Karmaşık sistemlere yaklaşımlar
Karmaşıklık çalışmaları geliştikçe iki farklı belirimi inceleyen iki ayrı alt grup oluşmaya başladı. Karmaşık fiziksel sistemler (KFS) ve karmaşık adaptif sistemler (KAS). Birçok akademisyen bu iki farklı sınıflama yerine, aralarındaki ortak özelliklerin girift ilişkilerinden dolayı, karmaşıklık kavramını bir bütün olarak ele alırlar ve tüm sistemleri, doğa ya da sosyal, birlikte incelerler. Diğer bir kısım akademisyen topluluğu ise her iki sistemin farklı özelliklerinden hareketle daha anlaşılır bir yaklaşımı tercih ediyorlar. Karmaşıklık kavramı birçok disiplini içerdiğinden bende ikinci yaklaşımı tercih ediyorum.
Karmaşık fiziksel sistemler: Bu tür sistemlerde hücresel otomata denilen elemanlarla geometrik düzenekler üzerinde modelleme yapılır. Dama tahtası benzeri düzeneklerde, hücresel otomata etkileşimi sadece komşu hücrelerle ve basit ama tanımlı kurallara göre gerçekleşir. 1956 yılında Von Neumann bu tür bir basit düzenek üzerinde, hücresel otomata etkileşimleri sonucunda kendi kendini yaratan yapılanmalar gözledi. Oysa o zamana kadar kendi kendini yaratmak sadece biyolojiye ait bir özellik olarak düşünülüyordu.
Karmaşık adaptif sistemler: Genel sistem teorisi ile başlayan sistem sınıflandırılmasına göre anlaşılması daha zor olan sistemlerdir. Karmaşık fiziksel sistemlerden farklı olarak karmaşık adaptif sistem elemanı ajan (agent) olarak bilinir ve sabit değildir. Ajanlar çevre ile etkileşimlerinden öğrenir ve evrimleşirler, örgütlenmelerini bir üst hiyerarşiye aktarırlar. Örneğin, borsalarda alım satım yapan bireyler (ajanlar) ekonomik verilere göre sürekli olarak pozisyonlarını değiştirirler ve bu etkileşim faaliyetleri çok defa bireylerin davranışını (hırs ya da korkularını) besleyerek ekonomik çöküş ya da balonlara yol açar. 21. yüzyılın meydan okuyan uğraşı alanları olarak bağışıklık sisteminin iyileştirilmesi, sürdürülebilir ekolojik sistem, zihinsel bozuklukların tedavi edilmesi, küresel ticaretin düzenlenmesi gibi önemli konuların çözümleri için üst hiyerarşideki karmaşık adaptif sistemlerde en alt hiyerarşideki ajanlar arasındaki etkileşimlerin anlaşılması gerekir. Örneğin, yağmur ormanlarında sık sık yağan yağmur toprakta bulunan besleyici maddeleri en yakın su akıntılarına taşır ama bu besleyici maddelerin eksikliği ormanın sakinleri tarafından çeşitli havzalarda toplanır. Karmaşık ekolojik zincirde, en basit canlılar bile çeşitli etkileşimleri sayesinde canlılıklarını sürdürürler. Orman sakinleri çevre koşullarına uyum sağladıkça yeni sakinler belirir ve yeni etkileşimlerle sistem daha karmaşık bir seviyeye sürüklenir. Dolayısıyla, karmaşık sistemlerin analiz edilmesi hatta tanımlanabilmesi bile karmaşık geri bildirim çevrimlerinden dolayı oldukça zordur.
Karmaşık fiziksel sistemlerde yasalar, belirli bir başlangıç durumunun nasıl değişebileceğini sınırlar ve genellikle kısmi diferansiyel denklemlerle formüle edilebilir. Denklemin değişkenleri, Newton denklemlerindeki pozisyon, momentum, zaman gibi sistem hâllerini belirler. Kısmi diferansiyel denklemlerin sonuçları genellikle aritmetik olarak toplanabilir. Yani, tipik bir fizik sisteminde bütünün, kabaca parçalarının toplamına eşit olması kısmi diferansiyel denklemlerin kullanılmasını mümkün kılar. Ancak, bunun kesin olmadığını daha sonra açıklamaya çalışacağım.
Karmaşık adaptif sistemlerde ise çevre koşullarına uyum sağlayan, değişen adaptif ajanların sürekli yapılanmaları analiz yapılmasını zorlaştırır. Öncelikle, ajanlar arasındaki etkileşimler doğrusal olarak toplanamaz. Doğrusalsız (non-linear) olan bu özellik, kısmi diferansiyel denklemlerin kullanılmasını engeller. Yani, kendiliğinden yapılanmanın sonucu olarak belirimin neden olduğu sinerjik toplam, matematik veya bilimsel yöntemlerle tanımlanamaz. Dolayısıyla, biyoloji, ekonomi, sosyal bilimler ve kültür gibi alanlara ait karmaşık adaptif sistemler için standart bir dil olmadığından formülasyonu son derece zordur. Karmaşık adaptif sistemleri bu çıkmazdan bir adım öteye taşımak için veri toplayıp organize etmek yerine çok sayıda ajanın etkileşimini açıklayacak ortak bir dile ihtiyaç vardır. Noam Chomsky’nin “universal grammar-UG” denilen dil bilimi çalışmalarına benzer çalışmalar karmaşık adaptif sistemler için ortak bir dil özlemini zaman içinde yerine getirebilir.
1 İngilizce de cellular automaton (CA) tekili, cellular automata çoğulu (CAs) ifade eder. Türkçe ile ifade edildiğinde hücresel otomata tekil anlamında kullanılıyor. Çoğulu hücresel otomatalar.
2 Karmaşıklık ekonomisinde ajan birey olarak kullanılacaktır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder