چطور دسته ماهی ها با هماهنگی شنا می کنند؟ - ناثان اس. جاکوبز

درس کامل را ببینید:
http://ed.ted.com/lessons/how-do-schools-of-fish-swim-in-harmony-nathan-s-jacobs

چطور دسته ی ماهی ها با هماهنگی شنا می کنند؟ چطور سلول های کوچکی که در مغز شما هستند موجب افکار پیچیده، خاطرات، و هوشیاری ای می شوند که شما هستید؟ شگفت اینکه، این سوال ها جواب کلی یکسانی دارند. ناثان اس. جاکوبز مفهوم "ظهور یافتگی"، ایجاد خودبخودی رفتارهای پیچیده و عملکردهای ناشی از گروه بزرگی از اجزاء ساده را شرح می دهد.

درس توسط ناثان اس. جاکوبز، انیمشن توسط Ted-Ed

چطور یک دسته ماهی با هماهنگی شنا می کنند؟

و چگونه سلول های کوچک مغز شما
موجب افکار پیچیده،

خاطرات،

و هوشیاری ای می شوند که شما هستید؟

شگفت اینکه، این سوال ها
پاسخ کلی یکسانی دارند:

ظهوریافتگی،

یا ایجاد خودبخودی رفتارها و
عملکردهای پیچیده

از سوی گروه بزرگی از اجزای ساده.

مانند خیلی از جانوران،
ماهی ها بصورت گروهی با هم هستند،

ولی نه بخاطر اینکه خیلی ساده
از با هم بودن لذت می برند.

بلکه مسئله سر بقا است.

دسته های ماهی رفتار
گروهی پیچیده ای را از خود نشان می دهند

که به آنها کمک می کند تا از شکارچیان
گرسنه فرار کنند،

حال آنکه یک ماهی تنها
بعنوان یک طعمه راحت، بسرعت به دام می افتد.

خُب، پس اون ماهی راهنمای
زیرک کدامست که مسئول است؟

در واقع، هیچ کس نیست،

و همه هستند.

خُب این یعنی چی؟

درحالیکه یک دسته ماهی بطور موزون در حال
پیچیدن، دور زدن و گریز از کوسه ها هستند

که بنظر یک نظم حساب شده می آید،

هر تک ماهی در واقع، فقط
در حال دنبال کردن دو قانون پایه ای است

که هیچ ربطی به کوسه ندارد:

یک، نزدیک همسایه ات بمون،
ولی نه خیلی نزدیک،

و دو، به شنا کردن ادامه بده.

بطور فردی، ماهی ها
متمرکز بر فروع این تعامل های محلی هستند،

اما اگر بتعداد کافی ماهی به دسته
ملحق شود، یک اتفاق شگفت انگیز می افتد.

حرکت یک ماهی تحت الشعاع
یک هویت تازه قرار می گیرد:

دسته ماهی، که مجموعه رفتار
مختص بخود را دارد.

دسته توسط یک تک ماهی
کنترل نمی شود.

بسادگی پدیدار می شود، اگر بتعداد کافی ماهی داشته
باشید که دستورهای محلی درست را دنبال کنند.

مانند یک اتقاق تصادفی می ماند که
بارها و بارها تکرار شود،

که به ماهی ها در سراسر اقیانوس
امکان می دهد که از شکارچی دوری کنند.

و این فقط برای ماهی ها نیست.

ظهوریافتگی ویژگی پایه خیلی از
سیستم های پیچیده با اجزای در تعامل است.

مثلا، نحوه ی خاصی که میلیون ها دانه شن

بهم برخورد و روی هم می لغزند

و تقریبا همیشه یک
الگوی موج یکسان می سازند.

و وقتیکه رطوبت در جو
منجمد می شود،

خاصیت پیوند ویژه
بین مولکول های آب

لایه های گسترده ای را می سازند
که به دانه های زیبای برف در می آیند.

چیزی که ظهوریافتگی را چنین پیچیده می کند

این است که صرفا با تجزیه کردنش
نمی توانید آن را درک کنید،

مثلا مانند موتور ماشین.

جدا کردن چیزها به اجزاشان اولین قدم
خوب برای فهمیدن سیستم های پیچیده است.

ولی اگر یک دسته ماهی را به اجزایش
کاهش دهید،

قابلیت فرار از صیادان را از دست می دهد،

و چیزی برای مطالعه باقی نمی ماند.

و اگز مغز را به نورون های منفرد
کاهش دهید،

تنها چیزی که برایتان می ماند
بطور مشهودی غیر قابل اعتماد است،

و اصلا شبیه گونه ای که ما فکر و
رفتار می کنیم نیست،

لااقل بیشتر اوقات.

بهر حال، بهر چیزی که الان به آن
فکر می کنید

متکی به یک تک نورون
که در گوشه مغزتان جا گرفته، نیست.

بلکه، پیدایش ذهن ازمجموع فعالیت های

تعداد بسیار بسیار زیاد نورون هاست.

میلیاردها نورون در مغز انسان وجود دارد،

و تریلیون ها ارتباط مابین این نورون هاست.

وقتیکه شما همچنین سیستم بغرنجی را
روشن می کنید،

می تواند به هزار جور عجیب رفتار کند،
ولی نمی کند!

نورون های مغزمان قوانین ساده ای را
پیروی می کنند، درست مانند ماهی ها،

بگونه ای که بعنوان یک گروه، فعالیت هایشان
بصورت الگوهای قابل اتکا سازمان می یابد

که به شما اجازه می دهد که کارهایی
را انجام دهید، مانند تشخیص صورت،

تکرار موفق یک وظیفه بارها و بارها،

و حفظ کردن همه ی اون عادت های
خنده داری که همه درباره شما دوست دارند.

پس وقتی به مغز می پردازیم،
این قوانین ساده چیست؟

عملکرد اصلی هر نورون در مغز

این است که نورن های دیگر را
یا تحریک کند و یا باز دارد.

اگز شما چند تا نورون را به همدیگر
بصورت یک مدار ساده متصل کنید،

اینها را می توانید تولید کنید،
الگوهای رفتاری ریتمیک

حلقه های بازخوری که یک سیگنال
را تقویت یا خاموش می کنند،

شناسنده های انطباقی،

و مهار گسیختگی،

وقتیکه دو نورن بازدارنده می توانند
عملا یک نورن دیگر را فعال کنند

با برداشتن ترمز های بازدارنده.

هر چه که نورون های بیشتری
به هم متصل می شوند،

از این شبکه، الگوهای پیچیده
فزاینده ای بروز می کند.

طولی نمی کشد که نورن های زیادی به راه های
متفاوت در یک آن با هم تعامل می کنند

که سیستم به هرج و مرج بدل می شود.

خط سیر فعالیت این شبکه بسادگی
قابل توضیح نیست

بوسیله مدار محلی ساده ای
که پیشتر توصیف شد.

و هنوز، از این هرج و مرج،
الگو ها می توانند ظهور کنند،

و سپس دوباره و دوباره به طرز
قابل تکراری ظهور یابند.

در بعضی اوقات، این الگوهای رفتاری
فعالیت های نوظهور

به اندازه کافی پیچیده و غیرعادی

می شوند که شروع به مطالعه ی
منشا زیستی خودشان می کنند،

چه برسد به ظهوریافتگی.

و چیزی که ما در پدیده ظهوریافتگی در
مقیاسهای کاملا متفاوت می یابیم

همان خصیصه جالب توجه ایست
که ماهی ها نشان می دهند:

که ظهوریافتگی به کسی یا چیزی نیار ندارد
که کنترل را بدست گیرد.

اگر قوانین درست بجا باشند،

وبعضی شرایط اولیه مهیا باشد،

یک سیستم پیچیده بارها و بارها دچار
همان عادت های یکسان می شود،

که هرج و مرج را به نظم بدل می کند.

این درمورد بی نظمی مولکولی صادق است
که امکان می دهد سلول هایتان عمل کند،

انبوه درهم تنیده نورون ها
که افکار و هویت شما را می سازد،

شبکه دوستان و خانواده تان،

تا برسد به ساختار و اقتصاد شهرهایمان
در سرتاسر سیاره.