6 Mart 2021 Cumartesi

Karmaşıklık (Bölüm 3) (Ateşan Aybars, 6 Mart 2021)

 

Karmaşıklık sorusuna çözüm arayışları


70 yıl önce W. Weaver’in karmaşıklık üzerine hazırladığı aşağıdaki mükemmel soru listesi günümüzde hâlâ açıklığa kavuşmuş değil. Bu sorulardan bir kısmı şöyle:


Biyokimyasal anlamda yaşlanmanın reçetesi nedir?


Gen nedir ve canlı organizmanın orijinal kodları yetişkin karakteristiklerini nasıl ifade eder?


Buğday fiyatlarını hangi faktörler belirler veya döviz fiyatları akıllı ve etkin bir şekilde nasıl stabilize edilir?


Sendikalar, üreticiler ya da etnik azınlıktan oluşan topluluğun davranış biçimi nasıl açıklanır?


Bu tür organize karmaşık problemlerin çözümü, 19. yüzyılın birkaç değişkenli basitlik problemlerinin çözümleri gibi yapılamaz. Ayrıca, organize olmayan karmaşık problemlerin çözümünde kullanılan istatistiksel mekanik yöntemleri de işe yaramaz. Organize karmaşık problemlerin çözümü için bilim yeni bir sıçrama, muhtemel bir paradigma değişimi ile holistik bir çözüm yaklaşımı benimsemelidir. Bu bilimsel sıçrama, 19. yüzyıl başarısı olarak basitlik probleminin çözümünden ve 20. yüzyıl başarısı olarak organize olmayan karmaşıklık konularındaki sıçramalardan daha da önemli olmalıdır. Önümüzdeki 50 yıl için bilimin, organize karmaşıklık ya da “Post Newtonyan Paradigma” olarak ortaya çıkan yeni bilimin meydan okuması ile karşı karşıya olduğu söylenebilir. 


Geçmişte basit bir sıfat olarak kullanılan “karmaşıklık” şimdilerde birçok değişkenin etkileşim içinde olduğu, çok farklı bilimsel alanları kapsıyor. Tropikal yağmur ormanı, karmaşık bir sistemin en iyi örneğini sunar. Yağmur ormanı sayısız farklı tür barındırır, aynı ağaç türünü iki kez görmeden yüzlerce adım yürüyebilirsiniz. Tek bir ağaç binden fazla farklı böcek türüne ev sahipliği yapabilir. Bu türler arasında karmaşık etkileşimler süregider. Bir bakış açısıyla bu yemyeşil, kalıcı çeşitlilik neredeyse paradoksaldır, çünkü tropik yağmur ormanları en fakir topraklarda gelişir yağmur tüm besin maddelerini en yakın su akıntısına doğru sürükler. Pek çok sistem benzer karmaşıklıklar göstermektedir, bu çeşitliliği mümkün kılan nedir? Borsalarda alıcı ve satıcı faaliyetleri ile çalkalanan piyasalar; işçiler, yöneticiler, şirketler ve sanayi hiyerarşisiyle ekonomiler; biyolojide protein, zar, organeller, hücreler ve organlardan oluşan çok hücreli organizmalar; internet kullanıcıları, tedarikçiler, server’ler ve web siteleriyle internet organize karmaşık sistemlerin örnekleri olarak sayılabilir. Tüm bu karmaşık sistemlerin her biri, 2.500 yıl önce Aristo’nun “bütün parçalarından fazladır” söylemindeki sinerji, kendiliğinden örgütlenme ve belirim özelliği ile bildik sistemlerden farklılaşırlar. Herhangi bir sistemin elemanları arasındaki etkileşimi basit bir benzetme ile açıklayayım; market alışverişinde bir kimsenin o ya da bu marka zeytinyağı satın alması diğer müşteriyi etkilemez, her birey bağımsız olarak karar alabilir ama otoyolda hızla araba süren kişi diğer sürücülerle doğrusalsız bir etkileşim içindedir. Sürücüler koşullara ve çevreye uymaya çalışırlar. Tüm sürücüler arasında çevreye uyum konusunda kurallar vardır. Sürücülerin yolun sağından gitmesi herkes için tercihtir, aksi yönde araba sürmenin (maganda olmadıkça) bir avantajı yoktur. 


Diğer sürücülerin koşullara ve çevreye uyma çabası (yeniden örgütlenmesı) hızlı araba süren kişiye ve kurallara bağlıdır.


Karmaşık sistemlerin çözümü, modern fizikten farklı olarak zarif, derli toplu, sade ve kusursuz denklemler şeklinde elde edilemez. Newton’un momentum korunumu yasası ya da Maxwell elektro-manyetik alan denklemleri sade ve zariftir ama insan genomu, beyin veya sosyal bir toplumun nitelikleri, edebiyat tarihi gibi karmaşık sistemleri zarif denklemlerle ifade edebilmek mümkün değildir. Karmaşık sistemler varlıklarını sürdürebilmek (entropik denge) için çevresinden enerji alan yitirgen yapılardır ve bu özelliği ile kendiliğinden örgütlenme kavramlarının açıklanması, Newton ya da Maxwell denklemlerinde olduğu gibi basit değildir. 


Karmaşık sistemler, paradoks gibi görünse de, kendisini karmaşık yapan değişkenlere rağmen dengeli bir sistem olabilir. Örneğin, ekonomide bazı sektörler karmaşıklık göstermezken diğerleri gösterebilir. Küresel günlük petrol tüketimi miktarı kolayca hesaplanabilir ve kabaca dengelidir ama petrol fiyatının ne olacağı sorusu birçok faktörün etkileşiminden dolayı karmaşıktır.


Karmaşık sistemler için basit bir tanım şöyle olabilir; parçalarının etkileşimiyle kendiliğinden örgütlenen sistemlerdir. Elbette, bu çok basit bir tanım olabilir ancak, farklı disiplinlerden bilim insanlarının ortak çalışmaları sürüyor. Bu çalışmalar, doğrusalsız dinamik sistem terminolojisinin ortak bir bilim diline doğru şekillenmesini kolaylıyacaktır. Newton’un (G. Leibniz ile birlikte) fizik bilimini açıklamak için kalkülüs icat etmesi gibi karmaşıklık bilimi de çeşitli modelleme ve simülasyonlarla kendi bilim dilini geliştirmek durumundadır.


Son olarak, önde gelen bilim insanların kendi ilgi alanlarına göre çeşitli sistem tanımı yaptıklarını söylemiştim. Bu nedenle ekoloji, biyoloji, sosyal topluluk davranışları, siyaset vs. alanlarında farklı tanımlar görülüyor. Dahası farklı alanlarda farklı yasaların bile gözlendiği anlaşılıyor. Oysaki holistik yaklaşım ortak bir erek, bilimsel uzlaşma ve bunun sonucu olarak karmaşık sistemlerin yeni bilim olarak öne çıkmasını hızlandıracaktır. 


Ateşan Aybars (6 Mart 2021)



Hiç yorum yok:

Yorum Gönder