SIA: Swarm Intelligence Algorithms

معرفی فصل یازدهم کتاب ژن خودخواه: مم: همتاساز جدید

در فصل یازدهم از کتاب ژن خودخواه ریچارد داکینز به معرفی یک همتاساز جدید بنام مم پرداخته شده  است. نویسنده در این فصل اشاره دارد که موردی که بیشتر باعث تفاوت بین انسان و دیگر ماشین های بقاء می شود "فرهنگ" می باشد. فرهنگ مانند ژن باعث انتقال از یک نسل به نسل دیگر می شود. و در واقع تکامل می یابد. نویسنده به مثال هایی از نوع انسان و جاندار در مورد انتقال فرهنگ اشاره دارد به عنوان مثال یک نوع خاصی از پرنده که دارای آوازهای مختلف می باشد بر اثر همزیستی با نوع دیگر در نسل های مختلف نوع آوازش تغییر کرده است. البته این تغییر نوع آواز از طریق ژن انتقال نیافته است بلکه انتقال فرهنگی بوده است.

تکامل فرهنگ علاوه بر زبان، مد لباس، طرز غذاخوردن، رسم ها، سنت ها، هنر و معماری، مهندسی و فناوری نیز می باشند که طوری تکامل پیدا می کنند که گوئی انتقال ژنی با شتاب زیادی صورت گرفته است اما ربطی به تکامل ژنی ندارد. این تکامل می تواند به صورت تدریجی هم رخ دهد.

پاسخ سوال ژن ها چه ویژگی هایی دارند؟ چیزی جزء همتاساز بودن شان نیست. ژن یا ملکول DNA یک همتاساز است که تا الان در حیات ما وجود داشته است. اما یک همتاساز جدید دیگری هم متولد شده است که از واژه یونانی بنام mimeme گرفته شده است. نویسنده برای هم وزن کردن آن با ژن آن را meme نامیده است. همان طور که اشاره شد نمونه هایی از مم را می توان آهنگ ها، باورها، تکیه کلام ها، مدل های لباس، شیوه های سفالگری و ساخت هلال تاق ها نام برد.

همان طور که ژن با پریدن از یک بدن به بدن دیگر از طریق اسپرم یا تخمک منتقل و پخش می شود، مم نیز از طریق مغز به مغز دیگر منتقل و تکثیر می شود.

به طور کلی تقلید، همان همتاسازی برای مم هاست. همانند ژن ها، بازدهی بعضی از مم ها در خزانه ی ممی بهتر از بقیه می باشد. در ژن ها همتاسازی سه ویژگی ماندگاری، زایایی و امانت نسخه برداری را دارند. ماندگاری در مم ها معمولاً تا پایان عمر فرد می باشد و در مقابل زایائی اهمیت کمتری را دارد. به عنوان مثال نسخه های از یک سرود که در ذهن یک فرد است می تواند به وسیله کاغذ یا مغز دیگران تا قرن ها زنده بماند. و اما در مورد ویژگی سوم بر خلاف ژن ها که انتقال همه یا هیچ صورت می گیرد برای مم ممکن است با تغییر همراه باشد. در واقع انتقال مم همواره هم در حال جهش است و هم در معرض آمیختگی است.

در بخش دیگری از این فصل بیان می کند که ژن و مم احتمالاً همدیگر را تقویت می کند، ولی در برخی از موارد ممکن است در مقابل یکدیگر باشند. به عنوان مثال زندگی مجردی ممکن است برای یک مم موفق باشد ولی برای ژن که نیتش تکثیر نسل می باشد مناسب نباشد. نویسنده معتقد است که مجموعه های ممی همساز همانند ژن ها تکامل می یابند. انتخاب طبیعی به نفع مم هایی است که از محیط فرهنگی شان به نفع خود استفاده کرده اند. این محیط فرهنگی شامل مم های منتخب دیگر هم می شود. بنابراین خزانه ی ممی یک ویژگی هایی پایدار از نظر تکاملی پیدا می کنند به طوری که برای مم های تازه نابود کردن آن ویژگی ها آسان نیست.

در بخش دیگری از این فصل اشاره به چیزهایی که بعد از مرگ از انسان باقی می ماند، شده است و آن چیزی جزء ژن و مم نیست. انسان ها ماشین هایی هستند که برای انتقال ژن به وجود آمده اند. ولی واقعیت این است که پس از سه نسل این ویژگی به فراموشی سپرده می شود. چون در هر بار تولید نسل شانس انتخاب ژن هر فرد به نصف کاهش پیدا می کند. ولی در بحث فرهنگ سالیان سال این فرهنگی که از یک فرد منتقل و تکثیر شده است، باقی می ماند.

در پایان فصل به برخورد مم ها در موضوعات مختلف به روش "با صرفه بودن شان" می پردازد. و نویسنده معتقد است که بهره گیری های کوتاه مدت نسبت به بلند مدت برای مم ها ارزشمند تر است. و اشاره به این شده است که هر کجا مغز توانایی تقلید داشته باشد در آنجا مم نیز حضور دارد. در پایان نویسنده آرزومند است که بشر به صورت آگاهانه و به طور آینده نگری در انتقال فرهنگ عمل کند و در مقابل موج انتقال فرهنگی به طور خودخواهانه ایستادگی کند. 

 

 [1]. کتاب ژن خودخواه، ریچارد داکینز، Oxford University Press ،ویرایش دوم، 2006.

 

تئوری آشوب و الگوریتم های آشوب

واژه آشوب به چه معناست؟

واژه chaos به طور سنتی به عنوان بی نظمی و آشوب و فقدان هرگونه ساختار یا نظم تعریف می شود. تعریف جدید آشوب این است که بی نظمی ممکن است صرفاً سطح بالایی از پیچیدگی باشد که شاید از فرآیندهای قطعی ناشی شود.

هیلز در سال 1990 آشوب یا بی نظمی را اینگونه تعریف می کند:

بی نظمی و آشوب نوعی نظم در بی نظمی است. بی نظمی از این رو که نتایج آن بی نظمی غیر قابل پیش بینی است و منظم بدان جهت که از نوعی قطعیت برخوردار است. قطعیت در برابر غیر قطعی بودن (تصادفی) مطرح می باشد. که به ازاء ورودی خاص، خروجی خاصی دارد.

تئوری آشوب:

تئوری آشوب برخلاف معنی واژه آن، در پی یافتن نظمی از بی نظمی است. این تئوری بیان می دارد که پیش بینی بلند مدت امری بیهوده می باشد و باید روی تصمیم کوتاه مدت تمرکز کرد. چهار اصل تئوری آشوب عبارتند از (شکل 1 ):

  • جاذبه های غریب: با دانش محدود در مورد شرایط اولیه یک نظام و با درک روابط ما بین اجزای آن می توان رفتار آینده را تخمین زد. در واقع جاذبه های غریب یا بی نظم در ابتدا بی نظم به نظر می رسند ولی در دراز مدت و تکرار به پدیده هایی منظم تبدیل می شوند. خلاصه آنکه آشوبناک بودن روندها همه خبر از نوعی نظم پنهان و کشف نشده می دهند.
  • اثر پروانه ای: یک تغییر کوچک در رفتار اولیه سیستم می تواند به تغییرات بسیار گسترده در آینده سیستم منجر شود. ادوارد لورنز نتایج محاسبات دستگاه معادلات دیفرانسی مربوط به جابه جایی حرارتی جو را منتشر و ملاحظه کرد که در محدوده معینی از عوامل معادلات، بدون دخالت عناصر تصادفی یا ورود اغتشاش خارجی، نوعی نوسانات نامنظم در پاسخ سیستم بروز داده می شود. او به این نتیجه رسید که یک تغییر جزئی در شرایط اولیه معادلات پیش بینی کننده وضع جوی، منجر به نوسانات در پاسخ سیستم و تغییرات شدید در نتایج حاصل از آنها می گردد. بدین مفهوم که مثلاً اگر پروانه ای در پکن بال بزند ممکن است بر اثر بال زدن، ابری حرکت کرده و در نیویورک طوفانی ایجاد شود. وی این خاصیت را اثر پروانه ای نامید. اثر پروانه ای در واقع بیانگر رد روابط خطی بین علت و معلول و تأیید غیرخطی بودن روابط در پدیده ها و سیستم ها است. یعنی یک تغییر جزئی در شرایط اولیه می تواند به نتایج وسیع و پیش بینی نشده ای در خروجی سیستم منجر گردد و این، سنگ بنای تئوری آشوب است.
  • سازگاری پویا: تئوری همگون سازی مجدد، کمیتها هیچ وقت ثابت نبوده و با مقیاس درجه ای از آن کمیت، کم و زیاد می شوند. یعنی مشخصه های اصلی نظام در مقیاس های مختلف ثابت می ماند. در واقع سیستم های بی نظم نسبت به محیط شان مانند موجودات زنده عمل می کنند و نوعی تطابق و سازگاری پویا بین خود و محیط اطراف شان ایجاد می کنند. از ویژگی های این سیستم ها هم افزائی، خود کنترلی، عناصر خود یادگیرنده و انعطاف پذیری سیستم می باشد.
  • خود مانایی: تئوری خود مانندی و عمومیت، رفتار کلی نظام های گوناگون، یکسان است.  بدین معنی که الگوهای ترسیمی بیانگر نوعی شباهت بین اجزاء و کل می باشد که در هندسه آن را بنام fractal می نامند. مانند برگ درخت، یک دانه برف.

شکل 1: اصول تئوری آشوب

در کل در سیستم های آشوبناک همان طور که گفته شد به شرایط اولیه حساس می باشد بدین معنی که در سیستم های دینامیکی مسیرهای مجاور با سرعت و به طور نمایی از هم جدا می­شوند. در واقع این خصوصیت، تفاوت اصلی سیستمهای دینامیکی آشوبناک با سیستمهای دینامیکی غیر­آشوبناک است. در سیستمهای دینامیکی غیر­آشوبناک، اختلاف کوچک اولیه در دو مسیر به عنوان خطای اندازه­گیری بوده و به طور خطی با زمان افزایش پیدا می­کند در حالی که در سیستمهای دینامیکی آشوبناک، اختلاف بین دو مسیر با فاصله بسیار اندک همان طوری که گفته شد، به طور نمایی افزایش می­یابد 

ادامه مطلب

خودسازماندهی در هوش جمعی چیست؟

 


هوش جمعی چیست؟

این مفهوم از هوش جمعی گروهی از عوامل ساده ظهور پیدا می کند. مثال های کلی از هوش جمعی مانند غذا خوردن گروهی حشرات اجتماعی، حمل و نقل مشارکتی، تقسیم کار، لانه سازی حشرات اجتماعی و مرتب سازی و خوشه بندی جمعی. مثال های عینی تر از هوش جمعی لانه سازی زنبورهای اجتماعی، دفاع گروهی زنبور عسل و زندگی و غذا خوردن مورچه ها.

به منظور طراحی هوش جمعی در فناوری اطلاعات نیاز به شناسایی تحولات و تغییرات، درک به معنی مدلسازی کامپیوتری از زنیست جمعی و گروهی، مهندسی به معنی ساده سازی و تنظیم مدل برای برنامه های کاربری کامپیوتری.

تعریف خودسازماندهی:

یکی از اصول اصلی هوش جمعی خود سازماندهی می باشد که در سال 1999 بونابیو و همکارانش تعریف خودسازماندهی را در هوش جمعی به صورت زیر تعریف کرده اند: خودسازماندهی یک مجموعه ای از مکانیزم های پویا می باشد که به موجب آن ساختارها در سطح جهانی ظهور پیدا می کند که تعامل آنها در سطح پایین مولفه ها رخ می دهد.

چهار اصل از خود سازماندهی عبارت است از:

  1. بازخورد مثبت (تقویت)
  2. بازخورد منفی (به منظور ایجاد تعادل و ثبات)
  3. تقویت نوسانات (غیر تصادفی، خطاها، حرکت تصادفی)
  4. تعاملات چندگانه

ویژگی های سیستم های خود سازمان یافته

  1. ساختاری است که با وضعیت همگن اولیه ظهور پیدا می کند.
  2. همزیستی پایدار چندگانه که از حالت های پایدار متعدد تشکیل شده است.
  3. حالت انتقال با تغییر قابل توجهی از رفتار سیستم رخ می دهد. 
ادامه مطلب
1 2 3 4 5 >>