혼돈의 가장자리

Edge of chaos
컴퓨터 게임은 독립 전쟁 2: 혼돈의 끝.
로버트 빌더 UCLA 신경과학 및 인간행동연구소의 정신의학과 심리학 교수는 "진실로 창의적인 변화와 큰 변화는 혼란의 가장자리에서 일어난다"고 말했다.[1]

혼돈의 가장자리는 질서와 무질서의 전환공간으로, 매우 다양한 시스템 내에 존재한다고 가정한다. 이 전환 구역은 질서와 무질서의 지속적인 동적 상호작용을 야기하는 경계된 불안정성의 지역이다.[2]

혼돈의 가장자리에 대한 관념은 추상적인 것이지만, 생태학,[3] 경영학,[4] 심리학,[5] 정치학, 그리고 사회과학의 다른 영역과 같은 분야에서 응용이 많다. 물리학자들은 혼돈의 가장자리에 대한 적응이 거의 모든 시스템에서 피드백과 함께 일어난다는 것을 보여주었다.[6]

역사

혼돈의 가장자리는 1980년대 후반 혼돈 이론 물리학자 노먼 팩커드에 의해 만들어졌다.[7][8] 그 후 10년 동안, 패커드와 수학자 도인 파머는 혼란의 가장자리에 있는 자기 조직과 질서가 어떻게 생겨나는지를 이해하는 것에 관한 많은 논문을 공동 저술했다.[7] 혼돈의 가장자리에 대한 생각을 이끌어 낸 최초의 촉매 중 하나는 전환 현상이 발견된 컴퓨터 과학자 크리스토퍼 랭튼에 의해 행해진 세포 자동자 실험이었다.[9][10][11] 이 문구는 세포자동화(CA)의 동작을 검사하면서 변화된 변수 λ(람바)의 범위에 있는 영역을 가리킨다. λ가 다양했기 때문에, CA의 행동은 행동의 단계적 전환을 거쳤다. Langton은 범용 계산이 가능한 CA를 생산하는 데 도움이 되는 작은 영역을 발견했다.[10][9][12] 비슷한 시기에 물리학자인 James P. 크러치필드 등은 다소 비슷한 개념을 설명하기 위해 혼돈의 시작이라는 문구를 사용했다.[13]

일반적으로 과학에서 이 문구는 일부 물리적, 생물학적, 경제적, 사회적 시스템이 질서와 복잡성이 극대화된 완전한 무작위성 또는 혼돈 사이의 영역에서 작동한다는 은유를 가리키게 되었다.[14][15] 그러나 그 아이디어의 일반성과 중요성은 그 후 멜라니 미첼과 다른 사람들에 의해 문제시 되었다.[16] 이 문구 역시 재계에 의해 차용되어 왔으며, 용어의 본래 의미 범위와는 거리가 먼 부적절하고 문맥으로 쓰이기도 한다.[citation needed]

스튜어트 카우프만은 진화의 속도가 혼돈의 가장자리 근처에서 극대화되는 진화하는 시스템의 수학 모델을 연구해 왔다.[17]

적응

적응은 모든 살아있는 유기체와 시스템에 필수적인 역할을 한다. 그들 모두는 현재의 환경에 더 잘 맞도록 끊임없이 내부 성질을 바꾸고 있다.[18] 적응을 위한 가장 중요한 계기는 많은 자연계에 내재된 자기 조정 매개변수들이다. 자가 조정 매개변수가 있는 시스템의 두드러진 특징은 혼돈을 피할 수 있는 능력이다. 이 현상의 이름은 "혼돈의 가장자리로의 적응"이다.

혼돈의 가장자리에 적응하는 것은 많은 복잡한 적응 시스템(CAS)이 혼돈과 질서의 경계 근처에 있는 체제를 향해 직관적으로 진화하는 것처럼 보인다는 생각을 말한다.[19] 물리학은 혼돈의 가장자리가 시스템 제어를 위한 최적의 설정임을 보여주었다.[20] 그것은 또한 계산을 위한 원시적인 기능을 수행하는 물리적 시스템의 능력에 영향을 미칠 수 있는 선택적 설정이다.[21] CAS에서 공진화는 일반적으로 혼돈의 가장자리 근처에서 발생하며, 구조적 고장을 피하기 위해 유연성과 안정성 사이에서 균형을 유지해야 한다.[22][23][24][25] 격동의 환경에 대처하기 위한 대응으로서, CAS는 혼란의 가장자리에 가까운 유연성, 창의성,[26] 민첩성 및 혁신을 가져온다. 네트워크 구조가 충분한 분산형 비계층적 네트워크 구조를 가지고 있다면 말이다.[24][23][22]

많은 자연 시스템에서 적응의 중요성 때문에 혼돈의 가장자리에 적응하는 것은 많은 과학 연구에서 두드러진 위치를 차지한다. 물리학자들은 혼돈과 질서의 경계에 있는 상태에 적응하는 것이 유전 알고리즘으로 진화하는 성능을 최적화하는 세포 자동자 규칙의 모집단에서 발생한다는 것을 증명했다.[27][28] 이 현상의 또 다른 예는 눈사태와 지진 모델에서 스스로 조직된 임계성이다.[29]

무질서한 역학의 가장 간단한 모델은 로지스틱 지도다. 자가 조정 로지스틱 지도 역학은 혼돈의 가장자리에 적응하는 것을 보여준다.[30] 이론적 분석을 통해 시스템이 진화하는 경계 부근에 있는 좁은 매개변수 체계의 위치를 예측할 수 있었다.[31]

참고 항목

참조

  1. ^ Schwartz, K. (2014). "On the Edge of Chaos: Where Creativity Flourishes". KOED.
  2. ^ Complexity Labs. "Edge of Chaos". Complexity Labs. Retrieved August 24, 2016.
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  4. ^ Deragon, Jay. "Managing On The Edge Of Chaos". Relationship Economy.
  5. ^ Lawler, E.; Thye, S.; Yoon, J. (2015). Order on the Edge of Chaos Social Psychology and the Problem of Social Order. Cambridge University Press. ISBN 9781107433977.
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