Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Переходное пространство между порядком и беспорядком: компьютерная игра.
Transition space between order and disorder
the computer game
«Край хаоса» – это переходное пространство между порядком и беспорядком, существование которого предполагается в самых разных системах. Эта переходная зона представляет собой область ограниченной нестабильности, порождающую постоянное динамическое взаимодействие между порядком и беспорядком. Несмотря на то, что идея «края хаоса» является абстрактной, она находит применение в таких областях, как экология, управление бизнесом, психология, политология и другие области социальных наук. Физики показали, что адаптация к «краю хаоса» происходит практически во всех системах с обратной связью.
The edge of chaos is a transition space between order and disorder that is hypothesized to exist within a wide variety of systems. This transition zone is a region of bounded instability that engenders a constant dynamic interplay between order and disorder. Even though the idea of the edge of chaos is an abstract one, it has many applications in such fields as ecology, business management, psychology, political science, and other domains of the social sciences. Physicists have shown that adaptation to the edge of chaos occurs in almost all systems with feedback.
История
Фраза «край хаоса» была предложена в конце 1980-х годов физиком, изучающим теорию хаоса, Норманом Паккардом. В следующем десятилетии Паккард и математик Дойн Фармер совместно написали множество статей, посвященных пониманию того, как самоорганизация и порядок возникают на границе хаоса. Эта фраза относится к диапазону значений переменной λ (лямбда), которая изменялась при исследовании поведения клеточного автомата (CA). При изменении λ поведение CA претерпевало фазовый переход. Лэнгтон обнаружил небольшую область, благоприятную для создания CA, способных к универсальным вычислениям. Примерно в то же время физик Джеймс П. Кратчфилд и другие использовали фразу «появление хаоса» для описания практически той же концепции. В науке в целом эта фраза стала метафорой, описывающей то, что некоторые физические, биологические, экономические и социальные системы функционируют в области между порядком и полной случайностью или хаосом, где сложность достигает максимума. Однако универсальность и значимость этой идеи впоследствии были поставлены под сомнение Мелани Митчелл и другими исследователями. Эта фраза также была заимствована деловым сообществом и иногда используется некорректно и в контекстах, далеких от первоначального значения термина. Стюарт Кауфман изучал математические модели развивающихся систем, в которых скорость эволюции максимальна вблизи края хаоса.
The phrase edge of chaos was coined in the late 1980s by chaos theory physicist Norman Packard. In the next decade, Packard and mathematician Doyne Farmer co authored many papers on understanding how self organization and order emerges at the edge of chaos. The phrase refers to an area in the range of a variable, λ (lambda), which was varied while examining the behaviour of a cellular automaton (CA). As λ varied, the behaviour of the CA went through a phase transition of behaviours. Langton found a small area conducive to produce CAs capable of universal computation. At around the same time physicist James P. Crutchfield and others used the phrase onset of chaos to describe more or less the same concept. In the sciences in general, the phrase has come to refer to a metaphor that some physical, biological, economic and social systems operate in a region between order and either complete randomness or chaos, where the complexity is maximal. The generality and significance of the idea, however, has since been called into question by Melanie Mitchell and others. The phrase has also been borrowed by the business community and is sometimes used inappropriately and in contexts that are far from the original scope of the meaning of the term. Stuart Kauffman has studied mathematical models of evolving systems in which the rate of evolution is maximized near the edge of chaos.
Адаптация
Адаптация играет жизненно важную роль для всех живых организмов и систем. Все они постоянно изменяют свои внутренние свойства, чтобы лучше соответствовать текущей среде. Наиболее важными инструментами адаптации являются самонастраивающиеся параметры, присущие многим природным системам. Отличительной особенностью систем с самонастраивающимися параметрами является способность избегать хаоса. Это явление называется "Адаптация к краю хаоса". Адаптация к краю хаоса относится к идее о том, что многие сложные адаптивные системы (CAS) как бы интуитивно эволюционируют к режиму, находящемуся вблизи границы между хаосом и порядком. Физика показала, что край хаоса представляет собой оптимальные настройки для управления системой. Это также дополнительная настройка, которая может влиять на способность физической системы выполнять элементарные вычислительные функции. В CAS коэволюция обычно происходит вблизи края хаоса, и для предотвращения структурных сбоев необходимо поддерживать баланс между гибкостью и стабильностью. В ответ на турбулентную среду CAS проявляют гибкость, креативность, ловкость, устойчивость к разрушениям и инновационность вблизи края хаоса, при условии, что эти системы достаточно децентрализованы и неиерархичны. Другим примером этого явления является самоорганизованная критичность в моделях лавин и землетрясений. Логистическое отображение является простейшей моделью для описания хаотической динамики. Динамика самонастраивающегося логистического отображения демонстрирует адаптацию к краю хаоса. Теоретический анализ позволил предсказать положение узкого параметрического режима вблизи границы, к которой эволюционирует система.
Adaptation plays a vital role for all living organisms and systems. All of them are constantly changing their inner properties to better fit in the current environment. The most important instruments for the adaptation are the self adjusting parameters inherent for many natural systems. The prominent feature of systems with self adjusting parameters is an ability to avoid chaos. The name for this phenomenon is "Adaptation to the edge of chaos". Adaptation to the edge of chaos refers to the idea that many complex adaptive systems (CAS) seem to intuitively evolve toward a regime near the boundary between chaos and order. Physics has shown that edge of chaos is the optimal settings for control of a system. It is also an optional setting that can influence the ability of a physical system to perform primitive functions for computation. In CAS, coevolution generally occurs near the edge of chaos, and a balance should be maintained between flexibility and stability to avoid structural failure. As a response to coping with turbulent environments, CAS bring out flexibility, creativity, agility, anti fragility and innovation near the edge of chaos, provided these systems are sufficiently decentralized and non hierarchical. Another example of this phenomenon is the self organized criticality in avalanche and earthquake models. The simplest model for chaotic dynamics is the logistic map. Self adjusting logistic map dynamics exhibit adaptation to the edge of chaos. Theoretical analysis allowed prediction of the location of the narrow parameter regime near the boundary to which the system evolves.