Belirme

Belirme (zuhur, İng. emergence), karmaşık bir sistemde yeni ve uyumlu yapılar, desenler ve özelliklerin ortaya çıkması sürecidir. Belirmiş fenomen, sistemin elemanları arasında etkileşim dinamikleri sonucunda oluşur. Belirmiş fenomen çoğunlukla görece basit parçaların görece basit etkileşimlerinden çıkan beklenmedik, sıradan olmayan sonuçlardır. Karmaşık bir sistemi daha az karmaşık olandan ayıran şey, karmaşık sistemde bazı davranımların ve desenlerin, elemanların arasındaki ilişkilerin dokusu gereği ortaya çıkamalarıdır.

Bir belirmiş davranım, belirmiş nitelik veya zuhur eden özellik, bir ortamda belirli sayıda basit birim (ajan) çalışırken, grup olarak karmaşık hareketler oluşturduğunda gözlemlenebilir. Birden fazla şeyden oluşmuş bir sistem bu şeylerin sahip oldukları özelliklerin toplamından fazlasını içerebilir. Örneğin, bir düzlemde iki nokta düşünün. Bu noktalar arasında bir uzaklık olacaktır. Bu uzaklığın kendisi bir noktanın bir özelliği olmayıp, sadece noktalar arasındaki ilişkide kendini gösterir. Belirmiş özellikler sadece sistemin içindeki elemanlar arasından değil, aynı zamanda diğer belirmiş özellikler arasından da çıkabilir. Bu özelliklerin sayısı ve inceliği, gerek elemanların gerekse de öncül olarak belirmiş özelliklerin sayısından çok daha fazla olabilir.

Belirmiş özellikler bir karmaşık sistem çeşitlilik, organizasyon ve bağımlılığa ulaşınca ortaya çıkar. Özelliğin kendisi genellikle öngörülemez ve benzersizdir. Sistemin evriminin yeni bir boyutunu temsil eder. Karmaşık davranımlar veya özellikler, hiçbir tek birimin özelliği olmadığı gibi daha alt seviyedeki birimlerin hareketlerine indirgerek de öngörülemezler. Bir kuş veya balık sürüsünün davranımı bu kavram için kolayca anlaşılabilecek örneklerdir. Sürünün hareketini anlamak tek tek balık veya kuşların hareketini anlamaktan daha zordur.

Belirme açısından bakıldığında zekâ, nöronlar arasındaki bağlantılardan belirir ve bu persfektiften bakıldığında beyni oluşturan nöronlar zeki olmasa da beyinin zeki olmasını açıklamak için bir "ruh" kavramı ortaya atmak gerekli değildir.

Belirmiş davranım oyun ve oyun tasarımı için de önemlidir. Örneğin, poker oyunu, özellikle de belirli bir artırım yapısı olmayan limitsiz formları, genellikle belirmiş davranım tarafından yönetilir. Örneğin, kurallar oyuncuya pas geçmesini zorunlu kılmaz ama çoğu oyuncular bunu yapar. Oyun belirmiş davranım tarafından yönetildiği için kurallar aynı olsa da bir poker masasındaki oyun diğerinden tamamen farklı olabilir. Oyun varyasyonları belirmiş meta-oyunun örnekleridir ve yeni oyunların evrimleşmesine katalizör olurlar.

Belirmiş yapılar tek bir olay veya kural tarafından yaratılmamış desenlerdir. Sisteme bir desen oluşturması komutunu veren bir şey yoktur ama her parçanın diğerleri ile olan etkileşimi karmaşık bir süreç sonucu düzene yol açar. Belirmiş yapıların parçalarının toplamlarından fazlası oldukları söylenebilir, çünkü bu belirmiş düzen çeşitli parçaların bir araya gelmesiyle ortaya çıkmaz. Bu parçaların etkileşimi önemlidir.

Biyolojiden bir örnek olarak karınca kolonisini alabiliriz. Kraliçe karıncalara ne yapmaları konusunda direkt emirler vermez. Bunun yerine, her karınca çeşitli uyarılara kimyasal koku şeklinde reaksiyon verir. Bu uyarılar larva, diğer karıncalar, düşmanlar, yemek ve çop biriktirme olabilir. Karınca bu kimyasal kokuyu ardında bir iz olarak bırakır ve bu iz diğer karıncalar için yeni bir uyaran olur. Burada her karınca sahip olduğu genetik kodlar neticesinde sadece kendi etrafındakilere tepki veren otonom bir birimdir. Merkezi bir karar alma olmamasına rağmen, karınca kolonileri karmaşık davranım gösterirler ve hatta geometrik problemleri dahi çözebilirler.

Belirmiş yapılar şehirleri ve galaksilerin şekli gibi birçok doğal fenomeni de içerirler. Komuta olmadan düzen oluşturdukları için entropi prensiplerini yener görünürler.

Belirmiş süreçler ve davranımlar, çok hücreli biyolojik yapılardan hücresel otomatlara, organizasyon olgularından bilgisayar simülasyonlarına kadar çok çeşitli yerlerde gözlemlenebilir. Borsa belirmişliğin büyük ölçekteki bir örneğidir: bir bütün olarak şirketlerin dünya çapında görece fiyatlarını düzenlemesine rağmen, lider olarak kabul edilebilecek, pazarın tümünün çalışmasını kontrol eden bir birim yoktur. Her ajan veya yatırımcı, sadece porföyündeki sayılı firmadan haberdardır ve pazarın belirli düzenleyici kurallarını izlemek zorundadır. Bireysel yatırımcıların etkileşimleri sayesinde borsanın karmaşıklığı bir bütün olarak belirir.

Belirmiş yapılar organizasyonun değişik seviyelerinde oraya çıkabilir. Daha önce belirtildiği gibi, galaksilerin uzaydaki yapısı evrendeki enerji ve maddenin dağılımının belirmiş bir özelliğidir. Benzer şekilde hava durumu olgusu, örneğin fırtınalar, hayatın kendisi gibi belirmiş özelliklerdir. Belirmiş kendi kendine organizasyon, bölge planlamasının yapılmadığı şehirlerin ortaya çıkmasında sıklıkla görülür.

Fizikte belirme makroskopik sistem mikroskopik sistemin toplamı olmasına rağmen, mikroskopik değil makroskopik bir seviyede oluşan fenomenler için kullanılır. Bazı örnekler şunlardır:

1. Sıcaklık. Tek tek parçaçıkların enerjisi, momenti ve hızları olabilir ama sıcaklıkları olamaz. Sıcaklık sadece termodinamiğin kurallarının çalışacağı miktarda parça toplanınca belirir. Aynı şekilde, temel parçacıklar (veya atomlar) ayrı ayrı katı, sıvı veya gaz halleri ile mevcut değillerdir. Bu olgular atomik seviyenin üstünde belirler.
2. Renk. Protonlar veya elektronlar gibi temel parçacıkların renkleri yoktur. Sadece bunlar atomlar halinde düzenlendiği zaman ışığın bazı dalga boylarını emip bazılarını yansıtırlar ve böylece bir renge sahip oldukları söylenebilir. (kuarkların renk değişimi olarak adlandırılan bir özelliği olsa da bu sadece şekilsel bir isimdir ve rengin günlük kullanımıyla ilgisi yoktur)
3. Sürtünme. Temel parçacıklar sürtünmesizdirler veya daha kesin bir ifadeyle bu parçacıkların arasındaki kuvvetler korunumludur. Ancak, yüzeyleri birbirine sürtüldüğü zaman enerji emebilen, maddenin daha karmaşık yapıları düşünüldüğü zaman sürtünme belirir. Benzer bakış açısı viskozite, elastisite gibi olgulara da uygulanabilir.

Parçacık fiziğinin bazı teorileri, hatta kütle, uzay ve zaman gibi bazi yapılar bile daha temel olgulardan (Higgs boson veya sicim teorisi gibi) çıkmış belirmiş fenomen olarak görülebilir. Kuantum mekaniğinin bazı yorumlarında, her objenin belirli bir pozisyonu, momenti, vb. vardır diyen deteministik gerçeklik algısı aslında bir belirmiş fenomendir çünkü maddenin gerçek hali tek bir pozisyon veya momentumu olması gerekmeyen bir dalga fonksiyonu olarak tanımlanmıştır.

Bütün bu örneklerde, makroskopik seviyedeki belirmiş fenomen mikroskopik seviyede direkt olarak var olmayabilir ama makroskopik seviyedeki varlığı mikroskopik seviyede fizik kanunlarının uygulanmasıyla açıklanabilir.

Belirmiş fenomen, bütün maddeyi onu oluşturan parçalarla açıklamaya çalışan indirgemeci fizik teorisinin neden yaşayan varlıklar gibi kompleks nesneleri açıklamayı umduğunu gösterir. Bunun yanında, belirmiş fenomen aşırı indirgemeciliğe bir uyarıdır çünkü belirmiş fenomenin mikroskopik açıklaması çok karmaşık veya pratik kullanım için çok alt seviyede kalabilir. Örneğin, eğer kimya, parçacık fiziğindeki etkileşimlerden belirmiş olarak, hücre biyolojisi kimyadaki etkileşimlerin belirmiş olarak, insanlar hücre biyolojisindeki etkileşimlerden belirmiş olarak, medeniyet insanların etkileşimlerdinden belirmiş olarak ve insanlık tarihi medeniyetlerin etkileşimden belirmiş olarak açıklanabilir olsa da, bu tek başına bunun kolay olduğunu veya insanlık tarihinin parçacık fiziği kanunları ile açıklanmasının istenilirliğini göstermez. (Ama yine de bu, bazılarının belirmiş karmaşık fenomenlerin (insanlık tarihi gibi) daha temel teoriler ile ilişkili basit yasalarla açıklanması ile ilgili hipotezler ortaya atmasını engellememiştir. Örneğin Kodratiev dalgası veya bilimkurgu olan psikotarih'e bakınız.

• John H. Holland, Emergence from chaos to order (1998) Oxford University Press, ISBN 0-7382-0142-1
• Steven Johnson, Emergence (2002) Scribner, ISBN 0-684-86876-8
• Gregory Bateson, Steps to an Ecology of Mind (1972) Ballantine Books, ISBN 0-226-03905-6
• Kevin Kelly, Out of Control (1994) Perseus Books Group, ISBN 0-201-48340-8
• Stephen Wolfram, A New Kind of Science (2002), ISBN 1-57955-008-8.
• Mario Augusto Bunge, "Emergence and Convergence" (2001)
• Jochen Fromm, The emergence of complexity (2004) Kassel University Press, ISBN 3-89958-069-9
• Douglas R Hofstadter, "Gödel, Escher, Bach: An eternal Golden Braid" (1979) Harvester Press
• Korotayev A., Malkov A., Khaltourina D. Introduction to Social Macrodynamics: Compact Macromodels of the World System Growth. Moscow: URSS, 2006. ISBN 5-484-00414-4 [1] 5 Ocak 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
• Thomas C. Schelling, "Micromotives and Macrobehavior" (1978) W. W. Norton and Company

• Exploring Emergence 5 Aralık 2002 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.: An introduction to emergence using Conway's Game of Life from the MIT Media Lab
• An interview with Stephen Johnson 4 Nisan 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• The principles of Emergent Design