Kirja on pehmeäkantinen, siinä on 304 sivua ja se sisältää myös mustavalkeita kuvia ja kaavioita. Kirja on kirjoitettu 1994. Toisin kuin Kauffmanin Origins of Order (1993), kirja ei sisällä matemaattisia yhtälöitä. Näyttää siltä, että se on suunnattu tavalliselle koulutetulle ihmisille.
Kansikuvassa on ihmisen jalanjälki, joka on liitetty viivalla kohtaan maapallolla. Maapallo on liitetty kohtaan linnunradalla. Kansi viitannee ihmisen kodittomuuden kokemukseen tieteellisen tutkimuksen eteemme avaamassa valtavassa luonnonlakien määräämässä avaruudessa. Kirja pohtii otsikon mukaisesti, miten voisimme palauttaa perimmäisen merkityksen tms. kokemuksen, jonka ihmiskunta näyttää kadottaneen tieteen kehityksen myötä.
Alaotsikkona on The Search for the Laws of Self-Organization and Complexity. Se viittaa Kauffmanin tutkimusalaan, joka on alkanut saada muotoaan. Stuart Kauffman on Santa Fe Instituutin jäsen ja saanut MacArthur Fellowship-palkinnon.
Ylimpänä kirjan takakannessa on siteerattu Carl Sagania, joka sanoo: "An important new argument." Esittelyteksti alkaa: "A major scientific revolution has begun, a new paradigm that rivals Darwin's theory in importance...".
Esipuhe
Kauffman aloittaa toteamalla, että yli vuosisadan ajan eliöissä ja niiden yhteistoiminnassa havaittava järjestys on pyritty selittämään vain yhdellä teorialla. Tämä teoria on Darwinistinen luonnonvalinta, jonka uutta synnyttävä voima on sattuma. Sen mukaan olemme vain äärimmäisen epätodennäköinen vahinko äärettömän suuressa kylmässä aika-avaruudessa. Kauffman kuitenkin epäilee, että tämä näkemys on vajaa ja sitä täytyy täydentää itseorganisoituvuuden käsitteellä. Hän näkee tämän olevan syy järjestykselle, jota näemme luonnossa. Meidän täytyy vaan päästä selville tämän ilmiön lainalaisuuksista.
Kauffman kertoo, että edeltäneet kolmesataa vuotta ovat olleet reduktionismin kukoistuskautta. Sen tuoma tieteellinen ja tekninen edistys on ollut huimaa ja on varmasti jatkossakin. Mutta yksinkertaisista osista koostuva ilmiö voi olla niin monimutkainen, ettei sen ominaisuuksia voida selittää pelkästään tuntemalla se osat. Mieleeni tulee esimerkiksi aivot. Voimme tietää hyvinkin tarkkaan yksittäisen synapsin toiminnasta, mutta on vaikea nähdä mikä yhteys yksittäisellä synapsilla on ajattelutoimintaan.
Se nousee synapsien syvyyksistä...
Yksi tärkeä käsite edelliseen liittyen on emergenssi. Se tulee latinankielen sanasta emergere, joka tarkoittaa nousemista ylös tai ulos jostakin. Filosofisena käsitteenä tämä tarkoittaa sitä, että yksinkertaisista osista, joiden ominaisuudet osaamme selittää, muodostuneella kokonaisuudella on ominaisuuksia, joiden selittämistä ei voi enää palauttaa sen osasten ominaisuuksiin.
Voidaan tehdä ero vahvan emergenssin ja heikon emergenssin välillä. Vahva emergenssi on sitä, että ilmiön selitys on periaatteessakin palautumaton alemman tason selityksiin ja joitain ontologisesti täysin uutta on syntyy. Vahvan emergenssin käsite on käytössä lähinnä filosofiassa esim. jotkut ajattelevat tietoisuuden olevan tällainen ilmiö. Heikko emergenssi tarkoittaa, että ilmiön selitys voidaan palauttaa alemman tason selityksiin tai että tämä on periaatteessa mahdollista, mutta ei käytännössä, koska esim. laskentakapasiteetti loppuu kesken.
Esimerkkejä heikosta emergenssistä voisi olla vaikka Game of Life tai lintujen ja kalojen parvikäyttäytyminen. Näistä voi muodostaa simulaatioita, mutta simulaation lopputulosta on vaikea arvioida etukäteen. En ole varma mitä ajatella vahvan emergenssin simuloinnin mahdollisuudesta.
Alla on mielenkiintoinen videopätkä, joka toivottavasti valaisee hiukan, mistä itseorganisoituvuudessa ja emergenssissä on kyse tieteellisen tutkimuksen piirissä.
Tämä on mielenkiintoista. Olen itsekin ajatellut, että sattuma ja luonnonvalinta muodostavat vajaan naturalistisen selitysmallin ja tarvitsemme vielä tuntemattoman luonnonlain tai lakeja elämän selittämiseksi. Itseorganisoituvuus vaikuttaa hyvältä ehdokkaalta. Näillä eväillä lähdemme jatkamaan matkaa.
Loistavaa settiä taas, tästä on hyvä jatkaa!
VastaaPoistaJos näistä kahdesta kirjasta ei saa tarpeekseen, Kauffmanin Investigations on myös varsin ajatuksia herättävä ja avaa vähän enemmän autonomisten agenttien teoriaa. Ajattelin siitä joitain avainkohtia jossain välissä kirjoitella.
Ja jos siitäkään ei vielä saa tarpeeksensa, Yaneer Bar-Yamin kolossaalinen Dynamics of Complex Systems on olemassa. Sen saa latailtua ilmaiseksikin, joskin tulostettuna se täyttää paksun kansion...
Muuten, kun oli puhetta kompleksisuuden määritelmästä, niin tässä on laskennallisen kompleksisuuden määritelmä, vapaasti referoituna kirjasta Haken (2006): Information and self-organization: a macroscopic approach to complex systems. pp 4-5:
1. Järjestelmät voidaan (ainakin joihinkin rajoihin saakka) kuvata sarjana dataa.
2. Teoriassa voidaan laatia universaalissa Turingin koneessa toimiva ohjelma, jonka syötteenä olevista lähtöarvoista ohjelma laskee järjestelmää kuvaavan sarjan dataa.
3. Järjestelmää kuvaavan datasarjan tuottavan ohjelman ja lähtöarvojen kuvauksen lyhin mahdollinen pituus on järjestelmän laskennallisen kompleksisuuden mittari. Ohjelman ja lähtöarvojen kuvauksen pituus jaettuna järjestelmän kuvauksen pituudella on järjestelmän "pakkautuvuus" (compressibility).
MUTTA: Gödel osoitti, ettei tämän lyhimmän ohjelman ja lähtöarvojen laskemiseen ole yleistä ratkaisua. Itse asiassa laskennallinen kompleksisuus voidaan laskea vain erikoistapauksissa; mutta joissakin erikoistapauksissa (esim. (ideaali)kaasun käyttäytyminen astiassa) voidaan rakentaa jopa "oikoteitä" eli melko päteviä teorioita.
Olen antanut itseni ymmärtää, että huono pakkautuvuus johtaa miltei väistämättä kaaoottiseen (ei-ennustettava ei-satunnainen) käyttäytymiseen, jopa deterministisissä järjestelmissä.
Tällä ajatuksella on nähdäkseni jopa tieteenfilosofisia seurauksia. Itse olen tästä kirjoitellut ajatuksia organisaatiotieteisiin liittyen; kompleksin järjestelmän pakkautuvuus asettaa rajat suurille teorioille jotka kuvaavat esim. organisaation toimintaa.
Seurauksena on mm. se, että kompleksien järjestelmien kehittäminen ylhäältä alas-suunnittelulla on tuomittu epäonnistumaan. Juuri luin William Easterlyn kirjan White Man's Burden jossa oikeastaan vahvistettiin - kehitysapuun liittyen - tämä hypoteesini. (Suosittelen muuten kovasti ko. kirjaa.)
Emergenssi oli uusi termi. Kiitos!
VastaaPoistaTämä liittyy nyt hieman etäisesti aiheeseen, mutta tämä oli minusta hyvin mielenkiintoinen luento. Kuinka koko populaatiomme innovaatiot muodostavat yhtenäisen - lähes eliömäisen - emergenttisen ilmiön. Sisältää myös jonkinlaisen esimerkin, kuinka reduktionismi on osa emergenssiä :)
http://www.ted.com/talks/matt_ridley_when_ideas_have_sex.html
Emergenssi on ihan sairaan mielenkiintoinen ilmiö! Se tosin käsitetään usein vähän hassusti, tässä pari Bar-Yamin vinkkiä emergenssin tajuamiseen:
VastaaPoista- yleensä puhutaan emergentistä monimutkaisuudesta, mutta myös yksinkertaisuus voi olla emergenttiä. Esimerkkinä aurinkokunta: planeetat ja Aurinko ovat äärimmäisen monimutkaisia järjestelmiä itsessään, mutta aurinkokunta-tasolla niistä syntyy suhteellisen yksinkertainen, reduktionistisilla liikelaeilla tajuttava järjestelmä.
- on vähän harhaanjohtavaa puhua emergenssistä siten, että järjestelmässä syntyy käyttäytymistä mikä ei ole mukana sen yksittäisissä osissa. Idea on nimenomaan se, että monimutkainen käyttäytyminen on mukana yksinkertaisissa osissa, mutta se ei tule näkyväksi jos järjestelmän osia tarkastellaan erillisinä toisistaan.
Yaneer Bar-Yamin kolossaalinen Dynamics of Complex Systems... Saat sen kuulostamaan vähän samalta, kuin Abdul Alhazredin kammottava Necronomicon ja Ludvig Prinnin pahamaineinen De Vermis Mysteriis :p
VastaaPoistaNo vaikutus on ainakin sama - järki järkkyypi kun tuota kahlaa läpi :).
VastaaPoistaLuku 1, "Introduction and preliminaries" vie melkein puolet kymmenestä sentistä paperia, ja on (minulle) matemaattisesti jonkin verran raskasta.
Sikälikin vertaus on osuva, että monet ovat tästä kuulleet mutta harvat lukeneet :).
Näin sivuhuomiona: noteerasin, että Stuart Kauffman on itse asiassa vierailevana professorina Tampereen teknillisellä yliopistolla vuoden 2012 loppuun saakka! Oma proffani tuntee hepun ja mietimme jo, josko häneltä pyytäisi metodologiaohjausta tms.
Hyviä huomioita JK:lta emergenssin tiimoilta.
VastaaPoista"...myös yksinkertaisuus voi olla emergenttiä."
Mutta voisiko ajatella, että tässä on kuitenkin kyse eri asiasta? Samanlainen aurinkokunta-järjestelmä muodostuisi myös tasalaatuisilla yksinkertaisilla metallipalloilla tms. objekteilla. Näiden objektien rakenteella ja monimutkaisuudella ei ole mitään tekemistä havaitun järjestyksen kanssa.
"on vähän harhaanjohtavaa puhua emergenssistä siten, että järjestelmässä syntyy käyttäytymistä mikä ei ole mukana sen yksittäisissä osissa."
En kirjoittanut, ettei käyttäytyminen olisi mukana järjestelmän yksittäisissä osissa jollain tavalla. Puhuin selitystasoista ja niiden välille avautuvasta kuilusta. Tähän liittyy myös jotenkin käsite supervenienssi, johon en ole enempää perehtynyt.
Puhutaanko jostakin ontologisesti uudesta asiasta, riippunee siitä mitä ihminen tarkoittaa sillä, että joku asia todella on olemassa. Minusta on ihan kiva ajatus, että tiukasti ajateltuna asia, joka on selitettävissä täysin alemman tason olioilla eikä siis ole millään lailla omalakinen, ei ole olemassa. Tällaisessa tapauksessa olemassa ovat ainoastaan nuo alemman tason oliot.