Italiensk nynaturalism kantad av spiritualitet. Intervju med Gianluca De Serio

 Den italienska filmen har, trots de enorma svårigheter som landet brottas med, under den senaste tiden fått ett slags renässans. Det lutar mest åt en ny genre och nya stilgrepp ...

Av: Roberto Fogelberg Rota | 26 oktober, 2012
Filmens porträtt

Gamla staden i Riga Foto CC BY-SA 3.0

Ryssarna i Baltikum

Riga är Lettlands vackra huvudstad vid floden Dünas(Daugava) mynning i Östersjön. 2014 var staden med all rätt Europas kulturhuvudstad. Otaliga sevärdheter lockar. Riga var också en viktig industristad under ...

Av: Rolf Karlman | 21 augusti, 2016
Reportage om politik & samhälle

Kiarostamis paradox

Tidigt i den iranske regissören Abbas Kiarostamis kortfilm "Two Solutions for one Problem" ("Dow Rahehal Baraye yek Massaleh", 1975) möts vi av en berättarröst; en röst som i kombination med ...

Av: Amir Bashir Ghotaslou | 25 februari, 2009
Filmens porträtt

Strindberg på Rådmansgatan. Bild: Vattkoppa/Wiki

För att finna frid och ro

Hans-Evert Renérius skriver om Strindbergs liv med utgångspunkt i Göran Söderströms berömda biografi.

Av: Hans-Evert Renérius | 15 april, 2015
Litteraturens porträtt

  • Essäer
  • Publicerad:

Komplexitet som inte låter sig styras



Melanie MitchellMelanie Mitchell är professor i datorvetenskap i Portland, Oregon, och ”external professor” vid Santa Fé-institutet i New Mexico. Vid det senare utsågs hon att ge en föresläsningsserie, som hon kallade ”The Past and Future of the Sciences of Complexity”. De föreläsningarna byggde hon sedan ut till en omfångsrik bok, som fick namnet Complexity. A Guided Tour (2009; här begagnas utgåva i Oxford University paperbacks 2012).

Ja, en guidad tur, det är precis vad det är. Melanie Mitchell är en mycket ambitiös och kunnig lärare, och hon lämnar inget åt slumpen. Så småningom tycks det bli nära nog vetenskapens hela historia – och ändå inte.

 

Komplexa system från enkla regler – i Michigan och Santa Fé

Förordet är mycket lovande. ”Reduktionism har varit den dominerande vägen i vetenskapen sedan början av 1600-talet”, börjar hon och fortsätter: ”/men/ många fenomen har lagt hinder i vägen för (stymied) reduktionistprogrammet: den till synes oreducerbara oförutsägbarheten hos väder och klimat; den invecklade beskaffenheten och adaptiva naturen hos levande organismer och de sjukdomar som hotar dem; de ekonomiska, politiska och kulturella beteendena hos samhällen; tillväxten och verkningarna av modern teknologi och nätverkskommunikation; och intelligensnes natur och utsikterna att skapa den i datorer. Antireduktionismens slagord: ’det hela är mer än summan av delarna’, får stegrad betydelse, när nya vetenskaper som kaos, systembiologi, evolutionsekonomi och nätverksteori rör sig bortom reduktionismen för att förklara hur komplext beteende kan uppstå från stora samlingar av enklare komponenter.” (x)

I mitten av 1900-talet förstod många forskare att sådana fenomen inte kan indordnas i enskilda discipliner utan ”kräver en interdisciplinär förståelse baserad på vetenskapliga grunder, som ännu inte har blivit uppfunna. Åtskilliga försök att bygga dessa grunder innefattar bland annat områdena cybernetik, synergetik, systemvetenskap och senast vetenskapen om komplexa system.”

Stöd Tidningen Kulturen

Köp en prenumeration! Klicka för mer information.

Och så berättar Melanie Mitchell om hur hon vid University of Michigan fick sin ”antireduktionistiska epifani”. Hon var ”djupt förälskad i fysiken och i reduktionismens målsättningar” och ville studera artificiell intelligens. Men hennes mål var egentligen att studera hur människor tänker, och fysiken och t o m neurovetenskapen hade litet eller intet att säga om det. För det gick inte att förstå sådant på de individuella neuronernas och synapsernas plan. Därför väckte ’programmet’ för komplexa system stark resonans hos henne.

bokenOch 1989 fick hennes handledare, Douglas Hofstadter, inbjudan till en konferens om ”emergent computation” i Los Alamos i New Mexico. Men han hade för mycket att göra, så han sände i stället Melanie Mitchell.

Och därmed var hennes lycka gjord. För hon kände att det närbelägna Santa Fé-institutet, som nyligen hade grundats för att studera just detta, var precis den plats, där hon ville vara. Och hon lyckades också få arbete just där. Och där gav hon alltså så småningom den serie föreläsningar, som blev till den bok, som vi talar om här. Och i den frågar hon sig alltså hur det kommer sig att ”dessa system i naturen, som vi kallar komplexa och anpassningsbara – hjärnan, insektskolonier, immunsystemet, celler, den globala ekonomin, biologisk evolution – producerar sådana komplexa och anpassningsbara system från underliggande enkla regler? Hur kan inbördes beroende och ändå egennyttiga organismer komma att samarbeta för att lösa problem som påverkar deras överlevnad som helhet? (xi f) Och hon sammanfattar:”En fullständig redogörelse för hur den självorganisation, som inte leder till entropi, äger rum, är den heliga graal för den vetenskap som avhandlar komplexa system” (40).

De starkaste formuleringarna finns kanske på s 8 och 4. Cellerna i immunsystemet ”arbetar tillsammans på ett effektivt och verksamt sätt utan någon central kontroll.” ”/…/ och mest mystiskt, hur /kan/ de fenomen som vi kallar ’intelligens’ och ’medvetande’, framgå (emerge) från icke-intelligenta, icke-medvetna materiella underlag.” Ja, det är det fenomen vi kallar fasövergång, men nu av så mycket svårare slag än övergång från is till vatten och från vatten till ånga. Det är där den stora gåtan ligger.

Dynamiska system 

Därmed är bordet dukat och föreställningen kan börja. Och den börjar med en närmare presentation av sådana komplexa system, som har nämnts tidigare: myrsamhällen och andra insektskolonier, hjärnan, immunsystemet, den globala ekonomin, the World Wide Web. Den går sedan vidare med ett centralt kapitel kallat ”Dynamics, Chaos, and Prediction”. Det kan uppfattas som en översikt över naturvetenskapens historia, men vad det gäller är teorier för dynamiska system hos Aristoteles, Galileo, Kepler, Newton, Poincaré och Feigenbaum. Och upptäckten under 1900-talet att perfekt förutsägelse, sådan som Laplace drömde om, var omöjlig, också i princip. Vad sm tillkom var Heisenbergs upptäckt av ”osäkerhetsprincipen” och upptäckten av att det finns kaotiska system, vilkas utveckling inte låter sig förutses.

Mitchell söker demonstrera detta med hjälp av kaniner och deras fortplantning, men det görs både orealistiskt – alla föräldrar tänks dö omedelbart efter det de fått sin avkomma – och opedagogiskt – den formel, som det hela mynnar ut i, den ”logistiska kartan”, uppställs och tillämpas på ett sätt som är naturligt för professionella men mycket svårt för vanliga läsare, därför att ingen hjälp ges. Det hela mynnar ut i att det ändå finns två allmänna principer för utvecklingen av kaotiska system: de delar sig i två på vissa bestämda punkter – bifurkationer - , och vägen mellan dessa förlöper med samma hastighet i enlighet med Feigenbaums konstant. Man kan alltså förutsäga vissa allmänna moment också i sådana system. Men man kan inte styra dem.

Addition och reaktion

Till detta skulle jag vilja lägga två reflektioner. Det är nog bra med dessa triumfer för de matematiska snillena, men mig tycks det som om det väsentliga redan var sagt, och det redan på sidan 23. Författarinnan berättar där om sina söners manövrer i köket. När de blandar mjöl och socker, händer ingenting, men när de blandar soda och ättika, blir det en explosion. Skillnaden är att i det senare fallet reagerar sodan och ättikan med varann, vilket resulterar i en massa koldioxid.

Javisst, detta är ju ett högst allmänt förhållande, men det förbises av den majoritet som menar, att man kan förstå ett ämne eller en företeelse genom att dela upp det i dess beståndsdelar och sedan addera dessa till varann. Hur dum får man vara? För säkerhets skull upprepas iakttagelsen 270 sidor senare i ett citat från en grupp fysiker: ”Interaktionen av komponenter i en skala kan leda till komplext globalt beteende på en större skala som i allmänhet inte kan deduceras från kunskap om de individuella komponenterna” (293).

Tanke och natur, abstrakt och konkret

Det andra tillägget står redan i boken, nämligen på sidan med bilden av Feigenbaum, 37. Där citeras ”Feigenbaums kollega Leo Kadanoff”, som sade, att ”det bästa som kan hända en vetenskapsman är att förstå att något som hände i hans eller hennes medvetande exakt motsvarar något som händer i naturen”. Javisst, och här är kruxet i Melanie Mitchells bok. I bokens sista kapitel citerar hon beundransvärt nog en nergörande kritik som hennes ämnesområde och hon själv fått i en artikel av John Horgan i Scientific American redan 1995. Han tvivlade på att forskningsområdet komplexa system skulle upptäcka några användbara principer, och menade att dominansen för datormodeller ledde till en ”fakta-fri vetenskap”.

En sådan kritik kände också jag, när jag hade läst halva boken, och jag var på väg att utdöma den. Men fortsatt läsning visade att jag hade fel. Det gäller möjligheten att umgås med och forska i just sådana komplexa system, som boken handlar om – alltså en mycket svår och viktig uppgift, som inte kan lösas på vanligt sätt. 

Levande system

Living systemsDet gäller i första hand kapitel 12 ”Information Processing in Living systems”. Här gäller det alltså verkligen levande system, även om författaren först mjukar upp sig med sådana processer i datorer och cellautomater. Men här blir klara och entydiga resultat för de system, som hon begrundat redan tidigare.

För det första kan det aldrig bli fråga om att kartlägga verksamheten hos enskilda, individuella celler, myror eller enzymer, utan man måste inrikta sig på kollektiva aktioner av stora grupper av sådana enheter. Sedd på detta sätt är informationen inte lokaliserad till någon särskild plats i systemet. I stället tar den formen av statistik och dynamik hos mönstret av systemets komponenter. (179 f)

I immunsystemet kan alltså den rumsliga fördelningen och den tidsliga dynamiken hos lymfocyterna förstås som en dynamisk representation av information om patogenerna i kroppen. I myrkolonierna finns information om födosituationen i distributionen av myror på de olika spåren. Och i cellens metabolism reflekteras informationen om tillståndet och behoven hos cellen i de rumsliga koncentrationerna av olika slags molekyler.

Men sedan gäller det frågan om hur denna information kan kommuniceras och behandlas. Ingen indiduell komponenet i systemet kan uppfatta och sprida ”den stora bilden” av systemet i dess helhet. I stället måste detta ske genom ”provtagning” (sampling). I immunsystemet prövar lymfocyten på detta sätt sin omgivning, och resultatet avgör om den skall bli aktiv eller förbli ”sovande”. I myrkolonin provar den enskilda myran feromonsignalerna genom sina receptorer och grundar sitt beslut på resultatet.

Till sist ställs frågan om sådan här information har mening, något som ofta tycks ha bestritts. Men Mitchell menar att så är fallet och beger sig därmed ”out on a limb”, riskerar sitt anseende. Men visst har informationen, som hon hävdar, mening, nämligen i det som är väsentligt för alla sådana levande system: överlevnad och fortlevnad genom avkomma. Saker som händer en organism betyder naturligtvis något, om de påverkar hans/hennes välbefinnande och förmåga att få avkomma. (184)

Men därmed är vi ju framme vid en springande punkt: låt vara att all denna information finns, vem eller vad skall då i levande system utan kontrollant eller ledare tänkas avläsa den. så att ”man” kan vidta lämpliga åtgärder? Detta är i grunden, menar Mitchell och nog inte bara hon, fråga om vad som konstituerar medvetande eller självmedvetande i levande system. Detta är ”ett av de djupaste mysterierna i komplexa system och i vetenskapen överhuuvud”. Men Melanie Mitchell har ingen lösning – mer än någon annan.(184)

Att arbeta med modeller 

cellular-automata addictsDet andra fallet, som gör Mitchells framställning både förståelig och klok, gäller sådana svår- eller olösliga problem, som förr åtminstone gärna betecknades som ”moment 22” efter en roman av Joseph Heller från 1961. Här får modellbegreppet en viktig mening och roll. Om man kan ställa upp problemet som en enkel modell, som kan spelas igenom på datorn, så kan man få en överblick över de olika möjligheterna och kanske finna en ny, som man inte tänkt på tidigare.

Ett standardfall, som spelats igenom ett otal gånger, kallas ”Fångarnas dilemma”. Med dess hjälp tänks det att man kan få en överblick över och förståelse för mellanfolkliga problem – ett problemområde som förvisso är viktigt. Svagheten är bara att en illvillig motståndare alltid kan spela igenom en gång till och därmed finna lämpliga motåtgärder.

Än en gång blir det alltså fråga om att arbeta på datorn, men detta är därför inte fritt från fakta utan kan vara till stor nytta i det dagliga livet.

En dunkel passion 

Därmed är jag dock inte färdig med boken. John Horgans invändningar och min egen tvekan var inte helt omotiverade. Redan det lysande förordet innehåller mot slutet en passage, som kan göra en betänksam. Det gäller de begrepp som kommer till användning inom området komplexa system, som ”spontan ordning, självorganiserande system och emergens (liksom ’komplexitet’ självt). Ett centralt syfte med denna bok är att erbjuda en klarare bild ” av sådana begrepp, heter det (xii).

Och i fyra långa kapitel söker Mitchell definiera (14) begrepp som information, computation, evolution, ordning och liv, och huvudpersoner blir där James Clark Maxwell, Ludwig Boltzmann, Claude Shannon, Kurt Gödel och naturligtvis Darwin och Mendel, Watson och Crick. Jag har dock svårt att av dessa kapitel få ut någon ny visdom om de angelägna problem som artikulerades i förordet.

Melanie Mitchell är alltså – sin ”antireduktionistiska epifani” till trots – en sådan forskare som överallt strävar efter och begär entydiga begrepp och säkra, hållbara resultat. Det tycks aldrig falla henne in att världen och vårt förhållande till den kan vara så beskaffade, att sådana begrepp och resultat inte överallt kan uppnås. För världen är ju sådan att den inte låter sig förutsägs, det är bristande empiri att tänka sig något annat. Och det är vår stora lycka att det är så, för hur skulle det vara att leva i en värld, där man kunde räkna ut vad som skulle hända i morgon, nästa månad, nästa år, nästa sekel? Där skulle åtminbstone inte jag vilja leva. Men det är ingen risk, för om man kunde räkna ut detta, så kunde man också motsätta sig det och därmed till äventyrs förhindra det. Och så var världen ändå inte förutsägbar.

Men Mitchell är perfektionist, kanske också pedant. Inte för inte hade hon matematik som huvudämne i sina studier (189). Och både före och efter sin epifani ägnadede hon sig åt artificiell intelligens. Kapitlet om de alltigenom artificiella cellautomaterna (se min bok Världen underbarare än vi tror, s 99-129) avslutas något överraskande med följande tirad om detta nya slag av vetenskap (NKS): ”Vad än dess andra meriter kan vara, så kan vi alla slavar under cellautomater (cellular-automata addicts) vara överens om att NKS erbjöd en mängd välkommen publicitet för vår dunkla passion” (159).

Den passionen gör boken Complexity något mindre smaklig för.

Erland Lagerroth

Appendix

 

Världen och vetenskapen – ett olyckligt äktenskap?

Under arbetet med Melanie Mitchells stora, ambitiösa och sympatiska bok Complexity. A Guided Tour kom jag i tankar. Författarinnan är som sagt mycket ambitiös och vill göra sitt arbete så bra som möjligt, helst perfekt. Det bottnar naturligtvis i en personlig läggning: hon är kanske både perfektionist och pedant. Denna läggning har tagit sig också andra uttryck: på college hade hon matematik som huvudämne, och sitt första år på University of Michigan studerade hon datorvetenskap och då särskilt artificiell intelligens, det vill säga att ”få datorer att tänka som folk” (189, x).

Hennes avslutning av kapitlet om cellautomater kommer därför inte som en total överraskning, Det gäller en vetenskap, där rutor på ett mönster à la schackbräde färgas svarta eller vita efter vissa regler – alltså en vetenskap, som är totalt cerebral (se vidare min bok Världen underbarare än vi tror, s 99-129). Hon avslutar med en påfallande bekännelse: vad än denna nya vetenskap kan ha för förtjänster, ”så kan vi alla slavar under cellautomater (cellular-automata addicts) vara överens om att den erbjöd en mängd välkommen publicitet för vår dunkla passion”.

Här erkänns och bekänns alltså en inriktning i vetenskapen som ”dunkel passion”. Det gäller att arbeta med fixa enheter och att komma fram till säkra, entydiga resultat. Såsom i ”den nya vetenskapen” om cellautomater men i det längsta också i matematiken. Men om detta varit Melanie Mitchells hela forskarprofil, hade åtminstone jag inte läst hennes bok, och det med både intresse och sympati. Åt motsatt håll pekar redan lusten ”att få datorer att tänka som folk” och framför allt hela projektet att söka få grepp om dessa komplexa system av oändliga enheter i oöverskådlig växelverkan.

Mitchells bok exponerar på det sättet ovanligt tydligt två motsatta tendenser i vetenskapen, och det är därför den kan inspirera till en uppsats som denna, som annars väl aldrig hade blivit skriven. (Natur)vetenskapen har ju som ambition att klarlägga naturen och dess sätt att fungera, men i sin strävan att nå säkra och ”objektiva” resultat kan det leda till att den, utifrån fixa mönster, metoder och modeller, våldför sig på naturens mångfald och oberäknelighet. Äktenskapet mellan världen och vetenskapen kan bli olyckligt – men behöver inte vara det. Därav frågetecknet i rubriken.

Erland Lagerroth

 

 

 

Ur arkivet

view_module reorder

”Man bara sätter igång och gör vad som ska göras...” – ett samtal…

”Man bara sätter igång och gör vad som ska göras...” – ett samtal med Wes Lang Våren 2007 deltog den amerikanske konstnären Wes Lang i en samlingsutställning på Galleri Loyal i Stockholm ...

Av: Carl Abrahamsson | Konstens porträtt | 04 juli, 2007

66 metagram för mycket - ett oavslutat kapitel i många delar.

Del 2Författaren satte sig till rätta vid det lilla bordet på scenen. All nervositet hade nu lagt sig. Han plockade lite med sina anteckningar. Någon hade hävdat att det var ...

Av: Carl Abrahamsson | Carl Abrahamsson | 13 januari, 2011

26. Ines

Ur intimitetsboken.   Nummer: 1. Datum: 12/10 1938 Datum för händelsen: 24/5 1938 Plats: Skeppargatan, Stockholm. Person: Karin B Händelse: Jag var hemma hos Karin med anledning av hennes fredsarbete. Jag skulle eventuellt genomföra en fredskonferens och ville ...

Av: Ines | Lund har allt utom vatten | 08 juni, 2012

Sofi Oksanen Foto CC BY 3.0 Wikipedia

Sofi Oksanen: Estland och kvinnokroppen

Sofi Oksanen har jämförts med både Quentin Tarantino och Leo Tolstoj. Tarantinos namn är inte tillfälligt, Pulp fiction ligger inte långt undan. Alltsedan debuten ”Stalinin lehmät” 2003 (Stalins kossor 2007) ...

Av: Enel Melberg | Essäer om litteratur & böcker | 08 mars, 2017

Vridning – Motstånd – Stoft

Denna essä är ett försök till att avhandla historiens dialog med den nutida tyska musiken genom att belysa Beethovens inverkan på tre tyska tonsättare och deras respektive tankemodeller och verk ...

Av: Stefan Thorsson | Essäer om musik | 02 december, 2012

Hon fångar djurens blickar

Hare – bearbetad litografi på frigolit av Riitta Tjörneryd Blicken mellan djur och människa, som kanske har spelat en avgörande roll i det mänskliga samhällets utveckling, och som alla människor i ...

Av: Niels Hebert | Konstens porträtt | 24 mars, 2008

Eric von Post - diktare i islams tecken

Genom den ljusport ditt molnsvärd öppnat, Muhammed, steg jag jublande inför Allah och hans härlighet. - Ur Ramazan Den store humanisten Eric von Post (1899-1990) tillhör den glesa skara svenska toppdiplomater ...

Av: Ashk Dahlén | Essäer om litteratur & böcker | 10 januari, 2011

Plast och heroin – en lyrisk betraktelse av konstnärligt samarbete hos Basquiat och…

Att ställa sig inför konstnärernas samarbeten var som att låta språk möta text. Jag låter Basquiat representera språk i relation till Warhol som text. Det är som att båda deras ...

Av: Freke Räihä | Essäer om konst | 09 februari, 2012

Botanisera i arkivet
close

Prenumerera på vårt nyhetsbrev!

Få de senaste artiklarna direkt i din brevlåda - helt kostnadsfritt.

Du kan när som helst avsluta din prenumeration - enklast klickar du bara på länken du hittar i varje nyhetsbrev.