بریده‌هایی از کتاب سیری در نظریه پیچیدگی

یک تکه مهم مفقوده در کامپیوترهای کنونی توانایی قیاس کردن است.

"امور آسان سخت هستند."(۲) کامپیوتر کارهای زیادی می‌تواند بکند که ما انسان‌ها آن را مستلزم هوش زیادی می‌دانیم، اما در عین حال قادر نیست کارهایی را بکند که هر کودک سه ساله‌ای به آسانی می‌تواند انجام دهد.

تعداد اندکی کارهای جزئی در "سطح انسان" وجود دارد که کامپیوترها هنوز قادر به انجام آن نیستند، مانند فهمیدن زبان انسان، توضیح دادن مضمون یک عکس

جوامع مورچگان الهام‌بخش چیزی بوده‌اند که امروزه "آلگوریتم‌های بهینه‌سازی جامعه مورچگان" نامیده می‌شود، که در آن از مورچه‌های شبیه‌سازی شده‌ای استفاده می‌کنند، که فرومون‌های شبیه‌سازی شده ترشح می‌کنند و بین کارهای شبیه‌سازی شده یکی را برمی‌گزینند، و از این طریق مسائل سختی مانند مسیر ارتباطات بهینه در تلفن‌های همراه و زمان‌بندی بهینه کامیون‌های تحویل بار را حل می‌کنند.

معنای هر رویداد چیزی است که به فرد می‌گوید چگونه واکنش نشان دهد.

فرض بر این است که این کنش متعادل‌کننده بین اکتشاف نامتمرکز و بهره بردن متمرکز، یکی از خاصیت‌های سیستم‌های انطباق‌پذیر و هوشمند است.

سیستم هم اکتشاف می‌کند تا اطلاعات کسب کند و هم از آن بهره می‌برد تا به طور موفقیت‌آمیزی انطباق پیدا کند.

جستجوی مورچه هم شامل اکتشاف‌های نامتمرکز مورچه‌هایی است که به صورت تصادفی حرکت می‌کنند، و در هر جهت به دنبال غذا هستند، و هم شامل اکتشاف‌های متمرکز که در جریان آن مورچه‌ها مسیرهای فرومون موجود را دنبال می‌کنند.

تأثیر متقابل مداومی بین اکتشاف‌های تصادفی نامتمرکز و کنش‌های متمرکزی وجود دارد که ناشی از نیازهای متصور سیستم هستند. در سیستم ایمنی، اکتشاف‌های نامتمرکز را جامعه مدام متغیر لنفوسیت‌ها به انجام می‌رساند، که با گیرنده‌های مختلفی که دارند به طور جمعی آماده‌اند تا تقریبا با هر پادگنی همخوان شوند. اکتشاف‌های متمرکز شامل خلق بچه لنفوسیت‌هایی هستند که در کارشان موفق هستند، که به این اکتشاف‌ها امکان می‌دهند که بر شکل پادگن خاصی تمرکز کنند.

افزونگی سیستم امکان می‌دهد که نمونه‌برداری‌های مستقلی از اطلاعات انجام شود، و امکان می‌دهد کنش‌های ریزبافت تنها وقتی پیامدی داشته باشند که تعداد زیادی از اجزا به کنش‌ها مبادرت کرده باشند.

طبیعت ریزبافت سیستم نه تنها امکان می‌دهد که مسیرهای بسیار متفاوتی اکتشاف شوند، بلکه درعین‌حال امکان می‌دهد که سیستم به طور مداوم مسیرهای اکتشافی‌اش را تغییر دهد، چون در هر زمان تنها کنش‌های خرد و نسبتا ساده‌ای صورت می‌گیرد. به کار گرفتن کنش‌های درشت‌بافت‌تر مستلزم اختصاص زمان به اکتشاف خاصی است که ممکن است مناسب از کار درنیاید. به این ترتیب، طبیعت ریزبافت اکتشاف به سیستم امکان می‌دهد به صورت روان و مداوم اکتشاف خود را، متناسب با اطلاعاتی که دریافت می‌کند، تغییر دهد. افزون بر این، افزونگی موجود در سیستم‌های ریزبافت به سیستم امکان می‌دهد کارکرد خوبی داشته باشد، حتی در زمانی که اجزای منفرد کاملا قابل اعتماد نیستند و اطلاعات قابل دسترس در ذات خود جنبه آماری دارد.

جستجوی مورچه از یک استراتژی بررسی پلکانی موازی استفاده می‌کند: بسیاری از مورچه‌ها در ابتدا جهت‌های تصادفی را به دنبال غذا اکتشاف می‌کنند. اگر در هر یک از این جهت‌ها غذا کشف شود، بیشتر منابع سیستم (مورچه‌ها) از طریق ساز و کارهای بازخوردی که در بالا تشریح شد، و به این منظور که آن جهت‌ها بیشتر اکتشاف شوند، به این کار گمارده می‌شوند. در تمام مدت، متناسب با اینکه مسیرهای مختلف به‌طور نسبی چقدر امیدوارکننده هستند (مقدار و کیفیت غذایی که در آن مکان‌ها یافته شده) منابع اکتشافی به طور پویا به آنها اختصاص می‌یابند. اما به دلیل تعداد زیاد مورچه‌ها و اجزای تصادفی ذاتی آنها، مسیرهایی که امیدوارکننده نیستند کماکان مورد اکتشاف قرار می‌گیرند، گرچه از منابع بسیار محدودتری برای اکتشاف برخوردار می‌شوند. از همه‌چیز گذشته - چه‌کسی می‌داند _ امکان دارد منبع غذای بهتری کشف شود.

درحالی‌که اطلاعات گردآوری می‌شود همزمان مورد استفاده قرار می‌گیرد تا به طور مداوم مشخص شود که اکتشاف چه چیز از اهمیت برخوردار است.

این‌گونه معماری چندین مزیت ممکن را به بار می‌آورد، از جمله استحکام، کارایی، و قابلیت تکامل. مزیت بزرگ دیگر این است که یک سیستم موازی ریزبافت می‌تواند کاری را به انجام برساند که داگلاس هوفستادر "بررسی پلکانی موازی" نامید (۱۰) که اشاره دارد به اکتشاف همزمان بسیاری از احتمالات یا مسیرها، که در آنها منابع اختصاص یافته به هر اکتشاف در یک زمان معین وابسته به موفقیت قابل تصور در آن زمان معین است. بررسی از این جهت موازی است که بسیاری از امکانات مختلف به طور همزمان بررسی می‌شوند، اما از این جهت "پلکانی" است که همه امکانات با یک سرعت یا یک عمق اکتشاف می‌شوند.

بسیاری از سیستم‌های پیچیده زیستی، البته نه لزوما همه آنها، معماری ریزبافتی دارند، از این‌رو که شامل تعداد زیادی عناصر نسبتا ساده هستند که در اکثر مواقع موازی با هم کار می‌کنند.

بسیاری از سیستم‌های پیچیده زیستی، البته نه لزوما همه آنها، معماری ریزبافتی دارند، از این‌رو که شامل تعداد زیادی عناصر نسبتا ساده هستند که در اکثر مواقع موازی با هم کار می‌کنند.

بسیاری از سیستم‌های پیچیده زیستی، البته نه لزوما همه آنها، معماری ریزبافتی دارند، از این‌رو که شامل تعداد زیادی عناصر نسبتا ساده هستند که در اکثر مواقع موازی با هم کار می‌کنند.

بسیاری از سیستم‌های پیچیده زیستی، البته نه لزوما همه آنها، معماری ریزبافتی دارند، از این‌رو که شامل تعداد زیادی عناصر نسبتا ساده هستند که در اکثر مواقع موازی با هم کار می‌کنند.

در سیستم ایمنی، لنفوسیت‌ها از طریق گیرنده‌های خاص پادگن‌ها و همچنین سیگنال‌های سایر سلول‌های سیستم ایمنی به شکل سیتوکین‌ها، از محیط‌شان نمونه‌برداری می‌کنند. نمونه‌های فضایی و زمانی تجمع این سیگنال‌های مولکولی در لنفوسیت‌ها موجب می‌شود که لنفوسیت‌ها فعال شوند یا خاموش بمانند. سایر سلول‌ها به نوبه خود تحت تأثیر نمونه‌هایی قرار می‌گیرند که از تجمع و نوع لنفوسیت‌های فعال استنتاج شده است و می‌تواند سلول‌های کشنده بیماری‌زا را به نواحی خاصی از بدن راهنمایی کند.

یکی از پیامدهای اینکه اطلاعات به صورت الگوهای آماری و متغیر با زمان اجزای خرد کدگذاری می‌شود، این است که هیچ جزئی از سیستم نمی‌تواند "تصویر کلی" وضعیت سیستم را منتقل کند. در عوض، اطلاعات باید از طریق نمونه‌برداری فضایی و زمانی منتقل شود.