*KOMPLEKS ADAPTİF SİSTEMLER (CAS)* (Bölüm1)
Kompleks adaptif sistemler (CAS); Genel Sistem Teorisi ile başlayan sistemlerin sınıflandırmasında, en kapsamlı ve en zor anlaşılanı olarak en üstte yer alır. CAS komplekstir, çünkü çok sayıda bir çok birbiri ile ilişki içinde bulunan sistem elemanından oluşur. Bu elemanlar arasındaki ilişki çoğu zaman dolaylı olup, etkileşime ve dış faktörlere verilen tepkiler lineer değildir(orantısız).
CAS adaptiftir, çünkü her bir sistem elemanının fitnes gücü (varlığını koruma gücü) ile sistem genelinde özel bir çevreye uyum kapasitesine sahiptir. Ayrıca yine her sistem elemanı tecrübelerden öğrenme yetisini sistem geneline aktararak, sisteme hafıza kazandırır.
CAS bilim olarak geniş bir akademik alanı kapsar. Temel çıkış alanı fizik olmasına rağmen; kompleks adaptif sistem çözümlemeleri *kompleks teori* kapsamında matematik bilimi tarafından yapılır. Zaten genel sistem teorisinin başlangıç noktası olan biyoloji, CAS için özel örnekler sunar ve nihayetinde iktisat bilimi CAS çıkarımlarını modellemeler yoluyla kullanır. Sonuç olarak CAS teorik çerçevesi ve interdisipliner kapsamı ile; canlı olan, uyum sağlayabilen ve değişken sistemlerin temel sorularına cevap arar. CAS örnekleri olarak; borsa piyasası, sosyal böcek popülasyonları ve karınca kolonileri, biosfer ve eko sistem, beyin ve bağışıklık sistemi, hücre ve embriyon gelişimi, üretim ve hizmet sektöründeki işletmeler, politik partiler ve komiteler gibi sosyal sistem içindeki gruplar verilebilir.
CAS ve Sentetik Yaşam (yapay zeka) arasında çok sıkı bir ilişki vardır. Bu iki sistem türü için en önemli kavramlar; *emergenz* ve *kendi kendine organizasyon* dur.
CAS sistemine geçmeden önce bu iki kavramın açılımı gerekir.
*Emergenz (belirim)*:
Emergenz sistemin makro düzeyde ortaya çıkan bir özelliği olup, sistemin alt sistem elemanlarının dış etkilere verdiği tepkilerin, tüm sistemde ortaya çıkardığı özelliktir. Bu özellik yani emergenz, sistem elemanlarının gözlemi ile anlaşılamaz, çünkü sistem elemanlarındaki mikro değişiklikler ya da tepkiler ile sistem genelindeki makro düzeydeki değişim, tüm mikro düzeydeki elemanların tepkisinin bir bileşkesi olarak çok farklıdır. Örneğin bir CAS olan beyindeki sinir hücrelerinin çalışma şekli anlaşılabilir, ancak tüm bu sinir hücrelerinin ortak etkileşiminden ve birbirileri ile iletişiminden nasıl bilinç gibi bir emergenz ortaya çıktığı açıklanamaz, çünkü hiçbir sinir hücresinin tek başına bilinçli olma özelliği yoktur.
*Kendi kendine organizasyon*:
Bir sistem içerisinde kendi kendine organizasyon, çevresel kuvvetlerin dizayn etkisi olmadan kendiliğinden gerçekleşir. Bunun anlamı çevresel kuvvetlerin sistemi, yeniden organizasyonun yapısı üzerine etkili olmadığı, ancak sadece yeniden organizasyona teşvik etmesidir. Genel kabul gören kendi kendine organizasyon tanımı Prigogine tarafından yapılmıştır. Sistemler entropi artışına maruzdur, süreç içerisinde sistem denge durumundan uzaklaşır, yok oluşun başlangıcı olan kaos eşiğine gelir. Entropi artışının, tanım olarak olasılık hesaplarının gereği olmasına paralel olarak; olasılıklar azalmış, sistem ya yok olacak, ya da yeni bir organizasyona dönüşecektir. Bu esnada çevreden gelen bir etki (enerji, kuvvet vs.) dolayısıyla sistem yepyeni bir organizasyona kavuşarak varlığını sürdürebilir. Bu açıklamaya göre; dengesizlikten denge durumuna gidiş esnasında, temelde yatan değişmez kuralların devreye girmesi ile tekrar yeni bir organizasyon ile denge oluşur. Değişmez kurallar temelde var olan yapısallıktan kaynaklanır. Kendi kendine organizasyon araştırmaları genelde, sistemin var oluşunun devamını sağlayan ve çevresel faktörlere uyumu sağlayan, sistemin yapısallığında yatan değişmez kuralların niteliği üzerinedir. Bu kurallar aynı zamanda kompleks sistemlerin, çok kompleks bir mimari plana ihtiyaç duymadan var olmasını sağlar. Örneğin Darwin' in *doğal seleksiyon* kuramı, böyle bir değişmez kurala dayanır.
*CAS TANIMI*:
Bu kavramın yaratıcısı John H.Holland'a göre: Kompleks adaptif sistemler; kompleks, kendine benzer, kollektif etkileşimli, uyumlu ajanların oluşturduğu yapılardır.
*CAS ÖZELLİKLERİ*
Tanıma uygun olarak; sistemi oluşturan elemanlar *ajan* olarak adlandırılır. Bu ajanlar sistemin yarı otonom yapı taşlarıdır. Ajanlar sistem içerisinde bulunurken, çevresel faktörleri (değişimler, etkiler) emformasyon olarak alırlar ve bu emformasyonları kendi fitnesleri (var olma gücü) lehine değerlendirerek yeni bir hareket tarzı üretirler. Bu hareket tarzı CAS lehine olmak zorunda değildir, ancak CAS ile ajanlar arasındaki "kendine benzerlik" ortak özelliği nedeniyle, ajanların değişen hareket tarzı (reaksiyon) ile CAS ın fitnesi genelde uyumludur. Ajanların tek tek bireysel kendi lehlerine uygun hareket tarzları, ajanların kendi aralarında rekabet durumu olmasına rağmen, sistem genelinde kooperatif bir davranış tarzı olarak ortaya çıkar. Ajanların dışsal etkileri niceliksel veya niteliksel farklı algılamaları söz konusu olduğu için, reaksiyonları da farklılık gösterir ve farklı hareketlerin kombinasyonu olarak etkilenen CAS, buna uygun emergenz gösterir. Sistem genelinde ortaya çıkan bu emergenz ile, değişen çevre şartlarına uyum sağlanmış olur.
CAS tanımına uygun olarak; uyum sağlamanın en ekstrem durumu kendi kendine organizasyondur. Değişen çevresel şartların şiddetine göre, ılımlı emergenz özelliklerinin değişimi yetersiz kalabilir. Bu durumlarda, sistem içerisinde belli etki değeri olan bazı ajanlar değişmiş tepkileri ile ön plana çıkarlar ve baskın hale gelirler. Değişen çevre şartlarına uyum sağlayamayan ajanlar yok olurlar ve bu yok olan ajanların sistem genel davranışı üzerindeki etkisi de kalmaz. Baskın ajanların tüm sisteme hakim olmasıyla birlikte yeniden organizasyon gerçekleşmiş ve yeni bir emergenz ortaya çıkmış olur. Bu duruma en uygun örnek mutasyonlara dayalı biyolojik evrimdir. Ayrıca sosyal alanda da bu tür kendi kendine organizasyonlar ortaya çıkar.
*CAS METODOLOJİLERİ*
CAS araştırmaları genellikle çeşitli bilim dallarında, modelleme çalışmaları ile yürütülmektedir.
Çok ajanlı modeller, ajan bazlı modeller, çok ajanlı sistemler, çok ajanlı simülasyonlar, çok ajan temelli simülasyonlar gibi adlandırmaları da bulunmaktadır. Metodolojik olarak kompleksite holizm, bütünsellik ve ayrılamazlık (non-separability) kavramlarını çağrıştırmaktadır. Holizm (holism, birlikcilik, bütüncülük) birlik felsefesi, bütünsellik (wholism, bütüncülük), ilişkili nesneler arasındaki etkileşimlerin dinamiğine ilişkindir.
Holizmde bütün, onun parçalarının toplamından büyüktür. Ayrılamazlıkta bütün, parçalarının toplamından büyük ve farklıdır. Metodolojik olarak bir başka ayrım metodolojik indirgemecilik (reductionism) ve holizmdir. Metodolojik indirgemecilik, tamamlayıcı parçaların (component, komponent) yapısı ve davranış düzeyinden hareketle kompleks sistemin anlamasını araştırmaktır. Metodolojik holizm, bütün sistemden hareketle kompleks sistemi anlamaktır.
CAS in öngörülemezlik duvarını aşmak için kabul gören ilkeler:
- *Artan basitlik (reductionist) → artan öngörü → azalan belirsizlik*
- *artan kompleksite (Holistlik)→ azalan öngörü → artan belirsizlik*
Bunun anlamı ; CAS sistemlerini araştırmak için önce sistemi basitleştirme gereğidir.
*SONUÇ*
CAS'i araştırmak bilim insanlarının işidir ve çoğu zaman oyun teorileri de dahil olmak üzere yüksek dereceden matematik gerektirir. Ancak böyle sonuçları hiçbir zaman tam anlamıyla kestirilemeyen bir sistemin var olduğunu ve genel prensiplerini bilmek; beynimiz ve sinirlerin bir CAS olduğunun ve bunların oluşturduğu bilincimizin bir emergenz olduğunun farkında olmak, ya da borsa piyasasındaki her hisse senedi sahibinin, Borsa CAS sisteminin bir ajanı olduğunu ve çok az da olsa, tüm borsa sistemine bir katkısı oldunu bilmek, bakış açımızı genişletebilir.
Tarık Akın (11 Temmuz 2020)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder