«پیچیدگی برای همه»

برای آشنایی شما با سیستم‌های پیچیده 🙂

تصویر از quantamagazine.org

حکایت «سیستم‌های پیچیده» چیست؟!

 دانشمند قرن ۲۱ام، اکنون با این پرسش روبه‌رو شده:

حالا که فیزیک را به‌خوبی می‌شناسیم‌، آیا می‌توانیم یک ترکیب آلی را به خوبی توصیف کنیم یا مثلا شیوه تاشدگی یک پروتئین را با دقت خوبی پیش‌بینی کنیم؟! یا اگر متخصص زیست‌شناسی باشیم پیش‌بینی رفتار جامعه انسان‌ها در شرایط بحران اقتصادی برایمان ممکن است؟! در مورد رفتار بازار بورس چه؟ اکنون که سلول‌های عصبی را می‌شناسیم آیا کارکرد مغز را می‌توانیم توصیف کنیم؟ آیا می‌توانیم بگوییم که برای سلول‌های عصبی چه اتفاقی می‌افتد که فردی دچار بیماری‌هایی مانند صرع یا پارکینسون می‌شود؟ یا پرسش‌هایی از این قبیل که چرا هنوز مدیریت ترافیک و جلوگیری از مسدود شدن جاده‌ها برایمان دشوار است؛ مگر ما همان بشری نیستیم که به ماه سفر کرده‌ایم و با توسعه مکانیک کوانتومی بمب اتم ساخته‌ایم؟! ….

تصویر از CENTURI

#شرح_پیچیدگی

پروژه‌ای در شرح پیچیدگی

دفترچه‌ای برای توضیح مفهوم پیچیدگی بر اساس آرا صاحب‌نظران این حوزه:

در توییتر متخصصان حوزه پیچیدگی با هشتگ #ComplexityExplained در مورد مفهوم پیچیدگی توییت کردند و مجموعه این توییت‌ها تبدیل به دفترچه‌ای شد در #شرح_پیچیدگی

شما می‌توانید سایت اصلی این پروژه را با رفتن به این نشانی ببینید:
 complexityexplained.github.io

همچنین نسخه فارسی این دفترچه را از این نشانی دانلود کنید.

این اثر با مجوز CC BY-NC-ND 4.0 منتشر شده است.

ce-farsi

سیستم‌های پیچیده: «ماهیت و ویژگی‌»

گاهی گفته می‌شود که ایده پیچیدگی، بخشی از چهارچوب اتحاد بخشی برای علم و انقلابی در فهم ما از سیستم‌هایی مانند مغز انسان یا اقتصاد جهانی است که رفتار آن‌ها به‌سختی قابل پیش‌بینی و کنترل است. به همین خاطر، سوالی مطرح می‌شود؛ آیا چیزی به عنوان «علم پیچیدگی» وجود دارد یا اینکه پیچیدگی متناظر با هر شاخه‌ای از علم، دارای شیوه خاص خود است و مردم در رشته‌های مختلف مشغول سر و کله زدن با سیستم‌های پیچیده زمینه کاری خود هستند؟! به عبارت دیگر، آیا یک پدیده طبیعی مجرد به اسم پیچیدگی، به عنوان بخشی از یک نظریه خاص علمی در سیستم‌های متنوع فیزیکی (شامل موجودات زنده) وجود دارد یا اینکه ممکن است سیستم‌های پیچده گوناگونی بدون هیچ وجه مشترک وجود داشته باشند؟! بنابراین، مهم‌ترین سوالی که در زمینه پیچیدگی می‌توانیم بپرسیم این است که، به‌ راستی پیچیدگی چیست؟ و در صورت وجود پاسخ مناسب به این پرسش، به دنبال این باشیم که آیا برای تمام علوم یک نوع پیچیدگی وجود دارد یا اینکه پیچیدگی وابسته به حوزه مورد مطالعه است!

داستان پیچیدگی :

«چرا بیشتر، متفاوت است؟»

شبکه‌های پیچیده

در پس هر سیستم پیچیده‌ای شبکه‌ی پیچیده‌ای از برهمکنش‌ها نشسته است:

نگاهی به کتاب «فرمول: قوانین جهان‌شمول موفقیت» باراباشی

آلبرت لازلو باراباشی، یک دانشمند شبکه معروفه که اخیرا پروژه‌ای به اسم «علم موفقیت» در دپارتمان «علم شبکه» دانشگاه نورث‌ایسترن شروع کرده. منظور از علم موفقیت، بررسی افراد، شرکت‌ها، کسب‌وکارها و … به صورت کمی برای رسیدن به تحلیل‌های داده‌محور از موفقیت اون‌هاست. خلاصه که کارشون استفاده از روش علمی برای مطالعه میزان موفقیت افراد یا شرکت‌ها در موضوعات مختلفه. باراباشی تجربیات پژوهشی پروژه علم موفقیت رو در کتاب عامه‌پسندی به اسم «The Formula: The Universal Laws of Success» منتشر کرده.

«فرمول» باراباشی نه قرار است کتاب انگیزشی باشد و نه قرار است به شما امید الکی بدهد! کتاب باراباشی یک گزارش داده‌محور علمی است!

علی بندری در پادکست بی‌پلاس، خلاصه این کتاب رو خیلی شنیدنی تعریف کرده:

یادگیری سیستم‌های پیچیده
برای کسانی که می‌خواهند حرفه‌ای شوند!

۱

یادگیری سیستم‌های پیچیده رو از کجا و چه‌طور شروع کنیم؟!

خیلی وقته که از من پرسیده میشه که اگر بخوایم یادگیری سیستم‌های پیچیده رو شروع کنیم باید چیکار کنیم؟! آیا میشه بیرون از دانشگاه این کار رو انجام داد؟ یا اگر من رشته‌م مثلا کیهان‌شناسی، آمار یا ریاضی هست برام مقدوره که یاد بگیرم؟ خب جواب اینه: چرا که نه! اما نه اینکه یک راه خیلی خاص وجود داشته باشه،  با این حال سعی می‌کنم طرحی برای شروع یادگیری سیستم‌های پیچیده در ادامه ترسیم کنم.

۲

پیشنهادهایی برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی سیستم‌های پیچیده​

تجربه من از دوران کارشناسی ارشد سیستم‌های پیچیده در دانشگاه شهید بهشتی چیزهای مختلفی بهم یاد داد. شاید بعضی از این تجربه‌ها به کار شما هم بیاد اگر که به تازگی دوران کارشناسی ارشد یا دکتری خودتون رو در زمینه سیستم‌های پیچیده در یکی از مراکز آموزش عالی شروع کرده باشید.

کلاس‌های کوتاه

در این سخنرانی ابتدا فرکتال‌ها، به عنوان موجوداتی که در مقیاس‌ ریزتر جزئیاتشان را از دست نمی‌دهند را معرفی می‌کنیم. سپس بی‌آنکه سراغ جعبه ابزار نظریه میدان‌های کوانتومی رویم، ایده بازبهنجارش را به عنوان چارچوب جامع‌تری برای مطالعه رفتار سیستم‌ها در مقیاس‌های مختلف و چگونگی ارتباط این رفتارها مطرح می‌کنیم.

  1. مقدمه و معرفی
  2. ویژگی‌ها و تعاریف
  3. خم‌های فضاپرکن و فرکتال‌های تصادفی
  4. مجموعه ژولیا
  5. مجموعه مندلبرو


دوره مقدمه‌ای بر بازهنجارش

قصد من ارائه یک معرفی مدرن از بازبهنجارش از افق سیستم‌های پیچیده‌ است. با نظریه اطلاعات و پردازش تصویر آغاز می‌کنم و به سراغ مفاهیم بنیادی چون پدیدارگی، درشت-دانه‌بندی و نظریه مؤثر در نظریه پیچیدگی خواهم رفت. آنچه برای این مجموعه نیاز دارید شهامت آشنایی با ایده‌های جدید و البته کمی نظریه احتمال، حسابان و جبر خطی است.