Принцип эмерджентности
Вопрос от не философа.
Меня давно мучает вопрос о свойстве сиcтемы под названием “эмерджентность”.
Каждый раз, когда мы находим (описываем) систему, обладающую свойством эмерджентности, мы фактически добавляем новый закон в копилку уже существующих законов вселенной. Мы создаём описание вселенной, в которой будут мириады законов.
Например. У нас система (вселенная) состоящая из шаров, координат шаров и их скоростей. У шаров есть координаты. Каждый шар по отдельности бесцветен. Они как-то двигаются в пространстве. Но как только два любых шара сблизится на расстояние 1 см и меньше они становятся красными.
Т. е. у нас есть система из двух шаров на расстоянии меньше двух см и у нас есть эмерджентное свойство системы “красность шаров”.
Т. е. получается у нас была система описывающая все скорости и координаты всех шаров. Но вдруг в каких-то случаях появляется новое свойство “красность”. Теперь для того, чтобы описать всю систему нам нужно, добавить ещё один закон “Когда любых два шара находятся на расстоянии меньше одного см, они становятся красными”. После добавления такого закона - описание нашей шаровой вселенной становится полным.
Зачем тут понятие эмерджентности? Это выглядит, как ситуация в которой просто не были описаны все свойства шаров изначально.
Примечание. Часто можно видеть примеры, когда для иллюстрации эмерджентности используют систему из произвольно взятых элементов и говорят, что система не сводима к свойствам её частей. Но в этих случаях часто сами эти элементы выбраны произвольно. И если попробовать докопаться до более глубинных слоев, то всё можно объяснить свойствами более глубоко лежащих элементов (подподсистем).
Например, “Водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении, образуют воду, жидкость, совершенно непохожую по своим свойствам на исходные газы.” Если мы опустимся на более глубокий уровень, чем молекулы, мы сможем описать все эти жидкостные проявления через систему полей или что там у нас ещё глубже.
Буду рад услышать объяснения или ссылку на рассуждения, где доказывается наличие у систем эмерджентности, а также сама необходимость этого понятия. Или хотя бы приводятся основные варианты подходов (за и против принципа эмерджентности) с доказательствами.
Я не философ, мои примеры механистичны и прямолинейны, поэтому решил узнать на этом форуме.
Или посоветуйте форум/людей, которые готовы это обсудить или объяснить. Можно в личном общении почта/скайп.
- Митра
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Философский штурм | Совместное философское творчество © 2006-2014
Сайт представляет собой площадку для функционирования философского интернет-сообщества, участники которого заинтересованы не только в индивидуальном, но и в коллективном философском творчестве.
Комментарии
Здравствуйте, Филипп.
Мне не совсем понятно, что Вы подразумевали под "рассуждениями, где доказывается наличие у систем эмерджентности" ? Точнее, мне это совсем не понятно - звучит примерно как "рассуждения, где доказывается наличие в формулах числовых параметров". Если я правильно понял, принцип эмерджентности просто констатирует возможность повышения точности информационной модели реального процесса за счёт увеличения числа параметров, характеризующих свойства взаимодействующих объектов. В таком случае доказывать там нечего - можно этот принцип либо применять, либо не применять - вот, собственно, и все аргументы "за" и "против".
Или объясните, что Вы имели в виду, если я не что-то не так понял.
Определений того, что такое система существует много.
Если свойство эмерджентность прямо включено в определение того, что такое система тут доказывать нечего - с определением не спорят.
Но если определение системы дано без прямого включения атрибута эмерджентности в определение, то эмерджентность выступает просто как свойство системы. В этом случае любые свойства должны быть доказаны. Они должны либо выводится напрямую из определения, либо из определения и неких других законов. Т. е. должна быть логическая цепочка рассуждений.
В эмерджентности меня беспокоят следующие рассуждения.
1. Вокруг человека множество систем и человек постоянно создает новые системы и теоретического предела кол-ву систем не видно. Каждая новая система - это добавление нового закона НЕ ВЫВОДИМОГО из других законов. Т. е. физики стремятся как-то уменьшить кол-во законов, следовать бритве Оккама. А принцип эмерджентности фактически говорит, что вселенную описывает очень много законов (возможно даже бесконечное кол-во законов), т. к. систем можно придумать бесконечное количество.
2. Эмерджентность можно считать лишней сущностью, так как можно сказать, что, например, притяжение двух тел друг другу - это не новое свойство системы, а свойство каждого из тел, которое почему-то забыли описать, описывая свойства элементов системы. А потом радостно сказали, что появилось новое свойство у системы не имевшееся у отдельных элементов.
3. Человек поддерживающий идею эмерджентности с необходимостью должен скатиться в дуализму, а точнее даже плюрализму в своих воззрениях.
“Плюрализм - философская позиция, согласно которой существует несколько или множество независимых и несводимых друг к другу начал или видов бытия (плюрализм в онтологии), оснований и форм знания (плюрализм в гносеологии).”
Наличие множества систем и свойств несводимых к свойствам элементов этих систем напрямую толкает всех философ в сторону плюрализма.
Плюрализм, на мой взгляд, не совсем удачный термин, поскольку он лишь частично отражает суть вопроса. Впрочем, на терминах настаивать не буду - полагаю, здесь будет достаточно скорректировать тезис "миром управляют законы" на "миром управляют идеи". Отсюда - принцип эмерджентности (идеей его тоже лучше не называть во избежание терминологических накладок), согласно которому алгоритма девиртуализации идеи в формальную систему не существует. То есть принцип существует, но он алгоритмически невычислим.
Проще показать это на наглядном примере. Берём идею шахмат и девиртуализируем её в конкретные правила, представляющие из себя непротиворечивую ФС. Задаём граничные условия : искомый вариант правил должен быть классическим. Формальные критерии "классичности" правил определить мы не можем, но навскидку они должны содержать некий минимальный объём дефиниций, достаточный для того, чтобы, скажем, в ближайшую тысячу лет человек не смог вычислить идеальную стратегию этой игры. Будем считать, что общепринятые правила шахмат - это и есть искомый классический способ девиртуализации. Доказать, что эти правила должны быть именно такими и никакими иными мы, естественно, не можем, однако не приходится сомневаться в том, что составляя эти правила мы стремились к наилучшему соответствию идее шахмат.
Таким образом свойством инвариантности, неизменности, в данном случае обладает не закон, а идея. В то время как по отношению к законам (правилам) допускается некоторая вариативность. Применительно к конкретным граничным условиям этот разброс не должен быть значительным, поскольку процесс девиртуализации должен стремиться к сходимости, соответствию правил идее. Я, например, нахожу более удачными в этом отношении шахматы Фишера, хотя эта поправка не столь существенна, чтобы считать данную вариацию шахмат принципиально отличающейся от официальной версии. Но если мы поменяем граничные условия (скажем, поставим перед собой задачу придумать шахматы на троих или на трёхмерной доске), то просто "по аналогии" сделать это не получится - там появится куча нюансов, и возможно даже что подобные усложнения приведут к появлению нескольких принципиальных способов решения этой задачи (при том что "идея шахматности" останется неизменной).
Если высказанные здесь соображения коррелируют с Вашими представлениями - тогда я, пожалуй, эмерджионист.
Да, именно так оно и есть. "Эмерджентность - появление новых свойств у молекулы, которых не было у атомов". Но ведь именно базисные свойства атомов позволили им соединиться в новую молекулу, и совокупность этих молекул - это не новое свойство "старых" атомов, а заложенное в их структуру потенциально базовое свойство этих атомов. Новое в данном случае только явление, проявление того свойства, которое было заложено в атомы, к которому они "стремились" (притягивались) как к аттрактору.
Так же и углеродные полимеры множатся не слепо, а в НАПРАВЛЕНИИ структурных элементов будущей клетки. И клетки, умножаяясь, заполняют предназанченные "ниши", которые "проявляют" свойства органической, живой материи. А родившаяся жизнь уже не может не стремиться проявить заложенную в нее чувствительность, а затем и разумность.
А наша человеческая разумность - это только проблеск, ступенька к рождению духовности, Абсолютного Духа, Бога, Который и лежит в основе и структурности атомов, и свойств молекул, и устойчивости крайне неустойчивых живых систем и сохранения существования экстремально иррациональных разумных существ.
Но если Бога нет, то тогда каждое новое свойство, структура, качество и чувство - это явление загадочной эмерджентности.
А по-моему, эмерджентность - есть понятие того, что и в мире свойств (качеств) нет непрерывности, как нет её и в мире материи. (Например, таблица Менделеева). И по существу, эмерджентность есть аналог дискретности, но в мире свойств материального мира. И всего то! - Т.е. эмерджентность "нуждается" в определении, в той же мере, что и дискретность.
Дискретность - фантазия неразвитого ума :))
Если дискретность реально существует, тогда все иронические апории Зенона - реально неразрешимые парадоксы. Но если это всего лишь парадокс для ума, верящего в реальность дискретности, то тогда дискретность - это устойчивая форма заблуждения нашего рассудка, которому в этой фроме удобнее смиряться с непостижимой диалектичностью и непрерывной континуальностью бытия.
Андреев, 26 Апрель, 2016 - 06:31, ссылка
Т.е. компьютер, как и таблица Менделеева - фантазии неразвитого ума.
По вопросу эмерджентности на форуме было выступление Александра Болдачева (можно кликнуть мышью).
Мне кажестя, что лучше по поводу этого нового слова в науке и технике уже придумать нечего.
Тут у меня слово "слово" в выражении "новое слово в науке и технике" означает не переносный смысл (мол, "новшества, которые сулят нам..."), а самый что ни на есть прямой смысл - новое слово, которое сулит подъём и вставание за "рабочий стол" специалистов лингвистических школ для поморфемного анализа английского первоисточника этого слова.
А вообще, не обращайте особого внимания на метафизические вбросы в толпу новых заимствований, несмотря на то, что любой метафизик скажет вам, что нонче "вся сила в гемоглобине"... Чё говорите? Гемоглобин уже не в моде? No problem!!! Получите на халяву "аттрактор".
Ни один из трёх беспокоящих меня моментов не был раскрыт.
А по прочтении указанных ссылок, я могу добавить ещё три рассуждения вызывающих сомнение в нужности понятия эмерджентность (или эмерджентное свойство).
Извините за не всегда строгую терминологию :)
4) Произвольно выхватываем три шара (молекулы) из окружающей нас вселенной.
Называем - это системой, так как есть новые эмерджентные свойства. Например, «тройственность» системы - эта система состоит из трех шаров. Ни один шар по отдельности не состоит из трех шаров.
Или свойство занимать три места в пространстве, этим свойством тоже не обладает ни один из шаров. Если пытаться как-то разделить на сводимые и несводимые свойства - то это получаются какие-то свойства первой и второй свежести. Я не уверен, что кто-нибудь сможет провести четкую границу между свойствами первой и второй свежести.
5) Или вот такое рассуждение. Есть некая система со всеми свойствами. В рамках этой системы мы можем назвать элементами любые части и одно из свойств не указать. Тогда получается, что это не указанное свойство мы тоже можем назвать эмерджентным свойством.
Можно уподобить это системе уравнений или числовому примеру (это условная аналогия, не прямая). Вы можете неизвестным сделать любую часть и исходя из остальных частей вывести - это новое эмерджентное свойство. Каждый раз эмерджентным можно будет назвать какое угодно свойство системы.
Я так думаю, что эта ошибка в рассуждениях возникает из не всегда осознанной иерархичности модели. Кажется, что вот элементы - это нижний уровень, а над ним «надстройка» в виде эмерджентного свойства. Но вселенную можно членить множеством способов (в противоположном или в перпендикулярном привычному). И привычное направление членения и анализа - это всего лишь конвенция.
6) Или рассуждения о жизни (что бы это не было) - тоже часто используемый пример. Жизнь - это эмерджентное свойство не сводимое к составляющим. Но если оно не сводимо к свойствам элементов, значит теоретически эта же структура (жизнь) может появиться на базе совсем других элементов.
Все ли философы или учёные, использующие понятие эмерджентность, верят в то, что жизнь может быть неорганической или что молекула может состоять не из атомов, а например из кусочков сыра?
Митра, 29 Апрель, 2016 - 02:18, ссылка
Все Ваши 1-6 никуда не годятся.
Пусть мы имеем все множество нуклонов.
Так вот. Некоторые их композиции образуют всё множество атомов таблицы Менделеева, которые, в свою очередь, обладают теми свойствами, которых нет в нуклонах, атомы образуют молекулы со своими свойствами, которые не присущи атома, из атомов - молекулы и т.д. - Вот эта ступенчатость свойств мы и называем эмерджентостью.
Все ваши пункты имеют вполне законное основание. Правда, при условии, что мы вообще никак не определяем ни понятие система, ни понятие свойство, ни понятие модели (а тем более - иерархической).
Всё будет действительно так, как вы описали, если например, под системой понимать три произвольно выбранных во Вселенной молекулы. Хочется сразу спросить - можете ли вы тогда привести пример каких-либо объектов (больше одного), которые вы не назвали бы системой.
P.S. Как только вы мне приведёте такой пример, то я обязуюсь доказать вам, что это всё равно есть система основываясь ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО на вашем методе рассуждений (не подумайте, что я покушаюсь на вашу абсолютно универсальную методику, т.к. обязуюсь везде всталять Митра@copyright ).
Есть или нет эмерджентность - вопрос пустой. Спорить можно лишь по поводу, есть или нет определение эмерджентности? Определение есть. Здесь спорить не о чем. Нужно только его понять. Имеет ли место в природе и практике нечто, определяемое как эмерджентность? Есть.
Посмотрим на факты.
Способы измерения информации ныне многообразны и сами могут быть предметом информационного измерения. Мы будем использовать наиболее широкий на нынешний день подход к определению и измерению информации, предложенный А.Н.Колмогоровым. Суть этого подхода в том, что количество информации, содержащееся в системе, процессе, явлении равно длине алгоритма, посредством которого этот объект, система могут быть построены, произведены человеком ли, природой ли – безразлично.
Поясню эту мысль на примере. Я хочу построить систему охлаждения компьютера. Мне нужно создать, для начала, вентилятор. Я сажусь за SolidWork или за Компас и проектирую, для начала, вертушку:
Вертушка.
Слева в окне проектирования я вижу алгоритм (последовательность макрокоманд или настроенных компонентов), которые реализуют эту деталь. Я могу увеличить интенсивность этого алгоритма, его энергию, передав его станку с ЧПУ. Деталь будет выдана в иной, “живой”, “материальной” форме. Длина этого алгоритма будет характеризовать информацию, заключенную в нашей вертушке.
Далее я проектирую защитную сетку:
Защитная сетка
Корпус:
Корпус
и т.д. Наконец у меня готовы все детали. Полная информация, содержащаяся в элементах будущего вентилятора, равна сумме информаций деталей.
Начинаю сборку. Получаю полный вентилятор с программой его сборки. Программа сборки добавляет “эмерджентность” в систему. Сумма информаций частей меньше информации системы на программу сборки.
Вентилятор в сборе
Понятно, его нужно снабдить двигателем с системой управления оного. Это делаем в другой программе (например, в Multisim’е).
Таким образом, для образования системы необходимо два вида информации: информачия о построении частей системы и информация о связи частей в системе. Или: необходимы алгоритмы для производства частей (электронов, протонов, нейтронов, пионов, фотонов, например, для атома) и необходимы алгоритмы сборки этих частей (в атомы, например). Первые алгоритмы еще не дают ответа на вопрос, будет ли та или иная комбинация субатомных частиц атомом дейтерия, или же станет атомом железа. Важно понять, что атом дейтерия для своего образования совсем не требует алгоритма варки при температуре в миллионы градусов, которая требуется для производства атома железа. Атом дейтерия отличается от атома железа алгоритмом термоядерного синтеза, который и придает дополнительную эмерджентность железу по сравнению с дейтроном.
Еще раз: эмерджентность есть длина алгоритма сборки элементов в систему. Длина алгоритма производства системы = сумма алгоритмов частей + алгоритм сборки (эмерджентность).
Итак, эмерджентность, по определению, есть алгоритм сборки элементов в систему. Разные алгоритмы сборки создают разные системы на базе одних и тех же элементов. Такие системы отличаются друг от друга эмерджентностью. Например, кот отличается от кролика, в основном, эмерджентностью, а не своим элементным составом (те же протоны, нейтроны, электроны...).
Пользуясь одними и теми же кубиками, но используя разные алгоритмы их сборки, Вы получите разные конструкции. В этом смысл введения самостоятельного понятия эмерджентности, дистанцирующегося от свойств элементов системы. Свойства позволяют многое, но алгоритм, пользующийся ими, в каждом конкретном случае один из возможных.