این درس، همانطور که در عنوان آن میبینید، به تعریف سیستم پیچیده اختصاص دارد. درس با مقدمهای مختصر آغاز میشود و در آن به این سوال میپردازیم که «چرا اینقدر تعریفهای مختلف از پیچیدگی و سیستمهای پیچیده وجود دارد؟»
سپس در ادامه به سراغ تعریف سیستم پیچیده میرویم و توضیح میدهیم که از میان انواع تعریفهای پیچیدگی، در متمم چه تعریفی را انتخاب میکنیم. ایدئال این است که درس را از ابتدا تا انتها، کاملاً آهسته و کلمه به کلمه بخوانید. اما اگر در این لحظه وقت و حوصله ندارید، فعلاً مستقیماً بخش تعریف سیستم پیچیده را بخوانید و سپس در اولین فرصت، درس را کامل بخوانید و مرور کنید.
ضمناً حتماً به تمرین پایانی درس هم فکر کرده و جواب خودتان را پایین درس ثبت کنید.
حدود سه دهه قبل، ست لوید، دانشمند مطرح در نظریهٔ محاسبات کوانتومی، سعی کرد فهرستی از تعریفهای موجود برای پیچیدگی تهیه کند و ببیند میتواند چند نوع نگاه به سیستمهای پیچیده پیدا کند. فهرستی که او در سال ۲۰۰۱ منتشر کرد شامل ۴۰ تعریف از پیچیدگی است ( فایل PDF تعریف پیچیدگی ست لوید ). جالب اینجاست که لوید ادعا نمیکند که این فهرست کامل یا جامع است!
احتمالاً سوالی که برایتان پیش میآید این است که معنای اینقدر تنوع در تعریف یک مفهوم چیست؟ با این حجم از تنوع، ما باید خوشحال باشیم یا ناراحت؟ آیا ما با یک دانش بلاتکلیف مواجهیم؟
آیا واقعاً فیلی در اتاق وجود دارد؟
قاعدتاً داستان فیل در تاریکی را به خاطر دارید. خلاصهٔ داستان این بود که فیلی در یک اتاق تاریک بود و عدهای به بخشهای مختلف تن فیل دست میزدند و هر یک از آنها فیل را به شکل متفاوتی توصیف میکرد.
این استعاره یک یادآوری مهم را در دل خود دارد: صِرفِ این که توصیفهای متعددی دربارهٔ یک پدیده وجود داشته باشد، به این معنا نیست که آن پدیده وجود ندارد. از سوی دیگر، ممکن است واقعاً فیلی در اتاق وجود نداشته باشد و ما به اشتباه، پدیدههایی متعدد و نامربوط را به هم ربط داده باشیم:
بنابراین، هر وقت با تنوع تعریفها و توصیفها مواجهیم، از یک سو خوب است یادمان باشد که «تنوع در ذات خود بد نیست و امتیاز منفی محسوب نمیشود.» و از سوی دیگر باید مراقب باشیم ضعف یک دستگاه تئوریک را با استعارهٔ فیل در تاریکی توجیه نکنیم.
مایکل کوهن، از نظریهپردازان مطرح مدیریت که اتفاقاً در علم پیچیدگی هم دستی دارد، تعبیر جالبی بهکار میبرد: ما باید مراقب باشیم «جشنوارهای از استعارهها» یا «مهمانی استعارهها» را با یک نظریهٔ منسجم اشتباه نگیریم ( + ).
نگران نباشید! فیل واقعاً در اتاق است، اتاق هم تاریک نیست
شاید اگر حدود نیم قرن پیش دربارهٔ پیچیدگی حرف میزدیم، واقعاً باید نگران بودیم که آیا فیلی وجود دارد یا نه؟ چون هنوز امکانات و ابزارهای ما برای طراحی، پیادهسازی و ارزیابی مدلها محدود بود.
آن زمان، تنها چیزی که مشخص بود این بود که نظریههای در دسترس برای فهم و تحلیل پدیدههای پیچیدهٔ اطراف کافی نیستند.
البته اهمیت تفکر سیستمی و نگرش سیستمی مشخص شده بود. حتی دیگر مشخص شده بود که نگاه سیستمی فقط به تحلیل کلی و توصیفات کلامی محدود نیست و میشود برای سیستمها معادله نوشت و عملکرد آنها را تحلیل کرد. لودیگ برتالانفی با مطرح کردن نظریهٔ عمومی سیستمها، اصطلاحاتی مثل سیستم باز و سیستم بسته ، انتروپی و پایداری را جا انداخته بود و نشان داده بود که مفاهیم سیستمی برای بررسی بسیاری از پدیدهها (از فیزیک و شیمی گرفته تا زیستشناسی و اکوسیستمها) مفیدند. از سوی دیگر، کسانی مثل نوربرت وینر و راس اشبی هم در چارچوب علم سایبرنتیک، مفاهیمی مانند بازخورد، تحلیل رفتار سیستمها و کنترل سیستمها را رواج داده بودند و میشد گفت نگاه سیستمی پشتوانهٔ اولیهٔ ریاضی خود را پیدا کرده است.
با این حال، تحلیلگران سیستمی همزمان بین دو واقعیت گرفتار شده بودند:
آنها میفهمیدند که سوژهها و پدیدههای بسیاری هست که تحلیلپذیر بهنظر میرسد و منطقاً باید بشود با نگاه سیستمی آنها را تحلیل کرد.
از سوی دیگر، میدیدند که ابزارها و نظریههایی که در اختیار دارند، برای تحلیل آن سوژهها و پدیدهها کافی نیست.
مثلاً به نظر میرسید رفتارهای اجتماعی انسانها، پدیدههای فرهنگی، رفتارهای بازار بورس و مانند اینها، مکانیزم پنهانی در خود ندارند. بالاخره این سیستمها هم اجزاء خود را دارند و روابطی بین این اجزا وجود دارد و بر یکدیگر هم تأثیر میگذارند. اما چرا نمیشود آنها را بیشتر شناخت و تحلیل کرد؟
در آن دوره، این سوال پررنگ بود که آیا واقعاً فیلی وجود دارد؟ آیا میشود امیدوار بود نظریهها و ابزارهایی قویتر شکل بگیرند و همهٔ این نوع سیستمها را تحلیل کند؟ جان فون نویمان، آلن تورینگ و راس اشبی از جمله کسانی بودند که از همان زمان به وجود فیل اعتقاد داشتند.
خوشبختانه امروز ما گرفتار آن ابهام نیستیم. چون ابزارها و نظریههایمان قویتر شدهاند و دیدهایم که واقعاً میشود در شاخههای بسیار متفاوت علم، شباهتهای فراوانی میان سیستمها پیدا کرد:
جفری وست به ما نشان داده آنچه در زیستشناسی بهعنوان متابولیسم میشناسیم، برای فهم رشد شهرها هم بهکار میآید.
باراباشی نشان داده همان مدلهایی که برای بررسی مُد شدن یک موزیک بهکار میروند، برای تحلیل سرایت بیماریهای ویروسی هم بهکار میآیند.
جان هالند نشانمان داده که برای حل مسائل بهینهسازی میشود از الگوریتمهای ژنتیکی استفاده کرد.
سوزان بلکمور در کتاب ماشین میم از همان الگوهایی که برای مدلسازی تکامل بهکار میآید، برای تحلیل تحولات فرهنگی استفاده کرده است.
کلاود شنون برای محاسبهٔ انتروپی در تبادل اطلاعات به فرمولی رسید که پیش از او لودویگ بولتزمن در محاسبات انتروپی گازها پیشنهاد کرده بود. امروز هم طراحان مدلهای زبانی و سیستمهای هوش مصنوعی، انتروپی متقاطع را بر پایهٔ همان رویکرد محاسبه و استخراج میکنند.
بنابراین، ما امروز میدانیم که فیل واقعاً در اتاق هست. حتی اتاق، برخلاف اتاق داستان مولوی، تاریک هم نیست. آنقدر دستمان در تئوری باز شده که بفهمیم این خرطوم و آن دم و آن پاها و گوشها چطور و چگونه به هم وصل هستند.
تنوع در تعریف پیچیدگی، نقطهٔ قوت این دانش است. چون ابزارهایی متعدد و متنوع برای نگاه به سیستمهای پیچیده در اختیارمان قرار میدهد. با این مقدمه به سراغ تعریف سیستم پیچیده میرویم:
تعریف سیستم پیچیده
برای تعریف یا توصیف یک سیستم، پدیده یا موضوع میتوانید از دو زاویهٔ متفاوت به آن نگاه کنید:
اجزاء و ساختار / components and structure
رفتار و کارکرد / behavior and function
تعریف سیستم پیچیده از منظر اجزا و ساختار
ما در این درس میخواهیم صرفاً دربارهٔ تعریف سیستم پیچیده از منظر اجزا و ساختار حرف بزنیم. یعنی به سراغ رفتار و کارکرد نمیرویم. در درسهای آتی سیستمهای پیچیده را از منظر رفتار و کارکرد بررسی خواهیم کرد.
قبل از این که تعریف سیستم پیچیده را ارائه کنیم، لازم است یک نکتهٔ بسیار مهم را به خاطر بسپارید:
با این توضیح، مهمترین ویژگیهای ساختاری سیستمهای پیچیده به شرح زیر است:
تعداد زیاد اجزای سیستم
تنوع اجزای سیستم
پیچیدگی ساختار تعامل میان اجزا
تأثیرات غیرخطی و بازگشتی
تطبیقپذیری اجزاء
در ادامه هر یک از این ویژگیها را با هم بررسی میکنیم:
دسترسی کامل به دورهٔ سیستمهای پیچیده برای اعضای ویژه متمم در نظر گرفته شده است (با دو شرط زیر). با عضویت ویژهٔ متمم علاوه بر این دوره به هزاران درس دیگر از جمله درسهای زیر دسترسی خواهید داشت:
تفکر سیستمی | تفکر استراتژیک | کنترل در مدیریت
اقتصاد رفتاری | هدف گذاری | مدل ذهنی
کارآفرینی | علم داده | پلتفرمها | مشاوره مدیریت
دوره MBA (مطالعهٔ منظم درسها)
ثبت نام تجربهٔ متممیها
تذکر برای دسترسی به دوره نظریه سیستمهای پیچیده لازم است علاوه بر عضویت ویژه از دو شرط دیگر هم برخوردار باشید:
عضویت ویژه شما بلندمدت باشد (حداقل ۲۰۰ روز از اشتراکتان باقی مانده باشد: ستارهٔ طلایی ).
درسهای تفکر سیستمی را مطالعه کرده و پروژه تفکر سیستمی شما تأیید شده بهترین بک لینک باشد.
تمرین*
یک سیستم را که به آن علاقه دارید یا با آن آشنا هستید و فکر میکنید مصداق یک سیستم پیچیده است انتخاب کنید. وضعیت آن سیستم را در هر یک از معیارهای مطرح شده در درس توضیح دهید.
قرار نیست عدد و رقم بدهید و حرفهای تخصصی بزنید. حتی قرار نیست سیستم را واقعاً بشناسید و مثل یک تحلیلگر صحبت کنید.
فقط مهم است سعی کنید معیارهای گفته شده در درس را با سیستم مورد نظرتان تطبیق دهید تا درک بهتری از این معیارها پیدا کنید.
* برای دسترسی به برخی از درسهای این مجموعه لازم است پاسختان را زیر این مطلب ثبت کرده باشید.
ترتیبی که متمم برای خواندن مطالب سری پیچیدگی و سیستمهای پیچیده به شما پیشنهاد میکند:
سیستم های پیچیده | مقدمه دوره آموزشی
دیوید کرکائر | در جستجوی منشاء حیات و مسیر تکامل هوش و حماقت
شان کرول | زندگی در مرز مشترک فیزیک، فلسفه و سیستمهای پیچیده
آلبرت لزلو باراباشی | نظریهپرداز علم شبکه و شبکه های پیچیده
جی دوین فارمر | نظریهپرداز اقتصاد پیچیدگی و نویسنده کتاب درک آشوب
کتاب ماشین میم | میم چیست؟ ممتیک از چه میگوید؟
ریچارد داوکینز | نظریهپرداز نقش تاکسیهای شهری در تکامل!
جان اچ هالند | پدر الگوریتم ژنتیک و پیشگام در شبکه های عصبی و هوش مصنوعی
راس اشبی | از پیشگامان رشته سایبرنتیک و نظریه سیستمها
کتاب مقیاس (Scale) | نوشتهٔ جفری وست
موسسه سنتا فه | هستهٔ اصلی مطالعات سیستمهای پیچیده در جهان
تعریف سیستم پیچیده چیست؟ | اجزای سازنده یک سیستم پیچیده
چند مطلب پیشنهادی از متمم:
سیستم های پیچیده | مقدمه دوره آموزشی
راس اشبی | از پیشگامان رشته سایبرنتیک و نظریه سیستمها
موسسه سنتا فه | هستهٔ اصلی مطالعات سیستمهای پیچیده در جهان
کتاب مقیاس (Scale) | نوشتهٔ جفری وست
