ویدیو: برآمدگی، قانون اسرارآمیز حیات

سی‌ویکمین ویدیوی ما هم بالاخره روی یوتیوب، آپارات و آیتیونز آپلود شد. در این ویدئو، به یکی دیگر از ویژگی‌های رمزآلود هستی می‌پردازیم.

«برآمدگی» که در فارسی ظهوریافتگی نیز ترجمه شده، ترجمه‌ی واژه‌ی emergence می‌باشد. برآمدگی هنگامی اتفاق می‌افتد که مجموع اعضای یک مجموعه با هم چیزی را به وجود بیاورند یا کاری را انجام دهند که تک‌تک اعضا به تنهایی نمی‌توانست. مثلاً آب که از ترکیب دو مولکول هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده، پدیده‌ای است برآمده از هیدروژن و اکسیژن چراکه ویژگی‌هایش متفاوت از ویژگی اجزای تشکیل‌دهنده‌اش می‌باشد.

آن‌طور که در ویدئو هم به آن اشاره کرده‌ایم، کلنی مورچه‌ها و رفتار کپک لجن (slime mold) که نوعی آمیب محسوب می‌شود نیز برآمده هستند چون رفتارشان متفاوت از رفتار اجزای تشکیل‌دهنده‌شان می‌باشد.

بسیاری از سیستم‌های پیچیده رفتاری برآمده از خود نشان می‌دهند. کلنی مورچه‌ها در حالی توسط هزاران مورچه شکل می‌گیرد که هیچ رهبری دستور ساخت و مدیریت آن را صادر نمی‌کند. این در حالی است که تک‌تک مورچه‌هادر حالی که شبانه‌روز به کار جمع‌آوری آذوقه و دفن زباله مشغولند مطلقاً از کلیت شهرشان بی‌خبرند و نمی‌دانند الگوهایی که در اداره‌ی کلنی‌شان پی گرفته‌اند دانشمندان بسیاری را مبهوت خود کرده است. این روزها پژوهشگران زیادی سعی دارند با مطالعه‌ی کپک لجن و کلنی مورچه‌ها به بهترین و بهینه‌ترین راه‌حل‌ها برای حل کردن معادلات پیچیده‌ی ریاضی دست یابند.

برآمدگی پدیده‌ای فراگیر بوده و در مقولات متعددی از دانش دیده می‌شود. بیولوژیست‌ها خوب می‌دانند که رگ‌های خونی، نظامی برآمده دارند. در بدن ما میلیاردها سلول وجود دارد، با این حال، رگ‌های خونی در فاصله‌ای که بیشتر از پنج سلول نیست در جای‌جای بدن پخش است. پخش بودن شگفت‌انگیز رگ‌ها و مویرگ‌ها در بدن، تنها با استفاده از برآمدگی ممکن است. بهینه‌ترین وضعیت در رسیدن به هدف مطلوب.

آن قسمت از ساقه‌ی گیاه که جوانه می‌زند، هر چند سانتیمتر یک بار تکرار می‌شود. درست مانند شکل رگ‌های خونی. همین‌طور اگر به صاعقه‌ی آسمان دقت کنید می‌بینید که ساختاری بسیار شبیه به همین رگ‌های خونی دارد. بار الکتریکی در صاعقه‌ی آسمانی به بهینه‌ترین شکل ممکن در هوا پخش می‌شود. در پدیده‌های ماکرو (بزرگ – کلی) ساختاری منظم وجود دارد که هوشمند به نظر می‌رسد. این ساختار در بسیاری مواقع در اجزای پدیده (میکرو) دیده نمی‌شود و با مشاهده‌ی جزءجزء یک سیستم زنده نمی‌توان شکلی را که ده‌ها جزء همراه با هم می‌سازند حدس زد.

دانشمندان دانشگاه MIT با مشاهده‌ی هوشمندی کپک لجن، تصمیم به شبیه‌سازی آن برای استفاده در معادلات بهینه‌سازی گرفتند. مدل سه‌بعدی StarLogo ساخته‌ی Mitch Resnick یک نمونه از این شبیه‌سازی‌ها است. فرق این شبیه‌سازی با خود کپک لجن این است که کلیت ساختار کپک لجن از تک‌تک اعضایش برمی‌آید در حالی که کلیت بازی سه‌بعدی StarLogo بالا به پایین است بدین معنی که کسی آن را طراحی کرده و با این که با استفاده از الگوهای طبیعی خود آمیب کار می‌کند، اما نمی‌توان گفت کاملاً برآمده از بیت‌ها و فعل‌وانفعالات درون کامپیوتر است. با این حال، حتی خود میچ رزنیک، نویسنده‌ی این برنامه نمی‌دانست کپک‌های شبیه‌سازی شده دقیقاً چرا و چگونه تصمیم می‌گیرند تجمعات بزرگ شکل دهند و به چنان نظم و پیچیدگی دست یابند. ما نیز پیش از این در ویدیوی «بازی زندگی کانوی» به نوعی از این بازی‌های برآمده پرداخته بودیم و همچنین در ویدیوی «سلول‌های ناآگاه چطور هوشمند می‌شوند» با نگاهی به پدیده‌ی زبان و فرهنگ از زاویه‌ی دیگری به برآمدگی پرداخته بودیم.

می‌گویند اگر از همه‌ی ساکنین یک روستا در مورد وزن یک گاو مشخص بپرسید، هر یک پاسخ متفاوتی خواهد داد. اما اگر میانگین این تخمین‌ها را در نظر بگیرید، به وزن دقیق گاو خواهید رسید. این یک تمثیل قدیمی برای توضیح پدیده‌ی برآمدگی است؛ و چندان هم دور از واقعیت به نظر نمی‌رسد.

همچنین یکی از انواع فرضیه‌های گوناگونی که به منشأ حیات می‌پردازد کاملاً به این پدیده بستگی پیدا می‌کند. بر اساس این فرضیه، نخستین موجود زنده در چاه‌های گرمابی کف اقیانوس‌ها متولد نشد، بلکه صاعقه‌های آسمانی موجب پیوند اتم‌های ساده شده و اولین ارگانیسم‌ها این‌چنین به وجود آمدند. لذا اگر تعداد زیادی اتم و مولکول کنار هم قرار داشته باشند، ممکن است بر اساس ویژگی برآمدگی موجب ایجاد ارگانیسم زنده شوند.

با این که فرضیه‌ی چاه‌های گرمابی طرفداران بیشتری در میان دانشمندان دارد، اما برآمدگی هنوز به عنوان اصلی پذیرفته شده و بنیادین در فلسفه‌ی علم و بسیاری از مقولات دانش جا خوش کرده است. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی یکی از نتایج قانون برآمدگی است. قانونی که هم بر اجتماعات ذی‌حیات و هم بر گستره‌ی بزرگی از اشیای بی‌جان صدق می‌کند.

درباره بیژن صباغ

بیژن صباغ
بیژن صباغ، سردبیر سایت کرونوس فارسی و میزبان کانال کرونوس روی یوتیوب و آپارات می‌باشد.

آیا می‌دانستید؟

نوشیدن قهوه می‌تواند احتمال ابتلا به آلزایمر و پارکینسون را کاهش دهد

کرونوس – نوشیدن بیش از حد قهوه ممکن است موجب تشنگی و همچنین درد معده شود؛ …

دیدگاهتان را بنویسید

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