دانش پیچیدگی

آلن تورینگ

ریاضیدان، منطق‌دان و اندیشمند انگلیسی( یکی از بزرگترین نوابغ همه اعصار) ، بیش از هر چیز با بنیان‌گذاری علم رایانه و هوش مصنوعی شناخته می‌شود. اما برای دانش پیچیدگی، شاید مهم‌ترین میراث او نه ماشین تورینگ، بلکه پاسخی باشد که به یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌های طبیعت داد: شکل‌ها و الگوهای پیچیده چگونه پدید می‌آیند؟
تورینگ در مقاله مشهور «مبانی شیمیایی مورفوژنز» در سال ۱۹۵۲ نشان داد که برای پیدایش بسیاری از الگوهای طبیعی، از نوارهای گورخر و خال‌های پلنگ گرفته تا آرایش برگ‌ها، صدف‌ها و برخی ساختارهای زیستی، الزاماً به یک نقشه از پیش طراحی‌شده نیاز نیست. او نشان داد که از دل دو فرایند بسیار ساده، یعنی واکنش و انتشار مواد شیمیایی، می‌توان الگوهایی پیچیده، پایدار و متنوع ایجاد کرد.اهمیت کشف تورینگ در این بود که یک بار دیگر نشان داد پیچیدگی الزاماً از قواعد پیچیده زاده نمی‌شود. گاهی چند قانون ساده، اگر در یک سیستم غیرخطی و به صورت پیوسته با یکدیگر تعامل کنند، می‌توانند ساختارهایی پدید آورند که در نگاه نخست بسیار پیچیده به نظر می‌رسند.
تورینگ دریچه تازه‌ای به دانش پیچیدگی گشود: جهان فقط فرگشت نمی‌یابد، بلکه الگو نیز می‌سازد. پیدایش شکل، رنگ، نقش و سازمان فضایی در بسیاری از سامانه‌های طبیعی، می‌تواند حاصل دینامیک درونی خود سیستم باشد، نه محصول طراحی بیرونی.
البته بی گمان،یکی از عمیق‌ترین ایده‌های او مفهوم «ماشین جهانی تورینگ» بود. تورینگ نشان داد که می‌توان ماشینی نظری تصور کرد که فقط با چند قاعده بسیار ساده، قادر باشد هر الگوریتم یا هر محاسبه‌ای را که قابل محاسبه است اجرا کند. این ایده، بنیان نظری همه رایانه‌های امروزی شد.
اما اهمیت آن برای دانش پیچیدگی بسیار فراتر از رایانه است.
تورینگ یک پرسش بنیادین را پیش روی علم گذاشت: آیا جهان را می‌توان به صورت یک فرایند محاسباتی فهمید؟ اگر قواعدی وجود داشته باشند که بتوانند رفتار یک سیستم را گام به گام تولید کنند، آیا پیچیدگی جهان نیز می‌تواند حاصل اجرای همین قواعد باشد؟
این ایده بعدها به یکی از ستون‌های علوم پیچیدگی تبدیل شد. اتوماتای سلولی فون نویمان، اتوماتای سلولی ولفرام، حیات مصنوعی و بسیاری از مدل‌های عامل‌مبنا، همگی بر این فرض استوارند که رفتارهای بسیار پیچیده می‌توانند از اجرای مکرر قواعد ساده محاسباتی پدید آیند.
اما اینجا یک مرز بسیار مهم وجود دارد
یکی از سوءبرداشت‌های رایج این است که از ماشین جهانی تورینگ نتیجه گرفته می‌شود که «جهان یک رایانه است» یا «هر پدیده‌ای صرفاً یک محاسبه است». این برداشت دقیق نیست.
ماشین تورینگ درباره قابلیت محاسبه سخن می‌گوید، نه درباره ماهیت جهان. او نشان داد چه چیزهایی اصولاً قابل محاسبه‌اند، نه اینکه همه واقعیت را بتوان به محاسبه فروکاست.
اتفاقاً علوم پیچیدگی این مرز را پررنگ‌تر می‌کند. بسیاری از سامانه‌های پیچیده، با وجود آنکه از قواعد محاسباتی پیروی می‌کنند، به دلیل غیرخطی بودن، ظهور، آشوب و وابستگی به مسیر، رفتارهایی تولید می‌کنند که پیش‌بینی آنها عملاً بسیار دشوار یا حتی از نظر محاسباتی کاهش‌ناپذیر است.
پایان زندگی آلن تورینگ، پس از لودویگ بولتزمان، یکی دیگر از تلخ‌ترین سرنوشت‌های تاریخ علم است. نابغه‌ای که افق‌های تازه‌ای در ریاضیات، محاسبات و فهم جهان گشود، در سال ۱۹۵۴ در چهل‌ویک سالگی به زندگی خود پایان داد؛ آن هم در زمانه‌ای که جامعه و ساختار رسمی، توان فهم و تحمل بخشی از وجود او را نداشتند.
برای من، مرگ تورینگ فقط یک تراژدی شخصی نیست؛ نشانه برخورد زمانه با اندیشه‌هایی است که از مرزهای رایج دانش و هنجارهای مسلط فراتر می‌روند. بولتزمان زیر فشار انکار ایده‌هایش فرسوده شد و تورینگ زیر فشار تبعیض و تحقیر اجتماعی. هر دو قربانی روزگاری شدند که افق نگاهشان از افق زمانه وسیع‌تر بود.
شاید این هم یکی از درس‌های تاریخ علم باشد: همیشه بزرگ‌ترین مانع یک ایده جدید، دشواری علمی آن نیست؛ گاهی زمانه هنوز آماده فهم صاحب آن ایده نیست.
https://t.me/+oTlrBOZFJlI0YTI0

140 viewsmasoud, 05:32