Kaosun Kenarı - Edge of chaos
Kaos kenarı arasında bir geçiş alanı olan sipariş ve bozukluğun sistemleri geniş bir çeşitlilik içinde mevcut olduğu varsayılmaktadır. Bu geçiş bölgesi, düzen ve düzensizlik arasında sürekli bir dinamik etkileşim yaratan sınırlı bir istikrarsızlık bölgesidir.
Kaosun sınırı fikri soyut bir fikir olsa da ekoloji , işletme yönetimi , psikoloji , siyaset bilimi ve sosyal bilimlerin diğer alanlarında pek çok uygulamaya sahiptir . Fizikçiler , geri beslemeli hemen hemen tüm sistemlerde kaosun sınırına uyumun gerçekleştiğini göstermiştir.
Tarih
Kaosun kenarı ifadesi , 1980'lerin sonlarında kaos teorisi fizikçisi Norman Packard tarafından icat edildi . Sonraki on yılda, Packard ve matematikçi Doyne Farmer , kaosun eşiğinde öz-örgütlenme ve düzenin nasıl ortaya çıktığını anlamak üzerine birçok makalenin yazarlığını yaptı. Kaosun eşiği fikrine yol açan orijinal katalizörlerden biri, bilgisayar bilimcisi Christopher Langton tarafından bir geçiş olgusunun keşfedildiği hücresel otomatlarla yapılan deneylerdi . İfade , bir hücresel otomatın (CA) davranışını incelerken değişen λ (lambda) değişkeni aralığındaki bir alanı ifade eder . λ değiştikçe, CA'nın davranışı, davranışların bir faz geçişinden geçti . Langton, evrensel hesaplama yapabilen CA'lar üretmeye elverişli küçük bir alan buldu . Aynı zamanlarda fizikçi James P. Crutchfield ve diğerleri, aşağı yukarı aynı kavramı tanımlamak için kaosun başlangıcı ifadesini kullandılar .
Genel olarak bilimlerde, ifade, bazı fiziksel , biyolojik , ekonomik ve sosyal sistemlerin , karmaşıklığın maksimum olduğu, düzen ile tam rastgelelik veya kaos arasındaki bir bölgede faaliyet gösterdiği bir metafora atıfta bulunur . Ancak fikrin genelliği ve önemi o zamandan beri Melanie Mitchell ve diğerleri tarafından sorgulandı . Bu tabir aynı zamanda iş dünyası tarafından da ödünç alınmış ve bazen uygunsuz bir şekilde ve terimin orijinal anlamından uzak bağlamlarda kullanılmaktadır.
Stuart eğitim gördü matematiksel modeller arasında gelişen evrim hızı kaos kenarına yakın maksimize edildiği sistemler.
Adaptasyon
Adaptasyon , tüm canlı organizmalar ve sistemler için hayati bir rol oynar. Hepsi mevcut ortama daha iyi uyum sağlamak için iç özelliklerini sürekli olarak değiştiriyor. Adaptasyon için en önemli araçlar , birçok doğal sistemin doğasında bulunan kendi kendini ayarlayan parametrelerdir . Kendi kendini ayarlayan parametrelere sahip sistemlerin öne çıkan özelliği, kaostan kaçınma yeteneğidir . Bu olgunun adı "Kaosun sınırına uyum"dur .
Kaosun sınırına uyum , birçok karmaşık uyarlanabilir sistemin (CAS) sezgisel olarak kaos ve düzen arasındaki sınıra yakın bir rejime doğru geliştiği fikrine atıfta bulunur . Fizik, bir sistemin kontrolü için en uygun ayarın kaosun sınırı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, fiziksel bir sistemin hesaplama için ilkel işlevleri yerine getirme yeteneğini etkileyebilecek isteğe bağlı bir ayardır. CAS olarak, evrimi, genellikle kaos kenarına yakın meydana gelir ve bir denge esneklik ve yapısal başarısızlığı önlemek için stabilite arasında muhafaza edilmelidir. Çalkantılı ortamlarla baş etmeye yanıt olarak; CAS , kaosun eşiğine yakın bir yerde esneklik , yaratıcılık , çeviklik ve yenilik getirir; ağ yapılarının yeterli merkezi olmayan , hiyerarşik olmayan ağ yapılarına sahip olması şartıyla .
Birçok doğal sistemde adaptasyonun önemi nedeniyle , kaosun eşiğine uyum, birçok bilimsel araştırmada öne çıkan bir konuma sahiptir. Fizikçiler, genetik bir algoritma ile gelişen performansı optimize eden hücresel otomata kuralları popülasyonunda, kaos ve düzen sınırındaki duruma adaptasyonun gerçekleştiğini gösterdiler . Bu fenomenin diğer bir örneği kendi kendine organize kritiklik içinde çığ ve deprem modelleri.
Kaotik dinamikler için en basit model lojistik haritadır . Kendinden ayarlı lojistik harita dinamikleri, kaosun sınırına uyum sağlar. Teorik analiz, sistemin geliştiği sınıra yakın dar parametre rejiminin konumunun tahmin edilmesini sağladı.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Christopher G. Langton (1990). "Kaosun kenarında hesaplama" (PDF) . Physica D . 42 : 12. Bibcode : 1990PhyD...42...12L . doi : 10.1016/0167-2789(90)90064-V .
- JP Crutchfield ve K. Young (1990). "Kaosun Başlangıcında Hesaplama" (PDF) . W. Zurek'te (ed.). Entropi, Karmaşıklık ve Bilgi Fiziği . Karmaşıklık Bilimlerinde SFI Çalışmaları, VIII. Okuma, Massachusetts: Addison-Wesley . s. 223–269.
- Mitchell, Melanie; Hraber, Peter T.; Crutchfield, James P. (1993). "Kaosun sınırını yeniden ziyaret etmek: Hesaplamaları gerçekleştirmek için gelişen hücresel otomatlar" (PDF) . Karmaşık Sistemler . 7 : 89-130.
- Melanie Mitchell, James P. Crutchfield ve Peter T. Hraber. Dinamikler, Hesaplama ve "Kaosun Kenarı": Yeniden İnceleme
- Düzenin Kökenleri: Evrimde Kendi Kendini Örgütleme ve Seçme, Stuart Kauffman
- Mora, Thierry; Bialek, William (2010). "Biyolojik sistemler kritik durumda mı?". İstatistiksel Fizik Dergisi . 144 (2): 268–302. arXiv : 1012.2242 . Bibcode : 2011JSP...144..268M . doi : 10.1007/s10955-011-0229-4 .
Dış bağlantılar
- "Kaosun Kenarı" - fikrin yaygınlığına yönelik bir eleştiri.