Puppies! Nu dat ik je aandacht heb, complexiteitstheorie
-
0:03 - 0:05Wetenschap,
-
0:05 - 0:08wetenschap heeft ons kennis gegeven
-
0:08 - 0:11over de verre uithoeken van het universum,
-
0:11 - 0:14wat zowel ontzettend belangrijk
-
0:14 - 0:16en ver van ons verwijderd is,
-
0:16 - 0:19en toch veel dichterbij,
-
0:19 - 0:21veel meer aan ons gerelateerd
-
0:21 - 0:23dan zoveel andere dingen
die we niet echt begrijpen. -
0:23 - 0:25En één van die dingen is de ongelooflijke
-
0:25 - 0:29sociale complexiteit
van de dieren om ons heen, -
0:29 - 0:31en vandaag wil ik jullie
een aantal verhalen vertellen -
0:31 - 0:33over complexiteit in het dierenrijk.
-
0:33 - 0:36Maar eerst moeten we
complexiteit definiëren. -
0:36 - 0:38Wat is complex?
-
0:38 - 0:41Complex is niet hetzelfde als ingewikkeld.
-
0:41 - 0:44Iets ingewikkelds
bestaat uit vele kleine delen, -
0:44 - 0:47allemaal anders van elkaar, en ieder deel
-
0:47 - 0:50heeft zijn eigen, nauwkeurige rol
in de machine waar het deel van is. -
0:50 - 0:53Daarentegen is een complex systeem
-
0:53 - 0:55gemaakt van heel veel gelijke delen
-
0:55 - 0:57en het is de interactie
-
0:57 - 1:01die het uiteindelijke
samenhangende gedrag produceert. -
1:01 - 1:05Complexe systemen hebben
veel delen die samenwerken -
1:05 - 1:08en die zich gedragen volgens
simpele, individuele regels, -
1:08 - 1:11en dit resulteert in
waargenomen eigenschappen. -
1:11 - 1:13Het gedrag van het systeem als een totaal
-
1:13 - 1:15kan niet voorspeld worden
-
1:15 - 1:17enkel aan de hand van
de individuele regels. -
1:17 - 1:19Zoals Aristoteles schreef:
-
1:19 - 1:22het geheel is meer dan de som der delen.
-
1:22 - 1:24Maar laten we van Aristoteles
doorreizen naar -
1:24 - 1:28een meer concreet voorbeeld
van een complex systeem. -
1:28 - 1:30Dit zijn Schotse terriërs.
-
1:30 - 1:34In het begin is het systeem chaotisch.
-
1:34 - 1:38Dan komt er een verandering: melk.
-
1:38 - 1:41Ieder individu begint
in dezelfde richting te duwen, -
1:41 - 1:45en dan gebeurt er dit.
-
1:45 - 1:48Het draaimolentje is een uitkomst
-
1:48 - 1:50van de interactie tussen de puppy's
-
1:50 - 1:53wiens enige regel het is
om continu melk te drinken, -
1:53 - 1:57en daarom dus in een
bepaalde richting te duwen. -
1:57 - 2:01Het gaat dus om het vinden
van simpele regels -
2:01 - 2:04van waaruit complexiteit zich ontwikkelt.
-
2:04 - 2:07Ik noem dit complexiteit vereenvoudigen,
-
2:07 - 2:09en dat is wat we doen
in de vakgroep systeemontwerp -
2:09 - 2:11bij ETH Zurich.
-
2:11 - 2:15We verzamelen data over dierpopulaties,
-
2:15 - 2:18analyseren complexe patronen,
en proberen ze te verklaren. -
2:18 - 2:21Het vergt natuurkundigen
die samenwerken met biologen, -
2:21 - 2:24met wiskundigen en computerwetenschappers,
-
2:24 - 2:26en het is de interactie tussen hen die
-
2:26 - 2:28die grensoverschrijdende vaardigheden produceert
-
2:28 - 2:30om deze problemen op te lossen.
-
2:30 - 2:32Ook hier is het geheel meer
-
2:32 - 2:33dan de som der delen.
-
2:33 - 2:36In zekere zin is samenwerking
-
2:36 - 2:39een voorbeeld van een complex systeem.
-
2:39 - 2:41En je kunt je afvragen
-
2:41 - 2:44aan welke kant sta ik,
biologie of natuurkunde? -
2:44 - 2:46Het is in feite net iets anders,
-
2:46 - 2:47en om het uit te leggen moet ik je
-
2:47 - 2:50een kort verhaal over mezelf vertellen.
-
2:50 - 2:52Toen ik klein was,
-
2:52 - 2:56bouwde ik graag dingen,
gecompliceerde machines. -
2:56 - 2:58Ik wilde dus elektrotechniek
-
2:58 - 3:00en robotica studeren,
-
3:00 - 3:02en mijn afstudeerproject
-
3:02 - 3:05ging over het bouwen
van een robot: de ER-1. -
3:05 - 3:07Die zag er zo uit.
-
3:07 - 3:10Hij zou informatie verzamelen
over zijn omgeving -
3:10 - 3:13en enkel een witte lijn
op de grond volgen. -
3:13 - 3:15Het was ontzettend ingewikkeld,
-
3:15 - 3:18maar het werkte prachtig
in onze testkamer. -
3:18 - 3:22Op de dag van de demonstratie waren
de professors bijeen om ons te beoordelen. -
3:22 - 3:25Dus brachten we ER-1 naar de evaluatiekamer.
-
3:25 - 3:27Het bleek dat het licht in die kamer
-
3:27 - 3:29net iets anders was.
-
3:29 - 3:31Het visuele systeem van de robot
raakte in de war. -
3:31 - 3:33Bij de eerste bocht in de lijn,
-
3:33 - 3:36verloor hij het spoor
en knalde tegen de muur. -
3:36 - 3:39We hadden er weken aan gebouwd,
-
3:39 - 3:40en het enige dat nodig was
om het te vernietigen -
3:40 - 3:43was een subtiele verandering
in de lichtkleur -
3:43 - 3:44in de evaluatiekamer.
-
3:44 - 3:46Toen realiseerde ik me dat
-
3:46 - 3:48hoe complexer de machine is,
-
3:48 - 3:50hoe groter de kans is dat het zal falen
-
3:50 - 3:53door iets compleet onverwachts.
-
3:53 - 3:55Ik besloot dat
-
3:55 - 3:58ik helemaal geen
moeilijke dingen wilde maken. -
3:58 - 4:01Ik wilde complexiteit begrijpen,
-
4:01 - 4:03de complexiteit van de wereld om ons heen,
-
4:03 - 4:05en dan vooral in het dierenrijk.
-
4:05 - 4:08Wat ons bij vleermuizen brengt.
-
4:08 - 4:11De Bechsteins vleermuis is een
veelvoorkomende Europese vleermuizensoort. -
4:11 - 4:13Het zijn erg sociale dieren.
-
4:13 - 4:16Ze nesten en slapen vooral samen.
-
4:16 - 4:18Ze leven in moederlijke kolonies,
-
4:18 - 4:19wat betekent dat iedere lente,
-
4:19 - 4:23de vrouwtjes samenkomen na de winterslaap,
-
4:23 - 4:25en dan blijven ze ongeveer
zes maanden samen -
4:25 - 4:27om hun jongen op te voeden.
-
4:27 - 4:30Ze dragen allemaal
een hele kleine chip bij zich, -
4:30 - 4:32wat betekent dat
iedere keer dat één van hen -
4:32 - 4:35één van deze speciaal uitgeruste
vleermuisboxen binnenvliegt, -
4:35 - 4:37we precies weten waar ze is,
-
4:37 - 4:38en belangrijker,
-
4:38 - 4:40we weten met wie ze is.
-
4:40 - 4:44Ik bestudeer
slaapgenootschappen in vleermuizen, -
4:44 - 4:46en dat ziet er zo uit.
-
4:46 - 4:49Overdag slapen de vleermuizen
-
4:49 - 4:51in enkele subgroepen in verschillende boxen.
-
4:51 - 4:53Het kan zijn dat de ene dag
-
4:53 - 4:55de groep zich verdeeld over twee boxen,
-
4:55 - 4:57maar op een andere dag,
-
4:57 - 4:59zitten ze allemaal samen zijn in één box,
-
4:59 - 5:01of verdelen ze zich tussen drie of meer boxen,
-
5:01 - 5:04en dat lijkt allemaal vrij chaotisch.
-
5:04 - 5:07Het heet fission-fusion dynamica,
-
5:07 - 5:09de eigenschap van een diergroep
-
5:09 - 5:11om zich regelmatig te splitsen
en samen te voegen -
5:11 - 5:13in verschillende subgroepen.
-
5:13 - 5:15We voegen al deze data
-
5:15 - 5:17van al deze verschillende dagen bij elkaar
-
5:17 - 5:21om er een genootschapspatroon
op de lange termijn uit te halen -
5:21 - 5:24door netwerkanalyse-technieken
toe te passen -
5:24 - 5:25om een compleet beeld te krijgen
-
5:25 - 5:28van de sociale structuur van de kolonie.
-
5:28 - 5:32Dit is dan het totaalbeeld.
-
5:32 - 5:35In dit netwerk zijn alle cirkels
-
5:35 - 5:37knooppunten, individuele vleermuizen,
-
5:37 - 5:39en de lijnen tussen deze knooppunten
-
5:39 - 5:43zijn de sociale banden tussen individuen.
-
5:43 - 5:45Het blijkt dat dit een erg interessant beeld is.
-
5:45 - 5:47Deze vleermuizenkolonie is georganiseerd
-
5:47 - 5:49in twee verschillende gemeenschappen,
-
5:49 - 5:51wat niet voorspeld kan worden
-
5:51 - 5:53vanuit de dagelijke fission-fusion dynamica.
-
5:53 - 5:57We noemen ze cryptische sociale eenheden.
-
5:57 - 5:58Nog interessanter is
-
5:58 - 6:01dat ieder jaar, rond oktober,
-
6:01 - 6:02de kolonie zich verdeelt
-
6:02 - 6:05en alle vleermuizen apart overwinteren,
-
6:05 - 6:06maar ieder jaar,
-
6:06 - 6:10als de vleermuizen weer
samenkomen in het voorjaar, -
6:10 - 6:12zijn de gemeenschappen hetzelfde.
-
6:12 - 6:15Deze vleermuizen onthouden
wie hun vrienden zijn -
6:15 - 6:17voor een ontzettend lange tijd.
-
6:17 - 6:19Met een brein ter grootte van een pinda,
-
6:19 - 6:21behouden ze individuele,
-
6:21 - 6:23sociale relaties op de lange termijn.
-
6:23 - 6:25We wisten niet dat dat mogelijk was.
-
6:25 - 6:27We wisten dat primaten
-
6:27 - 6:29en olifanten en dolfijnen dit kunnen,
-
6:29 - 6:32maar vergeleken met vleermuizen
hebben zij enorme breinen. -
6:32 - 6:34Hoe is het mogelijk
-
6:34 - 6:36dat de vleermuizen deze complexe,
-
6:36 - 6:38stabiele, sociale structuur onderhouden
-
6:38 - 6:42met zulke beperkte cognitieve vermogens?
-
6:42 - 6:45Hier heeft complexiteitstheorie een antwoord.
-
6:45 - 6:47Om dit systeem te begrijpen,
-
6:47 - 6:49hebben we een computermodel
van het nesten gebouwd, -
6:49 - 6:52gebaseerd op simpele, individuele regels,
-
6:52 - 6:54en we simuleerden duizenden dagen
-
6:54 - 6:56in deze virtuele vleermuizenkolonie.
-
6:56 - 6:58Het is een wiskundig model,
-
6:58 - 7:00maar het is niet ingewikkeld.
-
7:00 - 7:03Kort samengevat: dit model toonde ons dat
-
7:03 - 7:06iedere vleermuis een paar andere
vleermuizen uit de kolonie herkent -
7:06 - 7:09als zijn vrienden, en zal die gewoon
net iets eerder kiezen -
7:09 - 7:11om mee te nesten.
-
7:11 - 7:14Simpele, individuele regels.
-
7:14 - 7:15Dit is het enige wat nodig is om
-
7:15 - 7:18de sociale complexiteit
van deze vleermuizen te verklaren. -
7:18 - 7:20Maar het wordt nog beter.
-
7:20 - 7:22Tussen 2010 en 2011,
-
7:22 - 7:26verloor de kolonie meer dan
tweederde van haar leden, -
7:26 - 7:29waarschijnlijk door de strenge winter.
-
7:29 - 7:32Het volgende voorjaar, vormde ze
niet twee gemeenschappen -
7:32 - 7:33zoals ieder jaar,
-
7:33 - 7:35wat de hele kolonie fataal
had kunnen zijn -
7:35 - 7:38omdat de groep te klein was geworden.
-
7:38 - 7:43In plaats daarvan vormde ze één enkele,
samenhangende sociale eenheid, -
7:43 - 7:46waardoor de kolonie dat seizoen overleefde
-
7:46 - 7:49en vervolgens weer groeide
in de volgende twee jaar. -
7:49 - 7:51We weten dat de vleermuizen
-
7:51 - 7:53zich niet bewust zijn dat de kolonie dit doet.
-
7:53 - 7:57Zij volgen enkele
simpele associatie-regels -
7:57 - 7:58en vanuit deze simpliciteit
-
7:58 - 8:01ontwikkelt zich een sociale complexiteit
-
8:01 - 8:03waardoor de kolonie bestand is
-
8:03 - 8:07tegen dramatische veranderingen
in de structuur van de populatie. -
8:07 - 8:09Ik vind dit ongelooflijk.
-
8:09 - 8:11Nu wil ik jullie een ander verhaal vertellen,
-
8:11 - 8:13maar hiervoor moeten we Europa verlaten
-
8:13 - 8:16en naar de Kalahari-woestijn
in Zuid-Afrika reizen. -
8:16 - 8:18Dit is waar stokstaartjes leven.
-
8:18 - 8:20Ik ga er vanuit dat je stokstaartjes kent.
-
8:20 - 8:22Het zijn fascinerende wezens.
-
8:22 - 8:25Ze leven in groepen met een
heel strikte sociale rangorde. -
8:25 - 8:27Er is één dominant paar
met veel ondergeschikten, -
8:27 - 8:29waarvan sommigen schildwachten zijn,
-
8:29 - 8:31anderen zijn babysitters,
-
8:31 - 8:32anderen voeden de jongen op, enzovoorts.
-
8:32 - 8:36We doen hele kleine GPS halsbanden
-
8:36 - 8:37om bij deze dieren
-
8:37 - 8:39om te kijken hoe ze zich samen verplaatsen
-
8:39 - 8:43en wat dit te maken heeft
met hun sociale structuur. -
8:43 - 8:45Er is een erg interessant voorbeeld
-
8:45 - 8:47van gezamenlijke beweging in stokstaartjes.
-
8:47 - 8:49Midden in het reservaat
waar ze leven, -
8:49 - 8:51ligt een weg.
-
8:51 - 8:54Op deze weg rijden auto's,
dus het is gevaarlijk. -
8:54 - 8:56Maar de stokstaartjes moeten oversteken
-
8:56 - 8:59om van de ene voederplaats
naar de andere te komen. -
8:59 - 9:03We vroegen ons af hoe ze dit doen.
-
9:03 - 9:05We kwamen erachter
dat het dominante vrouwtje -
9:05 - 9:08voornamelijk degene is
die de groep naar de weg leidt, -
9:08 - 9:11maar als het aankomt op
daadwerkelijk de weg oversteken, -
9:11 - 9:14geeft ze de leiding aan de ondergeschikten,
-
9:14 - 9:15alsof ze wil zeggen:
-
9:15 - 9:18"Vooruit, laat maar zien
dat het veilig is." -
9:18 - 9:20Ik wist echter niet
-
9:20 - 9:22welke gedragsregels
de stokstaartjes volgen -
9:22 - 9:26om deze verandering in de rand
van de groep te laten gebeuren -
9:26 - 9:30en of simpele regels genoeg waren
om dit te verklaren. -
9:30 - 9:34Ik bouwde een model
van gesimuleerde stokstaartjes -
9:34 - 9:36die een gesimuleerde weg oversteken.
-
9:36 - 9:37Het is een simpel model.
-
9:37 - 9:40Bewegende stokstaartjes
zijn willekeurige deeltjes -
9:40 - 9:42wiens unieke regel samenblijven is.
-
9:42 - 9:45Ze bewegen zich simpelweg als een geheel.
-
9:45 - 9:48Wanneer deze deeltjes de weg bereiken,
-
9:48 - 9:50voelen ze een soort obstakel,
-
9:50 - 9:52ze botsen er tegen.
-
9:52 - 9:53Het enige verschil
-
9:53 - 9:55tussen het dominante vrouwtje, hier in het rood,
-
9:55 - 9:57en alle andere individuen
-
9:57 - 9:59is dat voor haar
de hoogte van het obstakel, -
9:59 - 10:02wat in feite het waargenomen
risico van de weg is, -
10:02 - 10:04net iets hoger is.
-
10:04 - 10:05Dit minieme verschil
-
10:05 - 10:07in de regel van samenzijn in het individu
-
10:07 - 10:10is genoeg om te verklaren wat we zien:
-
10:10 - 10:12het dominante vrouwtje
-
10:12 - 10:14leidt haar groep naar de weg
-
10:14 - 10:16en laat het dan aan de anderen over
-
10:16 - 10:18om eerst over te steken.
-
10:18 - 10:22George Box, een Engelse statisticus,
-
10:22 - 10:25schreef ooit: "Alle modellen zijn onjuist,
-
10:25 - 10:27maar sommige modellen zijn nuttig."
-
10:27 - 10:30Dit model is uiteraard nep,
-
10:30 - 10:34want in werkelijkheid zijn stokstaartjes
alles behalve willekeurige deeltjes. -
10:34 - 10:36Maar het is ook nuttig,
-
10:36 - 10:38want het laat ons zien dat
extreme simpliciteit -
10:38 - 10:42in bewegingsregels
op het niveau van het individu -
10:42 - 10:44kunnen resulteren
in een behoorlijke complexiteit -
10:44 - 10:46op het niveau van de groep.
-
10:46 - 10:50Dit is ook het simplificeren van complexiteit.
-
10:50 - 10:52Ik wil eindigen met
-
10:52 - 10:54wat dit betekent voor de gehele soort.
-
10:54 - 10:56Als het dominante vrouwtje
-
10:56 - 10:58plaats maakt voor een ondergeschikte,
-
10:58 - 11:00is het niet uit beleefdheid.
-
11:00 - 11:01Het dominante vrouwtje
-
11:01 - 11:04is extreem belangrijk
voor de samenhang in de groep. -
11:04 - 11:07Als zij sterft op de weg,
loopt de hele groep risico. -
11:07 - 11:10Dit risico-ontwijkende gedrag
-
11:10 - 11:12is een heel oude evolutionaire reactie.
-
11:12 - 11:16Deze stokstaartjes kopiëren
een geëvolueerde tactiek -
11:16 - 11:18die al duizenden generaties oud is.
-
11:18 - 11:21Die adapteren ze
aan een modern risico, -
11:21 - 11:24in dit geval een weg aangelegd door mensen.
-
11:24 - 11:27Ze gebruiken hele simpele regels,
-
11:27 - 11:29en het resulterende complexe gedrag
-
11:29 - 11:34stelt hen in staat om de menselijke
indringing in hun habitat te weerstaan. -
11:34 - 11:36Uiteindelijk
-
11:36 - 11:39kunnen het vleermuizen zijn
die hun sociale structuur aanpassen -
11:39 - 11:41aan een daling in de populatie,
-
11:41 - 11:43of het kunnen stokstaartjes zijn
-
11:43 - 11:46die een nieuwe aanpassing
aan een weg laten zien, -
11:46 - 11:48of het kan een andere diersoort zijn.
-
11:48 - 11:51Mijn boodschap hier -- geen moeilijke,
-
11:51 - 11:54maar een simpele boodschap
van verwondering en hoop -- -
11:54 - 11:59is dat dieren buitengewone
sociale complexiteit tentoonspreiden, -
11:59 - 12:02waardoor ze zich kunnen aanpassen aan,
-
12:02 - 12:05en reageren op
veranderingen in hun omgeving. -
12:05 - 12:07In drie woorden gezegd:
-
12:07 - 12:11in het dierenrijk
leidt simpliciteit tot complexiteit -
12:11 - 12:13wat leidt tot weerstandsvermogen.
-
12:13 - 12:15Bedankt.
-
12:15 - 12:21(Applaus)
-
12:31 - 12:33Dania Gerhardt: Heel erg bedankt, Nicolas,
-
12:33 - 12:36voor dit goede begin. Een beetje nerveus?
-
12:36 - 12:38Nicolas Perony: Het gaat wel, bedankt.
-
12:38 - 12:40Oké, super. Ik weet zeker
dat veel mensen in het publiek -
12:40 - 12:42proberen connecties te maken
-
12:42 - 12:44tussen de dieren waar jij het over had -
-
12:44 - 12:46de vleermuizen, de stokstaartjes - en mensen.
-
12:46 - 12:47Je noemde een aantal voorbeelden:
-
12:47 - 12:49de vrouwtjes zijn de sociale individuen,
-
12:49 - 12:50de vrouwtjes zijn de dominante individuen.
-
12:50 - 12:52Ik weet niet wie op welke manier denkt.
-
12:52 - 12:55Maar is het correct
om deze link te leggen? -
12:55 - 12:58Zijn er stereotypes waarvan je,
in dit geval, kunt bevestigen -
12:58 - 13:01dat ze gelden voor alle diersoorten?
-
13:01 - 13:03NP: Ik zou zeggen dat er ook
-
13:03 - 13:05tegenargumenten zijn voor deze stereotypes.
-
13:05 - 13:08Bijvoorbeeld, in zeepaardjes of in koala's,
-
13:08 - 13:11zijn het juist de mannetjes
die altijd voor de jongen zorgen. -
13:11 - 13:17En de les hier is
dat het vaak moeilijk is, -
13:17 - 13:18en soms zelfs een beetje gevaarlijk,
-
13:18 - 13:21om paralellen te trekken
tussen mens en dier. -
13:21 - 13:23Dat is mijn mening.
-
13:23 - 13:26DF: Oké. Heel erg bedankt
voor dit geweldige begin. -
13:26 - 13:28Bedankt, Nicolas Perony.
- Title:
- Puppies! Nu dat ik je aandacht heb, complexiteitstheorie
- Speaker:
- Nicolas Perony
- Description:
-
Diergedrag is niet gecompliceerd, maar het is complex. Nicolas Perony bestudeert hoe individuele dieren - of het nou Schotse terriërs, vleermuizen of stokstaartjes zijn - simpele regels volgen die, samengevoegd, grotere gedragspatronen creëeren. En hoe deze complexiteit vanuit simpliciteit hen kan helpen om zich aan te passen aan nieuwe omstandigheden.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:45
Christel Foncke approved Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Christel Foncke edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Christel Foncke edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Christel Foncke edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Christel Foncke edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Christel Foncke edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Faye Vogely accepted Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory | ||
Faye Vogely edited Dutch subtitles for Puppies! Now that I’ve got your attention, complexity theory |