Комплексити

Нельзя сорвать цветок, не потревожив звезду

All things by immortal power. Near or far, to each other linked are, that thou canst not stir a flower without troubling of a star. [Бессмертной силой все связано, что близко и что далеко. Нельзя сорвать цветок, не потревожив звезду]. Francis Thompson

Это стихотворение очень интуитивно передает непостижимую сложность мира, в котором мы живем. И “сложность” — слово не совсем подходящее. В английском языке есть слово “complexity”, которое обозначает именно то, что нужно: сложную систему с большим количеством неявных взаимосвязей. Дальше я буду использовать слово “комлексити”, как будто в русском языке оно тоже есть. А также прилагательное “комплéксный”, которое будет означать наличие признаков комплексити.

И первый пример комплексити — это вселенная. Так же комплексити встречаются и внутри вселенной. Например: климат и экология планеты, экономическая и политическая системы, сознание живых существ, физическое здоровье живых существ. Внутри каждой из этих систем также присутствуют свои комплексные подсистемы. Например: экономика отдельной страны или города, рынок ценных бумаг или здоровье кровеносной системы в рамках общего здоровья человека.

Но что же такое комплексная система? В чем ее отличие от не комплексной системы? Тут очень хорошо сказал Нассим Талеб: “Не путайте кошку и стиральную машину”. Стиральная машина, хоть и сложная, но она не комплексная: взаимосвязи всех компонентов в ней очевидны. Кошка же — комплексная система: все взаимосвязи в ней сложные и неявные.

И как только мы начинаем относиться к кошке как к стиральной машине, начинаются проблемы. Например в Китае, в результате истребления воробьев ради защиты урожая, увеличилась численность гусениц и саранчи, и в стране наступил голод. То же самое происходит, когда мы неосторожно вмешиваемся в экономику, политику и собственное здоровье.

Но почему комплексные системы такие сложные? И можем ли мы вообще их как-то прогнозировать? Стивен Вольфрам считает, и я разделяю его идеи, что существует принцип Computational Equivalence или по-русски — принцип Вычислительной Эквивалентности. Он говорит о том, что все комплексные системы имеют эквивалентную сложность. Например, человеческое мышление имеет такую же сложность, как климат Земли или даже как сама вселенная. И поэтому принципиально невозможно, чтобы одна система могла полностью предсказать систему эквивалентной сложности.

Стоп. Но как же наука? Разве наука занимается не тем, чтобы делать предсказания о комплексных системах? О вселенной, о климате, о здоровье? И разве мы не преуспели в этом? Полеты в космос, антибиотики, вакцины? Да, все так. Но это лишь маленькие лазейки в общей комплексити. Стивен Вольфрам называет их pocket of computation reducibility или по-русски — карманы вычислительной сократимости. Т.е. это, так скажем, особенный участок комплексной системы, который поддается моделированию и предсказанию с помощью человеческих способностей.

Стивен Вольфрам говорит, что вся наша наука “живет” в карманах вычислительной сократимости. Примером может быть абсолютно любой физический закон. Что такое физический закон? Это модель маленького кусочка реальности. Например, законы Ньютона — это модель, с помощью которой можно достаточно точно описывать движение тел в пространстве. Эта модель оказалась для нас очень полезной, мы нашли “карман” и используем его в своих интересах.

Так же у Стивена есть интересная идея насчет того, откуда берется комплексити. Он считает, что комплексити можно получить в результате набора нескольких простых правил. И самый знаменитый пример — это Правило 30. Это процесс, который рисует черные и белые квадратики по очень простым правилам. Но в результате работы этих простых правил появляются признаки комплексити. Вот как выглядит Правило 30.

Эта фигура начинается с верхней клеточки, и каждая следующая дорисовывается по заранее известным правилам. И самое интересное заключается в том, что даже зная правила, по которым создается эта фигура, мы не можем предсказать что будет например на сотом шаге, или на тысячном. Эти простые правила создают комплексити!

Чтобы узнать что будет дальше, нам необходимо пройти весь путь, сделать все вычисления. Тут нет короткого пути в виде математической формулы. Тут не удается найти карман вычислительной сократимости, мы не можем смоделировать это поведение даже зная правила, которые его генерируют. Стивен называет это Computational Irreducibility или по-русски — Вычислительная Несократимость.

Если вот такую искусственную комплексити можно анализировать и изучать абсолютно безопасно, то с комплексити в реальной жизни нужно обращаться максимально осторожно. Мы, люди, очень любим все упрощать, любим думать, что мы “все поняли”. И результатом такого “понимания” становятся наивные вмешательства в комплексную систему, которые приводят к неожиданным и чаще всего неприятным последствиям.

Именно из-за непостижимости и непредсказуемости комплексити, принцип Талеба “риск-менеджмент стоит выше науки” является важнейшим принципом для выживания и процветания. Поэтому, когда кажется, что найдено какое-то супер простое и выгодное решение, нужно вспомнить о комплексити и подумать о последствиях второго, третьего и так далее порядков. И никогда не торопиться.

Комплексити — это и сложно и прекрасно. Все прекрасное в мире комплексно. Красота природы, сила воображения и творчества, многообразие культур, взаимоотношения, дружба и любовь. Нужно постоянно напоминать себе о сложности нашего мира, стараться видеть более полную картину, учиться принимать непостижимую комплексити и почаще повторять себе сократовское: “Я знаю, что ничего не знаю”.

Share

Leave a comment