Căţeluşi! Acum, că v-am atras atenţia, despre teoria complexităţii

Comportamentul animalelor nu e complicat, dar e complex. Nicolas Perony a studiat modul în care animalele luate individual - fie ele terrieri scoţieni, lilieci sau suricate - urmează reguli simple care, în colectiv, creează modele mai mari de comportament, şi modul în care această complexitate născută din simplitate le poate ajuta să se adapteze noilor condiţii, pe măsură ce acestea apar.

Ştiinţa.

Ştiinţa ne-a permis să aflăm atât de multe

despre colţurile îndepărtate ale universului,

care e în acelaşi timp
nemaipomenit de important

şi extraordinar de îndepărtat

şi totuşi mult, mult mai aproape,

mult mai direct asociat cu noi;

sunt multe lucruri
pe care nu le înţelegem cu adevărat.

Şi unul dintre ele e extraordinara

complexitate socială a animalelor
din jurul nostru,

iar azi vreau să vă spun câteva istorisiri

despre complexitatea animalelor.

Dar, întâi, ce numim complexitate?

Ce este complex?

Ei bine, complex înseamnă necomplicat.

Ceva complicat conţine multe părţi mici,

toate diferite, şi fiecare dintre ele

îşi are propriul rol precis în maşinărie.

În schimb, un sistem complex

e alcătuit din multe, multe părţi similare

şi interacţiunea lor e cea

care produce un comportament
pe de-a-ntregul coerent.

Sistemele complexe au multe părţi
care interacţionează

şi care se comportă conform
unor reguli simple, individuale,

iar acest fapt rezultă în proprietăţi emergente.

Comportamentul sistemului ca întreg

nu poate fi prezis

doar din regulile individuale.

Cum spunea Aristotel,

întregul e mai mare
decât suma părţilor lui.

Hai să trecem de la Aristotel

la un exemplu mai concret
de sisteme complexe.

Aceştia sunt terrieri scoţieni.

La început, sistemul e dezorganizat.

Apoi apare o perturbare: laptele.

Fiecare individ începe
să împingă într-un sens

şi iată ce se întâmplă.

Morișca e un efect rezultat

din interacţiunile dintre căţei

a căror singură regulă e să aibă
acces continuu la lapte

şi astfel să împingă într-un sens
la întâmplare.

Deci totul e să găseşti regulile simple

din care reiese complexitatea.

Numesc acest lucru
complexitatea simplificată;

e ceea ce facem la catedra
de proiectare a sistemelor

la ETH Zurich.

Adunăm informaţii despre
populaţiile de animale,

analizăm tiparele complexe,
încercăm să le interpretăm.

E nevoie de fizicieni care să lucreze cu biologi,

cu matematicieni şi cu informaticieni,

iar interacţiunea lor determină

capacitatea de interrelaţionare

pentru a rezolva aceste probleme.

Din nou, întregul e mai mare

decât suma părţilor lui.

Într-un fel, colaborarea

e un alt exemplu de sistem complex.

Poate vă întrebaţi

de partea cui sunt eu,
a biologiei sau a fizicii?

În realitate, e un pic diferit

şi, ca să explic, trebuie să vă spun

o mică povestire despre mine.

Când eram copil,

îmi plăcea să construiesc lucruri,
să creez maşinării complicate.

Aşa că m-am apucat să studiez
ingineria electrică

şi robotica,

iar proiectul meu de final

a fost despre construirea
unui robot numit ER-1,

arăta aşa,

care urma să colecteze
informaţii din mediul său

şi apoi să urmeze o linie albă de pe jos.

Era extrem de complicat,

dar a funcţionat minunat
în camera noastră de testare

şi profesorii s-au adunat în ziua demonstraţiei
ca să dea o notă proiectului.

Aşa că l-am dus pe ER-1
în camera de evaluare.

S-a dovedit că lumina din acea cameră

era uşor diferită.

Sistemul de viziune al robotului
a fost derutat.

La prima curbă din linie

şi-a părăsit cursul şi
a intrat într-un perete.

Ne petrecuserăm săptămâni
să-l construim

şi tot ce a fost suficient să-l distrugă

a fost o schimbare subtilă
a culorii luminii

din cameră.

Atunci am realizat că,

cu cât creezi o maşinărie mai complicată,

cu atât mai mari sunt şansele
să dea erori

datorită unui fapt cu totul neaşteptat.

Şi am hotărât că, de fapt,

nu doream cu adevărat
să creez lucruri complicate.

Doream să înţeleg complexitatea,

complexitatea lumii ce ne înconjoară

şi mai ales cea din lumea animalelor.

Ceea ce ne duce la lilieci.

Liliecii lui Bechstein sunt o specie comună
de lilieci europeni.

Sunt animale foarte sociale.

În cea mai mare parte,
dorm la un loc.

Trăiesc în colonii maternale,

adică în fiecare primăvară

femelele se întâlnesc
după hibernarea de iarnă

şi stau împreună vreo şase luni

să-şi crească puii.

Fiecare are ataşat un cip foarte mic,

deci de fiecare dată când unul dintre ei

intră într-un adăpost special amenajat
pentru lilieci,

ştim unde se află

şi, mai important,

ştim cu cine este.

Am studiat legăturile dintre lilieci

şi aşa arată ele.

Pe timpul zilei, liliecii dorm

în subgrupuri, în adăposturi diferite.

Se poate întâmpla ca într-o zi,

colonia să se împartă
între două adăposturi,

dar, într-altă zi,

se poate să stea împreună
într-un singur adăpost,

sau să se împartă
între 3 sau 4 adăposturi,

şi totul pare mai degrabă dezordonat.

Se numeşte dinamica
de fisiune-fuziune,

adică proprietatea unui grup de animale

de a se împărţi şi a se uni regulat

în subgrupuri diferite.

Noi luăm toate aceste informaţii

din toate aceste zile diferite

şi le unificăm

pentru a scoate un tipar de asociere
pe termen lung

prin aplicarea tehnicilor
de analiză a reţelei

ca să obţinem o imagine completă

a structurii sociale a coloniei.

Iată cum arată această imagine.

În această reţea, toate cercurile

sunt puncte, lilieci individuali,

iar liniile dintre ele

sunt legături sociale,
asocierile dintre indivizi.

Rezultatul e un tipar foarte interesant.

Această colonie de lilieci e organizată

în două comunităţi diferite

care nu pot fi prevăzute

din dinamica zilnică de fisiune-fuziune.

Le numim unităţi sociale ascunse.

Chiar mai interesant:

în fiecare an, prin octombrie,

colonia se împarte

şi fiecare liliac hibernează separat;

dar an după an,

când liliecii se reunesc primăvara,

comunităţile rămân la fel.

Deci aceşti lilieci îşi amintesc de prieteni

pentru mult timp.

Cu un creier cât o boabă de fasole,

păstrează legături sociale

individuale, de lungă durată.

Nu ştiam că aşa ceva era posibil.

Ştiam că primatele,

elefanţii şi delfinii pot face asta,

dar, comparativ cu liliecii,
aceştia au creiere imense.

Cum se poate

ca liliecii să păstreze
o structură socială

complexă, stabilă,

având capacităţi cognitive
atât de limitate?

Şi aici complexitatea vine cu un răspuns.

Pentru a înţelege acest sistem,

am construit un model computerizat
al odihnei,

având la bază reguli simple, individuale,

şi am simulat mii şi mii de zile

într-o colonie virtuală de lilieci.

E un model matematic,

dar nu e complicat.

Pe scurt, modelul ne-a indicat

că fiecare liliac are câţiva membri
din cealaltă colonie

ca prieteni şi e mai probabil

să doarmă într-un adăpost cu ei.

Reguli simple, individuale.

Asta e tot ce trebuie pentru a lămuri

complexitatea socială a acestor lilieci.

Dar e mai mult de-atât.

Între 2010 şi 2011,

colonia a pierdut mai mult de
două treimi din membrii ei,

probabil din cauza iernii foarte reci.

În primăvara următoare,
nu s-au format două comunităţi,

ca în fiecare an,

periclitând întreaga colonie

pentru că devenise prea mică.

În schimb, s-a format
o singură unitate socială,

care a permis coloniei
să supravieţuiască sezonului

şi să prospere iar în următorii doi ani.

Ce ştim e că liliecii

nu sunt conştienţi
de ceea ce face colonia.

Tot ce fac e să urmeze
reguli simple de asociere

şi din această simplitate

rezultă complexitatea socială

care permite coloniei să fie flexibilă

în faţa modificărilor dramatice
în structura populaţiei.

Şi asta mi se pare incredibil.

Acum vă voi spune altă poveste,

dar pentru asta trebuie
să călătorim din Europa

până în deşertul Kalahari
din Africa de Sud.

Aici trăiesc suricatele.

Sigur ştiţi suricatele.

Sunt creaturi fascinante.

Trăiesc în grupuri cu o ierarhie socială
foarte strictă.

Există o pereche dominantă

şi mulţi subordonaţi,

unii având rol de santinele,

alţii de babysitteri,

alţii de educatori ai puilor şi tot aşa.

Am pus zgărzi foarte mici cu GPS

la gâtul acestor animale

pentru a studia cum se mişcă împreună

şi cum influenţează acest lucru
structura lor socială.

Iată un exemplu foarte interesant

de mişcare colectivă a suricatelor.

În mijlocul rezervaţiei în care trăiesc

trece un drum.

Pe drum circulă maşini, deci e periculos.

Dar suricatele trebuie să-l traverseze

pentru a ajunge de la
un punct de hrănire la altul.

Ne-am întrebat cum reușesc?

Am aflat că femela dominantă

e în general cea care
conduce grupul la drum,

dar când trebuie să traverseze drumul,

dă întâietate subordonaţilor,

un fel de-a spune:

„Daţi-i drumul, spuneţi-mi
dacă e sigur.”

Ce nu ştiam, de fapt,

erau regulile din comportament
pe care le urmau suricatele

în cazul acestei schimbări
din partea liderului grupului,

şi dacă regulile simple erau suficiente
pentru a o explica.

Aşa că am construit un model
de suricate simulate

care să treacă un drum simulat.

E un model simplist.

Suricatele în mişcare sunt
precum particulele aleatorii

al căror rol unic e cel de aliniere.

Pur şi simplu se mişcă împreună.

Când aceste particule ajung la drum,

simt un fel de obstacol

şi se lovesc de el.

Singura diferenţă

între femela dominantă, aici în roşu,

şi ceilalţi indivizi

e că pentru ea, înălţimea obstacolului,

de fapt, riscul perceput faţă de drum,

e mai mare

şi această diferenţă măruntă

în regula de mişcare a individului

e suficientă pentru a explica
ceea ce observăm:

că femela dominantă

îşi conduce grupul către drum

şi apoi face loc celorlalţi,

să treacă ei primii.

George Box, un statistician englez,

scria odată: „Toate modelele sunt false,

dar unele modele sunt folositoare.”

Şi, de fapt, acest model e evident fals,

deoarece, în realitate, suricatele sunt orice,
numai nu particule aleatorii.

Dar e şi folositor,

căci ne spune că simplitatea extremă

în regulile de mişcare la nivel de individ

poate da naştere unei complexităţi măreţe

la nivel de grup.

Iarăşi, asta înseamnă
complexitate simplificată.

Doresc să concluzionez

cu ce înseamnă asta
pentru întreaga specie.

Când femela dominantă

face loc unui subordonat,

nu o face din curtoazie.

De fapt, femela dominantă

e extrem de importantă
pentru coeziunea grupului.

Dacă ea moare pe drum,
întregul grup e în pericol.

Deci acest comportament
de evitare a riscului.

e un răspuns evolutiv foarte vechi.

Aceste suricate reproduc o tactică evoluată,

veche de mii de generaţii

şi o adaptează la riscul modern,

în acest caz un drum construit de oameni.

Adaptează reguli foarte simple

şi comportamentul complex care rezultă

le permite să reziste încălcării umane

a habitatului lor natural.

În final,

poate liliecii, care îşi schimbă structura socială

ca răspuns la o scădere bruscă a populaţiei,

sau poate suricatele,

care indică o nouă adaptare la drumul uman,

sau poate altă specie.

Mesajul meu - şi nu e unul complicat,

ci unul simplu, de admiraţie şi speranţă --

mesajul meu e că animalele

arată o complexitate socială extraordinară

şi asta le permite să se adapteze

şi să răspundă modificărilor din mediul lor.

În câteva cuvinte, în lumea animalelor,

simplitatea duce la complexitate,

care duce la flexibilitate.

Mulţumesc.

(Aplauze)

Dania Gerhardt: Mulţumesc foarte mult, Nicolas,

pentru acest început grozav. Eşti un pic agitat?

Nicolas Perony: Sunt bine, mulţumesc.

DG: OK, foarte bine. Sunt sigură
că mulţi oameni din public

au încercat cumva să facă asocieri

între animalele de care ai vorbit,

lilieci, suricate şi oameni.

Ai dat nişte exemple:

Femelele sunt cele sociale,

femelele sunt cele dominante,

nu sunt sigură cine cum gândeşte.

Dar e în regulă să facem aceste asocieri?

Sunt ele stereotipuri pe care
le poţi confirma în această privinţă

care pot fi valabile la toate speciile?

NP: Aş spune că există şi

contra-exemple la aceste stereotipuri.

De exemplu, la caii de mare
sau la koala, masculii sunt,

de fapt, cei care au
întotdeauna grijă de pui.

Lecţia care trebuie învăţată e că
deseori e dificil

şi uneori chiar un pic periculos

să facem paralele între oameni şi animale.

Asta e.

DG: Bun. Mulţumesc foarte mult
pentru acest început grozav.

Mulţumim, Nicolas Perony.