مقدمه ای بر نظریه پیچیدگی – قسمت سوم

نظری ی پیچیدگی

مقدمه ای بر نظریه پیچیدگی و کاربرد آن در مطالعات علم، فناوری و نوآوری

همان طور که در  دو پست قبلی گفته شد؛ نظریه پیچیدگی، توسعه درک مشترک از مفاهیمی است که فهم آن ­ها در حوزه ی مطالعات نوآوری و سیاست گذاری علم، فناوری و نوآوری امری لازم و به غایت ضروری است.

همکاری ­های علمی: پروژه منهتن و ساخت بمب اتم

جنگ جهانی دوم است. رژیم آلمان نازی در تلاش است تا پروژه تصفیه نژادیش را به اجرا در آورد. بسیاری از دانشمندان اروپایی به آمریکا مهاجرت کرده ­اند. این دانشمندان که به طور عمده در پیشرفت علم در آلمان مشارکت داشتند، پس از موفقیت­ های چشمگیر در ترکیب علم و فناوری در محصولات نظامی، دچار نگرانی ­های زیادی در خصوص دستیابی ارتش نازی به بمب اتم شده ­اند. دسامبر ۱۹۳۸، شیمی ­دانان آلمان نازی، موفق به کشف شکافت هسته­ ای شده ­اند. زیلارد (Szilard)، دانشمند مجارستانی الاصل که به آمریکا مهاجرت کرده است، تلاش می­کند تا در نامه ­ای به رییس جمهور روزولت، دستیابی آلمان نازی را به بمب اتم هشدار دهد. وی به دلیل عدم شهرت و نداشتن پایگاه علمی، موفق نمی ­شود تا دولت­ مردان آمریکایی را راضی نماید تا برای ساخت بمب اتم تلاش کنند.

شکل زیر اعضای تیم پروژه منهتن در دانشگاه برکلی را نشان می دهد، سال ۱۹۴۰٫ از چپ به راست، ارنست لاورنس، آرتور کامتون، ون نیوار بوش، جیمز کونانت، کارل کامتون و آلفرد لومیس.

نظریه پیچیدگی

زیلارد از اینشتین (Einestain) می­ خواهد تا نامه ­ای به ملکه بلژیک بنویسد و از او بخواهد که اجازه ندهد تا ارتش نازی به منابع اورانیوم بلژیک دسترسی پیدا کند. الکساندر ساش (Alexander Sache)، مشاور غیر رسمی روزولت (Roosevelt)، از مراتب این درخواست مطلع می ­شود و از اینشتین که صاحب نام و آوازه جهانی است می ­خواهد تا طی نامه ­ای این مساله را به روزولت اطلاع دهد. این نامه توسط زیلارد تهیه و به توسط اینشتین امضا می ­شود. پس از این نامه، روزولت دستور می­ دهد تا کمیته اورانیوم تاسیس گردد. پس از دوسال، دولت شروع رسمی پروژه ­ای موسوم به پروژه منهتن (Manhattan Projetc) را اعلام می ­کند.

بازی زندگی: جان کانوی و اتوماتای سلولی

یک شبکه منظم از سلول ­ها وجود دارد که برای هر سلول، مجموعه ­ای از سلول­ های همسایه قرار دارد که نسبت به آن سلول مشخص تعریف می­ گردد. هیچ بازیکنی وجود ندارد و عامل انسانی صرفا در تعیین شرایط اولیه ی بازی دخالت می­ کند. هر سلول تنها دو حالت می ­تواند داشته باشد. یا زنده است و یا مرده. قوانین در این بازی به صورت زیر طراحی شده­ اند:

هر سلول زنده با کمتر از دو همسایه زنده، می ­میرد (کمبود جمعیت)؛

هر سلول زنده با بیش از ۳ همسایه زنده می­ میرد (شلوغی بیش از حد)؛

هر سلول زنده با ۲ و یا ۳ همسایه زنده، زنده مانده و به نسل بعد می ­رود (وضعیت ایده ­آل زندگی)؛

هر سلول مرده با دو همسایه زنده، زنده می ­شود (زادآوری)؛

اگر یک بازیکن، تعدادی از سلول­ ها را انتخاب (اصطلاحا آ­ن­ ها را زنده کند)، و قوانین طرح شده در بالا شروع به اجرا شوند، الگو های عجیبی شروع به ظهور می ­کنند. از این مرحله به بعد، بسته به چیدمان اولیه، الگو های جدید زندگی ظاهر می ­شوند.

دو شکل زیر بازی زندگی را نشان می دهد. سمت راست تکامل و تولید پیوسته در طول زمان و شکل چپ، تغییرات سلول­ ها در یک حلقه بسته در ۵ مرحله.

                   نظریه پیچیدگی                       نظریه پیچیدگی

در سال ۱۹۷۰ میلادی جان کانوی (John Conway) ، بازی زندگی (Game of Life) را طراحی نمود. الگوهای پدیدار شده در این بازی که در شکل بالا نیز مورد اشاره قرار گرفتند، شامل گلایدرهایی می­ شوند که رشته ­ای به طول بینهایت ایجاد کرده و امتداد می­ یابند.

وقتی به این مثال­ها نگاه می ­کنیم، به نظر هیچ شباهتی به یکدیگر ندارند. اما بیایید دقیق­تر نگاه کنیم. در این مثال­ ها، ویژگی ­هایی وجود دارد که برسازنده ی مفهومی است که به دنبال توضیح آن هستیم، یعنی سیستم­ های پیچیده. این سیستم ­ها دارای ویژگی های منحصر بفردی هستند که بخش عمده ای از دنیای اطراف ما را احاطه کرده­ اند. آیا می توانید مهمترین نقاط اشتراک مثال های گفته شده در این ۳ نوشتار را بیان کنید؟ در نوشتارهای بعدی تلاش خواهد شد تا مهمترین ویژگی های سیستم های پیچیده مورد بررسی قرار گیرند.

سعید روشنی دانشجوی دکتری مدیریت فناوری، دانشگاه علامه طباطبایی

منابع:

  1. Gosling, F. G. (1999). The Manhattan Project: making the atomic bomb. Diane Publishing
  2. Hoekstra, A. G., Kroc, J., & Sloot, P. M. (2010). Introduction to modeling of complex systems using cellular automata. In Simulating Complex Systems by Cellular Automata (pp. 1-16). Springer Berlin Heidelberg

درباره نویسنده

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *