3-1-2: 複雑さとエマージェンス (2024-01-17時点)

🇹🇼### 複雑さとエマージェンス

🇺🇸複雑性と出現

複雑性科学の中心思想は、多くの自然現象をそれらを構成する原子構成要素に還元することです（これを「還元主義」と呼びます）。

概念的には可能かもしれませんが、しばしば逆効果です。同時に、複雑なシステムを単一の全体として研究しようとする試みは、しばしば無効または不可能です。

🇹🇼複雑性科学の中心思想は、多くの自然現象をそれらを構成する原子構成要素に還元することです（これを「還元主義」と呼びます）。概念的には可能かもしれませんが、しばしば逆効果です。同時に、複雑なシステムを単一の全体として研究しようとする試みは、しばしば無効または不可能です。

上記の逆のことは、これらの構造（例：分子、有機体、生態系、気象系、社会）は、さまざまな（相互に絡み合った）レベルの「原子」から湧き出てくるものです。

これらのレベルのいくつかは、それら自体の法則や原則に基づいて理解することができますが、それらの下位構成要素を支配する規則からは導かれません。

すべての適用可能な領域において、「複雑性」または私たちが「多元主義」と呼ぶものに関する共通の核心的な議論は次のとおりです：

🇹🇼上記の逆のことは、これらの構造（例：分子、有機体、生態系、気象系、社会）は、さまざまな（相互に絡み合った）レベルの「原子」から湧き出てくるものです。これらのレベルのいくつかは、それら自体の法則や原則に基づいて理解することができますが、それらの下位構成要素を支配する規則からは導かれません。すべての適用可能な領域において、「複雑性」または私たちが「多元主義」と呼ぶものに関する共通の核心的な議論は次のとおりです：

🇺🇸複雑性科学の中心的なアイデアは、多くの自然現象をその原子成分に還元すること（私たちが「還元主義」と呼ぶことができるもの）は、概念的に可能であっても、しばしば逆効果であるということです。同時に、複雑なシステムを単一の単位として研究することは、しばしば情報を提供しないか不可能です。代わりに、構造（分子、生物、生態系、気象システム、社会など）は、「原子」からさまざまな（交差する）スケールで現れ、それら自体の原則と法則に基づいて理解することが最も有用です。それが適用されるすべての領域での「複雑性」または「多元主義」と呼ばれるものの共通の核心的な議論のいくつかには、次のようなものがあります：

計算複雑性： 即使還元主義は原則的には実現可能であるとしても、高次の現象を予測するためには非常に膨大な計算量が必要であり、実際には容易には実現できないことがあります。

実際、一部の場合では、それが計算資源の価値を超える計算量を必要とすることが証明されており、回収可能な資源の価値を超えています。これにより、还元理論の可能性は無関係になり、还元の巨大な障壁が築かれることもよくあります。

🇺🇸計算複雑性：原理/理論上は還元主義が可能であっても、高次元現象をその構成要素に基づいて予測するために必要な計算（計算複雑性）は非常に大きいため、実際には実用的に関連することはないでしょう。実際、一部の場合では、その還元によって得られる理解によって回収できるリソースよりもはるかに多くの計算が必要であることが証明されることもあります。これは、このような還元の理論的な可能性を無関係にし、還元への強力な実用的な障壁を作り出します。

敏感性、混沌と不可化約の不確定性：

更に悪いことに、多くの場合、比較的単純なシステムでも「混沌」の振る舞いを示すことが証明されています。

初期条件の微小な変化が一定の時間経過後に極端な変化に変わる場合、そのシステムは混沌と見なされます。

最も有名な例は「天気システム」であり、しばしば蝶が羽ばたくことが数週間後に世界の反対側で台風を引き起こす可能性があると解釈されます。

このような混沌効果の存在下では、還元主義による予測は非常に高い精度が必要であり、実際的ではありません。

さらに困難なことに、測定の精度には非常に厳しい制約があり、精密な計器の測定方法は、前述の感度の予測によって大きく変化する可能性があります。

測定システムも干渉を受けます。最も確かなバージョンはハイゼンベルクの不確定性原理であり、この原理はこのような論理に基づいて測定の精度に物理的な上限を設定しています。

🇺🇸感度、カオス、および還元できない不確実性：さらに悪いことに、多くの比較的単純なシステムでも「カオス」的な振る舞いが示されています。システムがカオス的であるとは、初期条件の微小な変化が、経過時間の後にその振る舞いに根本的な変化をもたらすことを意味します。最も有名な例は、天候システムであり、しばしば蝶が羽ばたくことで、数週間後に世界の反対側で台風を引き起こす違いが生じると言われています。このようなカオス的な効果の存在下では、還元による予測の試みは実現不可能な精度を必要とします。さらに悪いことに、精密な計器はしばしばシステムに干渉し、先述の感度による重要な変化を引き起こす方法で測定を行いますので、実現可能な精度にはしばしば厳しい制限があります。これの最も絶対的なバージョンはハイゼンベルクの不確定性原理であり、この論理に基づいて測定精度に物理的な上限を設けています。宇宙の計算的な視点では、計算的還元不可能性の原理（世界の特定の計算（プロセス）は、計算を実行することによってのみ知ることができるというもの）がこの還元の課題または不可能性を明示しています。

多層次組織： Although some may see the above observations as a despair for science, another option is to see it as a "reason for hope". We hope that diverse analysis/scientific methods can still interweave and produce valuable results under different conditions and different levels of analysis. From this perspective, we naturally seek to describe these different methods and their "level conditions" (referring to the "most suitable level"), how they interact, and consider these methods as core components of scientific exploration.

関連性：

多層構造は、不完全な約束の認識方法を意味します。

「約束」？

ただし、これらを異なる科学領域に分割することができる場合、単一の原子論はそれぞれの科学領域で依然として主導的な地位を占めることができるでしょうか？

しかし、「複雑性」の重要な要素は、異なるレベルの現象がしばしば他のレベルの相互作用を決定し、さらに他のレベルの性質を構成することです。

例えば、より小さなレベルの単位は、それらが構成するより大きなレベルによって特定の身分と規則が与えられる可能性があります。

これらの相互作用を無視した「近似解」は、一部の現象には適用されるかもしれませんが、より多くの場合においては、これらの依存関係を追跡し考慮に入れることが非常に重要です。

🇺🇸相対性：多重スケールの組織は、多くの不完全に可換な知識の方法を意味します。しかし、これらをそれぞれ異なる科学的領域に分割できれば、各科学分野内で一元的な原子論が依然として支配的でしょうか？しかし、複雑さの重要な要素は、異なるスケールの現象がしばしば他のスケールのアイテムの相互作用を決定し、さらにはその性質を構成することです。例えば、小さなスケールの単位は、それらを構成する大きな単位によってそのアイデンティティと従うルールが構成される場合があります。これらの相互作用を無視する近似は、一部の現象には有用かもしれませんが、他の文脈ではこれらの依存関係を追跡し、それらを考慮に入れることが頻繁に重要です。

内包的因果関係：

前述の論点に基づいて、因果関係は還元主義の方法で完璧かつ詳細な説明をするのが難しいです。

つまり、高次の現象の説明は、より単純でより原子化された構成要素に還元することが難しいです。

逆に、特定の因果の矢印がある方向に従うかもしれませんが、同じシステム内の他の因果の矢印は逆の形を取ります：

「原子」の振る舞いは、それらがより大きなシステム内の位置によって説明されます。

そのため、因果分析では「循環」の要素が近似的に現れてバランスが形成されます。

独立した因果関係は、通常、バランスから生じる力によって生じますが、予測可能な方法ではなく一連の恒定の原子的な「不変力」に還元されます。

🇺🇸- 嵌め込まれた因果関係：前述のポイントの結果として、因果関係は一般に、高次の現象の説明がより単純化されたまたはより原子的な要素に還元される形で完全かつ徹底的に理解されることはめったにありません。代わりに、特定の因果関係の矢印はこのようなパターンに従うかもしれませんが、同じシステム内の他の要素は逆の形を取ります。つまり、「原子」の振る舞いは、それらがより大きなシステム内に配置されている方法によって説明されます。因果関係の分析には、したがって、準「循環」的な要素があり、独立した因果関係は通常、これらの均衡から生じる力によって現れます。それは、一定の一連の原子的な「不動の動かさないもの」に予測可能に還元されることではなく。

以上の要素は、科学プロジェクトの基本的な性質を再認識するために共同で構築されています。 「原子論」では、科学の真理と起源を探求することは、異なる出発点からその核心に向かって掘り進むプロセスに似ています。

人々はさまざまな出発点から始めることができますが、虚偽、迷信、間違い、誤解を剥ぎ取り始めると、彼らは一貫した真理の核心を見つけることができ、それをすべて同じ基本要素に還元することができます。

🇺🇸    これらの要素を合わせると、単一の原子論と比較して、科学的なプロジェクトの基本的な再構築を構成します。単一の原子論では、科学的な真実と説明を探求することは、惑星の表面からその核に向かって異なる出発点から掘り進むプロセスに似ています。人々はさまざまなポイントから始めるかもしれませんが、誤り、迷信、エラー、誤解を取り除くにつれて、彼らはすべて同じ基本的な真実の核にたどり着き、見るすべてを同じ基本的な要素に還元します。

多元の視点から見ると、ほぼ完全に反対の比喩が適用されます：

科学の追求は、惑星の表面から外部の構造を構築することに似ています。最初はこれらの構造が混雑したり競合したりするかもしれませんが、外部に拡張するにつれて、埋める必要のある空間は無限の虚空の向こうまで広がります。

これらの構造の枝分かれに従って、生態系はより多様で断片化し、相互作用や再構成の可能性は予想以上に豊かになりますが、それらが単一の結果に収束する可能性はますます低くなります。

さらに、これらの再構成の中の各要素は、有性生殖のように新しい構造を形成することができ、これらの構造自体が独自の軌跡に沿ってさらに延長されます。

このような進歩は、複雑さ、多様性、および多元的な交錯を体現しています。

🇺🇸複数の視点から見ると、科学の追求はほぼ正反対のメタファーが適用されます：科学の追求は、惑星の表面から外に向かって構造物を建設するようなものです。これらの構造物は最初は混雑し競合するかもしれませんが、十分に成長すると、埋めるべき空間は無限の虚空に広がります。これらの構造物が枝分かれし、多様化し、断片化することで、相互作用や再結合の可能性はますます豊かになりますが、単一の結果に収束する可能性はますます遠くなります。さらに、これらの再結合のそれぞれは、性的な生殖のように、それ自体がさらに自身の軌道に沿ってさらに進化する新しい構造物を形成することができます。進歩は複雑さ、多様化、交差再結合です。

多元の視点が提案するものは、一元的な原子論のような最終的で絶対的な真理を求めるものではありませんが、それでも希望を示しています。

それは、進歩の無限の可能性を持つ展望であり、発展するにつれて制約を緩和するものです。

20世紀の科学革命が明らかにしたように、このような多元の視点への移行は科学の進歩の終わりを意味するものではなく、可能性の爆発を意味します。

🇹🇼それにもかかわらず、多元の視点が提案するものは、一元的な原子論のような最終的で絶対的な真理を求めるものではありませんが、それでも希望を示しています。それは、進歩の無限の可能性を持つ展望であり、発展するにつれて制約を緩和するものです。20世紀の科学革命が明らかにしたように、このような多元の視点への移行は科学の進歩の終わりを意味するものではなく、可能性の爆発を意味します。

🇺🇸    この複数のビジョンは、単一主義の原子論が提供する最終的または絶対的な真実の希望を提供するわけではありませんが、おそらく同じくらい希望に満ちたものを提供します：進歩の無限の展望、進むにつれて収縮するのではなく、拡大していくものです。 20世紀の科学革命が劇的に示したように、このような複数の視点に切り替えることは、科学の進歩の終わりではなく、むしろその可能性の爆発を意味します。

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