Роберт Аксельрод бұл тәсіл әлеуметтік дарвинизм немесе әлеуметтік биология емес деп мәлімдейді, себебі, мысалы, «бизнес стратегияларының популяцияларын» модельдеу үшін вариация, өзара әрекет және таңдау концепцияларын қолданғанмен, егжей-тегжейлі эволюциялық механизмдер көбінесе биологиялық емес. Осылайша, күрделі адаптивті жүйе Ричард Докинстің репликаторлар туралы идеясына көбірек ұқсас.
Жалпы қасиеттері
CAS-ты таза көп агенттік жүйеден (MAS) ерекшелендіретін нәрсе – жоғары деңгейдегі қасиеттерге және өзіне ұқсастық, күрделілік, пайда болу және өзін-өзі ұйымдастыру сияқты ерекшеліктерге назар аудару. MAS бірнеше өзара әрекеттесетін агенттерден тұратын жүйе ретінде анықталады; ал CAS-та агенттер де, жүйе де бейімделеді және жүйе өзіне ұқсас болады. CAS – өзара әрекеттесетін, бейімделетін агенттердің күрделі, өзіне ұқсас жиынтығы. Күрделі адаптивті жүйелерге адаптивті қабілеттіліктің жоғары дәрежесі тән, бұл оларға сыртқы факторларға төзімділік береді. Басқа маңызды қасиеттер – бейімделу (немесе гомеостаз), байланыс, ынтымақтастық, мамандану, кеңістіктік және уақыттық ұйымдастыру, және көбею. Олар барлық деңгейде кездеседі: жасушалар маманданады, бейімделеді және ірі организмдер сияқты көбейеді. Байланыс және ынтымақтастық агент деңгейінен жүйе деңгейіне дейін барлық деңгейде жүзеге асырылады. Мұндай жүйедегі агенттер арасындағы ынтымақтастықты қамтамасыз ететін күштерді кейбір жағдайларда ойын теориясы арқылы талдауға болады.
Күрделіліктің дамуы
Тірі организмдер – күрделі бейімделу жүйелері. Биологияда күрделілікті нақты өлшеу қиын болғанымен, эволюция өте күрделі организмдерді жасап шығарған. Бұл байқау эволюцияның прогрессивті екендігі және "жоғары организмдер" деп есептелетін жаратылыстарға қарай бағытталғандығы туралы жалпы қате түсінікке әкелді. Егер мұндай болса, эволюция күрделілікке қарай белсенді тенденцияны көрсетуі керек еді. Төменде көрсетілгендей, мұндай процесте күрделіліктің ең көп кездесетін деңгейі уақыт өте келе арта түсуі тиіс. Шындығында, жасанды өмірді модельдеудің кейбір нәтижелері күрделі бейімделу жүйелерінің (CAS) эволюцияның қажетсіз ерекшелігі екенін ұсынды. Алайда, эволюциядағы күрделілікке қарайғы жалпы тенденция пассивті процестер арқылы да түсіндірілуі мүмкін. Олар әлемдік биомассаның шамамен жартысын құрайды және Жердегі биологиялық түрлердің көп бөлігін құрайды. Сондықтан, қарапайым тіршілік Жерде басым күйінде қалады, ал күрделі тіршілік тек қана үлгі алудың нәтижесінде көбірек түрлі болып көрінеді. Егер биологияда күрделілікке қарайғы жалпы тенденция болмаса, бұл кейбір жағдайларда жүйелерді күрделілікке қарай итермелейтін күштердің болуын жобамайды. Мұндай шағын тенденциялар жүйелерді қарапайым күйлерге қарай жетелейтін басқа эволюциялық факторлармен тепе-теңдікте болады.