Definițiile sistemelor adaptive complexe

Multe sisteme naturale (ex. Creierele, sisteme imunitare, ecologii, societãtile) si din ce in ce mai mult sisteme artificiale (sistemele de inteligentã artificiala,, programe evolutionare) sunt caracterizate de comportamente aparent complexe care apar ca rezultat al interactiunilor spatio-temporal neliniare a unui numar mare de sisteme de componente la diferite nivele de organizare. În consecintã, cercetãtorii din diferite domenii(incluzând stiinta de calculator, inteligentã artificialã, retele neuronale, matematicã, optimizare, teoria complexitatii, biologie, psihologie, inginerie, etc.) au început sã se ocupe, printr-o combinatie de cercetari teoretice si practice, de analizarea si sintetizarea acestor sisteme.

Complexitatea presupune, deci, în primul rand, o multitudine de elemente, procese sau fenomene care sunt interdependente şi interconectate în cadrul unui sistem sau între un sistem şi mediul său înconjurător.

Într-un sistem complex, interdependenţa şi conectivitatea apar în mod natural, fiind rezultatul scopului sau obiectivului comun al părţilor şi elementelor sale, indiferent de nivelul la care acesta există (micro sau macro), de dimensiunile sale (sistem de dimensiuni mici sau mari) sau de orizontul de timp la care acesta se raportează (termen scurt, mediu sau lung).

Conectivitatea şi interdependenţa, multidimensionalitatea şi dinamismul sunt caracteristici ,,genetice” ale sistemelor complexe, indiferent de natura lor substanţială sau abstractă, de consistenţa sau inconsistenţa componentelor sale şi de obiectivele sau funcţiile îndeplinite de acestea.

C.A.S. se poate reprezenta sub forma unei diagrame:

Agentii din sistem sunt componente ale sistememului. De exemplu aerul si moleculele de apã dintr-un fenomen meteo (de exemplu nor), flora si fauna dintr-un ecosistem. Acesti agenti interactioneze si se lega de unul pe celãlalt prin conexiuni în moduri imprevizibile si neplanificate. Dar de la aceastã multime de interactiuni, apar regulatritati care incep sa formeze un model care face feedback sistemului si informeaza despre interactiunile agentilor. De exemplu într-un ecosistem populatia unei specii este afectata de un virus, acest fapt va avea consecinte si asupra altor specii (cresterea sau scaderea populatiei unei specii, depinde de natura relatiilor trofice intre specii).

Pentru claritate, în diagramã de mai sus regularitãtile, modelul si feedback-ul sunt arãtate ca fiind in exteriorul sistemului, dar în realitate sunt parti intrinseci ale sistemului.

2.Definitiile Sistemului Adaptiv Complex

Sistemele adaptive complexe se găsesc peste tot în jurul nostru, iar ştiinţele complexităţii confirmă faptul că marea majoritate a sistemelor reale sunt complexe. Ecosistemele naturale, sistemul atmosferic, traficul rutier, organizaţiile sociale, grupurile teroriste, pieţele ş.a. sunt toate sisteme adaptive complexe.

K. Dooley se referă la trei principii care trebuie să stea la baza definirii unui sistem adaptiv complex. Primul principiu afirmă că ordinea şi controlul în astfel de sisteme sunt proprietăţi emergente şi nu predeterminate. Al doilea principiu specifică faptul că istoria lor este ireversibilă, iar al treilea principiu este acela că viitorul în aceste sisteme este incert.

Subansamblele de bazã ale CAS sunt agentii. Agentii sunt unitãtile semi-autonome care cautã sã maximizeze nivelul unui anumit element, in timp. Agentii cerceteaza mediul lor inconjurator si dezvoltã o schema (plan) de actiune. Aceste scheme au o anumita evolutie, de la simplu la complex. Schemele sunt limitate ca situatii de aplicare (de exemplu din cauza unei insuficiente de informatii) si sunt dependente de observatii, deoarece este imposibil sa prezicem in totalitate comportamentul unui anumit fenomen.

Schemele existente pot suferii trei tipuri de modificari:

1.sunt intreprinse actiuni pentru a adapta observatiile facute la schema curenta

2.se produc schimbari ale schemei pentru a-se potrivi mai bine cu observatiile facute

3.se observa rezultatele aplicarii schemei, acestea pot fii pozitiva sau negative (aceasta depinde de adaptarea schemei la situatia existenta).

Schemele se pot modifica prin schimbari aleatare sau intentionate, sau/si in combinatie cu o alta schema. Schimbarea schemei face agentul mai rezistent(poate actiona intr-o diversitate si varietate mai mare), mai sigur (poate avea comportament mai predictibil) sau ii permite sa se adapteze unei varietati mari de conditii.

De exemplu, economiile de piaţă pot fi considerate sisteme adaptive complexe în raport cu principiile lui Dooley.

Astfel, agenţii care alcătuiesc aceste economii (firme, gospodării, bănci comerciale, agenţii guvernamentale ş.a.) dezvoltă propriile lor reguli ale jocului pentru a efectua şi controla tranzacţiile ce au loc între ei. Aceste reguli ale jocului nu sunt stabilite în prealabil, dar ele sunt respectate de către noii agenţi care intră în economie. Evident că aceste reguli emerg din faptul că ele sunt acceptate de către toţi agenţii. Controlul respectării regulilor existente se face, de asemenea, prin eliminarea de pe piaţă a agenţilor care nu le respectă. În al doilea rând, în economiile de piaţă, nu se pot anula tranzacţiile deja efectuate. Istoria acestor tranzacţii este, deci, ireversibilă. De aceea, în