×

我们使用cookies帮助改善LingQ。通过浏览本网站,表示你同意我们的 cookie 政策.


image

Chronos Videos | Science, برآمدگی: قانون اسرارآمیز حیات

برآمدگی: قانون اسرارآمیز حیات

ما انسان‌ها توی محله‌هامون زندگی می‌کنیم.

محله، به مجموعه‌ای از خونه گفته می‌شه که

موجودات پیچیده‌ای توش زندگی می‌کنن:

ما و نزدیکانمون.

شهرها با وجود یکپارچگی که دارن

از محله‌های جورواجور و با ویژگی‌های متفاوت ساخته شدن

و این محله‌ها یه جورایی هر کدوم هویت خودشون رو دارن.

اما کی شهرها رو درست می‌کنه؟

سیاست‌مدارها؟

یا معمارها و شهرسازها؟

در واقع هیچ‌کدوم.

«محله‌ها رو هم ساکنینش می‌سازن و هم هیچ‌کس».

امروز می‌خوام در مورد یه پدیده‌ی خیلی ساده

و خیلی پیچیده حرف بزنم.

پدیده‌ای که با وجود حضورش در همه‌جا

کمتر در موردش صحبت شده.

ولی بذارین برای شروع، یه چند تا مثال بزنم.

توی سال ۲۰۰۰، یه دانشمند ژاپنی

به نام توشیوکی ناکاگاکی اعلام کرد

که تونسته به یه جور کپک یاد بده

چطور برای پیدا کردن غذا، تودرتوهای

سخت رو حل کنه و به غذا برسه.

این موجودی که می‌بینین، کپک لجن هست.

این کپک توی چرخه‌ی حیات بیشتر به خانواده‌ی

قارچ‌ها نزدیکه تا ما انسان‌ها.

بذارین یادآوری کنم که کپک‌ها چیزی به نام

مغز ندارن. اونا اصلن اندامی ندارن.

کپک لجن یه تک سلولیه،

یعنی کل بدنش یک دونه سلول هست که

با سلول‌های هم‌شکل خودش ترکیب می‌شه

و به این شکل می‌تونه حرکت کنه.

ویدیویی که می‌بینین، با سرعت خیلی بالا

ضبط شده و نشون می‌ده این کپک چطور

با هوشمندی خاصی راهش رو از میون یه

تودرتوی پیچیده طی می‌کنه تا به غذای محبوبش

که فرنی جو هست برسه.

جالبه بدونین این کپک موقع حرکت توی این تودرتو

همیشه بهترین و کوتاه‌ترین مسیر رو انتخاب می‌کنه،

اونم بدون این که مغزی داشته باشه که بهش دستور بده.

اما چطور ممکنه یه موجود به این سادگی

که نوعی آمیب محسوب می‌شه این‌قدر هوشمند باشه؟

بیاین برگردیم به محله‌هامون.

یه شهر از مجموع محله‌ها تشکیل می‌شه.

اما چه کسی تصمیم می‌گیره که توی یه شهر

مثلن لزبین‌ها و ترنس‌جندرها توی یه محله

ساکن بشن

اقلیت‌های قومی توی یه محله‌ی دیگه

و مغازه‌های لوازم آرایشی همه کنار هم و توی یه منطقه‌ی دیگه؟

یه دسته پرنده‌ی مهاجر رو در نظر بگیرین.

این پرنده‌ها هم مثل کپک لجن رهبر ندارن و

مهم نیست که کدومشون موقع پرواز دست‌جمعی

جلوی گروه حرکت کنه.

هر کدوم از این پرنده‌ها فقط از یه سری قانون ساده پیروی می‌کنه

اما چیزی که گروه شکل می‌ده، پیچیده و

خارق‌العاده‌س و نمی‌شه این رفتار رو با بررسی

رفتار هر کدوم از پرنده‌ها به صورت تکی

مطالعه کرد. وجه مشترک همه‌ی اینا

پدیده‌ای هست که بهش می‌گن برآمدگی

یا emergence.

بر اساس این پدیده‌ی عجیب، جمع،

ویژگی‌هایی داره که اجزای اون جمع به صورت تکی ندارن.

پدیده‌ی برآمده، یه جور نظم سطح بالا

هست که به خاطر وجود اجزای

نسبتاً ساده به وجود میاد.

تک‌سلولی‌های کپک لجن آگاهی ندارن،

اما به طرز عجیبی وقتی کنار هم

قرار می‌گیرن و تعدادشون زیاد می‌شه،

هوشمند یا به اصطلاح برآمده می‌شن و می‌تونن

کوتاه‌ترین مسیر رو برای گیر آوردن غذا پیدا کنن.

شهر هم یه پدیده‌ی برآمده هست.

شهر چیزی داره که اجزای تشکیل‌دهنده‌ش

یعنی خونه‌ها و افراد ساکنش ندارن.

کلنی مورچه‌ها یه شهر تمام‌عیار

یا بهتره بگم یه کشور بزرگه.

توی بعضی از کلنی‌ها هزاران

یا حتی میلیون‌ها مورچه زندگی می‌کنه.

اگه به دقت به کلنی مورچه‌ها نگاه کنین

می‌بینین که به شدت منظم و پیچیده هست.

کلنی از مقدار دقیق غذایی که ذخیره کرده اطلاع داره،

از مقدار غذایی که توی محیط اطراف وجود داره مطلعه

و حتی می‌دونه چند تا کلنی دیگه در اطرافش وجود داره.

در یه فاصله‌ی دقیق از کلنی

قبرستون مورچه‌ها قرار داره که وقتی مورچه‌ای می‌میره،

یه سری مورچه‌ی دیگه به صورت خودکار وظیفه‌ی کفن و دفنش رو به عهده می‌گیرن.

یه مرکز دفن زباله هم وجود داره که در دورترین

فاصله از کلنی و قبرستون قرار داره

و یه سری مورچه به صورت خیلی هوشمندانه‌ای

شبانه‌روز به کار دفن زباله مشغولن.

تمام این وظایف توی کلنی تعریف شده هست اما

جالب اینه که بدونین زبون مورچه‌ها

حداکثر ۱۰ تا ۲۰ تا علامت بیشتر نداره.

پس چطوری می‌تونن این کلنی به این بزرگی رو مدیریت کنن؟

دانشمندا تا مدت‌ها فکر می‌کردن

این ملکه‌ی مورچه‌ها هست که مسئول تنظیم رفتارها

و مدیریت مورچه‌های کارگره،

اما خیلی زود مشخص شد که ملکه فقط و فقط

یه وظیفه داره: تولید مثل.

و ملکه‌ی مورچه‌ها فقط مورچه‌ی ماده به دنیا میاره.

الآن برامون مشخصه که برای یه مورچه

مطلقاً امکان نداره که بتونه کلیت کلنیش رو ببینه و درک کنه.

اصلن شعورش رو نداره که بخواد این کارو بکنه.

کلنی مورچه‌ها با این که چیزی نیست جز

مجموع مورچه‌هایی که تشکیلش می‌دن،

اما یه پیچیدگی و نظم خیلی بالایی داره.

اصطلاحاً می‌گن کلنی مورچه‌ها و رفتار

کپک لجن یه پدیده‌ی برآمده هست.

کلنی مورچه‌ها انقدر همه‌ی کارها رو دقیق و

بهینه انجام می‌ده که دانشمندا بر اساسش یه سری

مدل کامپیوتری ساختن که با بررسی

کلنی مورچه‌ها بتونه به بهترین و بهینه‌ترین

جواب معادلات ریاضی برسه.

ما قبلن در مورد این مسأله توی ویدیوی «سلول‌های

ناآگاه چطور هوشمند می‌شوند» حرف زدیم،

البته با زاویه‌ی دیگه‌ای.

جالبه بدونین در مورد پدیده‌ی برآمدگی،

هم توی علوم طبیعی و هم توی علوم انسانی بحث‌های زیادی شده

و یکی از معدود پدیده‌هایی هست که می‌شه

هم توی طبیعت مشاهده‌ش کرد

و هم توی رفتار یه جماعت انسانی.

همینطور قبلن توی ویدیوی «بازی زندگی کانوی»

به یه پدیده‌ی برآمده پرداخته بودیم.

این بازی، یه بازی کامپیوتری قدیمی هست

که با استفاده از چند تا قانون ساده

اجتماعات منظم و رفتارهای پیچیده‌ای رو از خودش نشون می‌ده.

اجتماعاتی که به هیچ عنوان نه از اجزای

تشکیل‌دهنده‌ش و نه از قوانین ساده‌ی بازی برنمیان،

بلکه حاصل کنش و واکنش اجزا

با محیطشون هستن.

یه شهر هم چیزی بیشتر از مجموع ساکنینش هست.

شهر، چیزی شبیه یه موجود زنده هست که

می‌تونه خودش رو تطبیق بده و در زمان‌هایی تغییر بده.

حافظه‌ی انسان محدوده اما

حافظه‌ی جمعی محدودیت کمتری داره.

شهر مجموع ذهن ساکنینش هست

و میشه گفت خودش خودش رو مدیریت و سازماندهی می‌کنه.

ساخته شدن شهرهایی مثل فلورانس، استانبول و منهتن

بیشتر نشونه‌ی رفتار جمعی انسان‌ها بوده،

نه شهرسازهای باهوش.

این شهرها از پایین به بالا ساخته شده

یعنی اعضای کوچیکش اونو ساختن و هیچ رهبر یا

مدیری توی ساخت، توسعه و

تغییرشون در طی قرن‌ها دخالت نداشته.

خوب قبل از این که مسأله رو یه کم بازتر کنم

بذارین یه جمع‌بندی بکنم:

ما تا این‌جا می‌دونیم که یه پدیده‌ای وجود داره به نام برآمدگی،

اما نمی‌دونیم که چرا این پدیده وجود داره.

همون‌طور که نمی‌دونیم چرا جاذبه وجود داره، یا

چرا آگاهی خودمون وجود داره.

اما توی موارد زیادی می‌دونیم که برآمدگی چطوری

کار می‌کنه. مثلن می‌دونیم که مورچه‌ها توی

کلنی چطور با هم ارتباط برقرار می‌کنن اما

نمی‌دونیم دقیقن چرا رفتار یه مورچه توی کلنی

با رفتار یه مورچه‌ی تنها انقدر فرق داره.

از اون جالب‌تر اینه که خود ما تونستیم از

قواعد برآمدگی برای ساخت سیستم‌های هوشمند

استفاده کنیم.

نمی‌دونم سن چند نفرتون به SimCity قد می‌ده.

توی این بازی کامپیوتری،

بازیکن یه شهر رو با استفاده از اجزای اون شهر

و چندین قانون و الگوریتم ساده می‌سازه.

SimCity دیگه مثل کلنی مورچه‌ها یه سیستم

پایین به بالا نیست، بلکه از بالا به پایین ساخته می‌شه.

یعنی یه نفر برنامه‌ش رو نوشته

و یه انسان دیگه هم داره مدیریتش می‌کنه.

اما هنوز توی جاهای زیادی برآمده هست.

اتفاقاتی که توی SimCity میفته،

گاهی خیلی عجیبه و گاهی هم دقیقن شبیه شهرهای ماست!

قانون برآمدگی به ما اجازه داده شبیه‌سازی‌های

کامپیوتری قدرتمندی انجام بدیم و

توی برنامه‌نویسی هوش مصنوعی خیلی کاربرد داره.

توی بازی‌های کامپیوتری مثل بازی زندگی

و برنامه‌های هوش مصنوعی، حتی خود برنامه‌نویس

هم نمی‌دونه این شکل‌ها و الگوهای پیچیده‌ای

که از برنامه بیرون میاد دقیقاً چرا و چطوری شکل می‌گیره.

برنامه‌نویس فقط یه سری قوانین ساده

به برنامه‌ش می‌ده و از برنامه‌ش می‌خواد برای رشد

خودش و حل مسأله‌های پیچیده

الگوهای جدیدی خلق کنه.

رابرت ساپولسکی، جراح اعصاب

و استاد دانشگاه استنفورد توی کلاسای

درسش به موارد جالب دیگه‌ای هم اشاره می‌کنه.

اون می‌گه مولکول‌ها معمولن باردار هستن.

یا بار مثبت دارن یا بار منفی.

و یکی از روشایی که مولکولا با هم رابطه برقرار می‌کنن

به دلیل همین باردار بودنشونه. چند وقت پیش

یه سری محقق اومدن یه سری مولکول ساخته شده

از کربن رو گذاشتن توی یه ظرف آزمایشگاه

و به ظرفشون الکتریسیته وصل کردن.

اتفاقی که افتاد این بود: از اون مولکول‌های

ساده‌ی آلی، آمینو اسیدها به وجود اومدن.

آمینواسیدها همون‌طور که می‌دونیم

یکی از بنیان‌های اصلی حیات هستن.

پس ممکنه حیات هم با استفاده از چند تا قانون

ساده شکل گرفته باشه.

این موضوع هنوز توی بیولوژی خیلی خیلی بحث‌برانگیز هست.

اما بیاین یه نمونه‌ی دیگه رو در نظر بگیریم.

خودآگاهی ما.

هنوز هیچکس نمی‌دونه خودآگاهی ما و هوشیاریمون چطوری شکل می‌گیره.

ما فقط می‌دونیم که این خودآگاهی، هوشمندی و برداشت ما از خودمون

توی مغزمون شکل می‌گیره اما هیچ‌کس تا الآن نفهمیده چطوری.

ما توی مغزمون میلیاردها نورون یا عصب داریم که

از چند تا قانون ساده پیروی می‌کنن.

یکی از این قانون‌ها اینه که وقتی یه سیگنالی از

یه عصب دیگه گرفتن، اون رو به فلان عصب مخابره

می‌کنن و همین. ساپولسکی معتقده

خودآگاهی ما هم به همین شکل ایجاد می‌شه.

میلیاردها عصب که کارایی هر کدومشون خیلی خیلی

ساده هست، در کنار هم به زندگی مشغولن

و جامعه‌ی این نورون‌ها

منجر به برآمدن چیزی می‌شه که

قبلن وجود نداشت و هیچ کدوم از نورون‌ها هم

از اون اطلاعی نداره.

هوش. آگاهی. خودخواهی،

سمفونی، هنرهای زیبا.

بیاین یه مقایسه بین انسان و شامپانزه

که نزدیک‌ترین هم‌خانواده‌ی ما هست انجام بدیم.

ما انسان‌ها حدوداً ۱۰۰۰ تا ژن

گیرنده‌ی بویایی کمتر از شامپانزه‌ها داریم.

اما اگه ژن‌های انسان و شامپانزه‌ها رو با هم مقایسه کنیم،

می‌بینیم که این ۱۰۰۰ تا ژن بویایی

فقط نیمی از تفاوت بین ما و شامپانزه‌ها رو تشکیل می‌ده.

نصف دیگه‌ی تفاوتای ما و شامپانزه

فرقمون توی ریخت‌شناسی، رشد استخوانی،

رشد مو، تولیدمثل و این چیزا هست.

این‌جا یه سؤال جالب مطرح می‌شه:

پس کدوم ژن‌ها توی انسان هست که باعث ایجاد

شدن مغز ما می‌شه و تفاوت واقعی

بین ما و میمون‌ها رو شکل می‌ده؟

جواب اینه که تفاوت ژن‌های مغز ما و شامپانزه

اصلن زیاد نیست، ژنتیک مغز ما و شامپانزه

تقریباً یکی هست.

قضیه این که کیفیت عصب‌های ما و شامپانزه‌ها یکی هست،

اما مسأله ی مهم

کمیت و تعداد این عصب‌ها هست.

اگر یه عالمه عصب داشته باشیم، طبق ویژگی

بر آمدگی می‌تونیم بگیم شاید خودآگاهی ما

از مجموع این عصب‌های ناآگاه ایجاد می‌شه

و هیچ جایی از مغز ما در مورد هیچ چیزی

آگاه نیست، بلکه کلیت مغز ما هست که

در مورد ما آگاهی داره.

بذارین بحث رو با یه داستان معروف تموم کنم.

توی سال ۱۹۹۶

گری کاسپاروف قهرمان شطرنج جهان

با ربات دیپ بلو ساخت شرکت آی‌بی‌ام

مسابقه داد.

توی اون مسابقه، کاسپاروف ۳ به ۲ هوش مصنوعی رو شکست داد.

سال بعد دوباره کاسپاروف با دیپ بلو مسابقه داد.

این بار اما شکست خورد و بعد از این شکست

برای مدت ها افسردگی داشت.

دست‌اندرکارایی که اون بازی رو دیده بودن میگفتن

برآمدگی: قانون اسرارآمیز حیات The bulge: the mysterious law of life

ما انسان‌ها توی محله‌هامون زندگی می‌کنیم. We humans live in our neighborhoods.

محله، به مجموعه‌ای از خونه گفته می‌شه که A neighborhood is composed of houses

موجودات پیچیده‌ای توش زندگی می‌کنن: where complex beings live:

ما و نزدیکانمون. Us and our relatives.

شهرها با وجود یکپارچگی که دارن Although being homogenous

از محله‌های جورواجور و با ویژگی‌های متفاوت ساخته شدن Cities consist of many different neighborhoods with different qualities.

و این محله‌ها یه جورایی هر کدوم هویت خودشون رو دارن. And these neighborhoods somehow have their own characteristics.

اما کی شهرها رو درست می‌کنه؟ But who builds the cities?

سیاست‌مدارها؟ Politicians?

یا معمارها و شهرسازها؟ Architects or urban planners?

در واقع هیچ‌کدوم. In fact, none of them.

«محله‌ها رو هم ساکنینش می‌سازن و هم هیچ‌کس». “Cities are built by their residents, and nobody.”

امروز می‌خوام در مورد یه پدیده‌ی خیلی ساده Today, I want to talk about a very simple,

و خیلی پیچیده حرف بزنم. though very complex, phenomenon.

پدیده‌ای که با وجود حضورش در همه‌جا A phenomenon that is less-discussed

کمتر در موردش صحبت شده. despite existing everywhere.

ولی بذارین برای شروع، یه چند تا مثال بزنم. But let me give some examples before I begin.

توی سال ۲۰۰۰، یه دانشمند ژاپنی In the year 2000, a Japanese scientist

به نام توشیوکی ناکاگاکی اعلام کرد named Toshiyuki Nakagaki announced

که تونسته به یه جور کپک یاد بده hat he had trained a kind of mold

چطور برای پیدا کردن غذا، تودرتوهای to find its way through a complex maze

سخت رو حل کنه و به غذا برسه. in search for food.

این موجودی که می‌بینین، کپک لجن هست. You are looking at a Slime Mold.

این کپک توی چرخه‌ی حیات بیشتر به خانواده‌ی In the scheme of lifeforms, this mold is more close to

قارچ‌ها نزدیکه تا ما انسان‌ها. fungus than to us humans.

بذارین یادآوری کنم که کپک‌ها چیزی به نام Let me remind you that fungus have no brain.

مغز ندارن. اونا اصلن اندامی ندارن. They don’t have any organs whatsoever.

کپک لجن یه تک سلولیه، Slime Mold is a single-celled organism

یعنی کل بدنش یک دونه سلول هست که meaning it only consists of a single cell

با سلول‌های هم‌شکل خودش ترکیب می‌شه that allows the mold to move

و به این شکل می‌تونه حرکت کنه. by merging together.

ویدیویی که می‌بینین، با سرعت خیلی بالا

ضبط شده و نشون می‌ده این کپک چطور This time-lapse video shows

با هوشمندی خاصی راهش رو از میون یه how the mold finds its way through

تودرتوی پیچیده طی می‌کنه تا به غذای محبوبش a complex maze in an efficient manner to reach its favorite food,

که فرنی جو هست برسه. porridge oats.

جالبه بدونین این کپک موقع حرکت توی این تودرتو The interesting thing about the slime mold is that it always chooses the best

همیشه بهترین و کوتاه‌ترین مسیر رو انتخاب می‌کنه، and shortest route through the maze despite

اونم بدون این که مغزی داشته باشه که بهش دستور بده. having no brain to make sense of the obstacles.

اما چطور ممکنه یه موجود به این سادگی But how can an amoeba-like creature

که نوعی آمیب محسوب می‌شه این‌قدر هوشمند باشه؟ be so intelligent?

بیاین برگردیم به محله‌هامون. Let’s get back to our neighborhoods.

یه شهر از مجموع محله‌ها تشکیل می‌شه. Cities are built up of neighborhoods.

اما چه کسی تصمیم می‌گیره که توی یه شهر But who decides that, for example,

مثلن لزبین‌ها و ترنس‌جندرها توی یه محله LGBT people live in one specific

ساکن بشن neighborhood,

اقلیت‌های قومی توی یه محله‌ی دیگه ethnic minorities live in another,

و مغازه‌های لوازم آرایشی همه کنار هم و توی یه منطقه‌ی دیگه؟ and cosmetic shops get concentrated in another region?

یه دسته پرنده‌ی مهاجر رو در نظر بگیرین. Imagine a group of migrating birds.

این پرنده‌ها هم مثل کپک لجن رهبر ندارن و Just like the slime mold, these birds don’t have a leader and

مهم نیست که کدومشون موقع پرواز دست‌جمعی it doesn’t matter which one flies

جلوی گروه حرکت کنه. in front of the group.

هر کدوم از این پرنده‌ها فقط از یه سری قانون ساده پیروی می‌کنه Each one of these birds only obeys a certain but limited number of rules

اما چیزی که گروه شکل می‌ده، پیچیده و yet the group behavior is complex

خارق‌العاده‌س و نمی‌شه این رفتار رو با بررسی and extraordinary and one can’t simply predict it

رفتار هر کدوم از پرنده‌ها به صورت تکی looking at any single one of the birds.

مطالعه کرد. وجه مشترک همه‌ی اینا The common ground of all I have said

پدیده‌ای هست که بهش می‌گن برآمدگی is a phenomenon called

یا emergence. Emergence.

بر اساس این پدیده‌ی عجیب، جمع، According to this mysterious phenomenon, a group

ویژگی‌هایی داره که اجزای اون جمع به صورت تکی ندارن. has more abilities than the sum of those creating it.

پدیده‌ی برآمده، یه جور نظم سطح بالا An emergent phenomenon is one of high order

هست که به خاطر وجود اجزای and is created of simple components.

نسبتاً ساده به وجود میاد.

تک‌سلولی‌های کپک لجن آگاهی ندارن، The single-celled organisms of the slime mold have no consciousness.

اما به طرز عجیبی وقتی کنار هم

قرار می‌گیرن و تعدادشون زیاد می‌شه، But weirdly, when they are attracted together

هوشمند یا به اصطلاح برآمده می‌شن و می‌تونن and become many, they become intelligent, that is, emergent, and can

کوتاه‌ترین مسیر رو برای گیر آوردن غذا پیدا کنن. find the shortest way to the food.

شهر هم یه پدیده‌ی برآمده هست. A city, then, has something

شهر چیزی داره که اجزای تشکیل‌دهنده‌ش that its components

یعنی خونه‌ها و افراد ساکنش ندارن. namely individual homes and their residents, lack.

کلنی مورچه‌ها یه شهر تمام‌عیار Ant colonies are really big cities,

یا بهتره بگم یه کشور بزرگه. like huge nations.

توی بعضی از کلنی‌ها هزاران Thousands but

یا حتی میلیون‌ها مورچه زندگی می‌کنه. millions of ants live in some colonies.

اگه به دقت به کلنی مورچه‌ها نگاه کنین If you look closely into the colony

می‌بینین که به شدت منظم و پیچیده هست. you see that it’s extremely disciplined and complex.

کلنی از مقدار دقیق غذایی که ذخیره کرده اطلاع داره، The colony has an account of the exact amount of food it’s saved

از مقدار غذایی که توی محیط اطراف وجود داره مطلعه while being aware of the number of food sources around it

و حتی می‌دونه چند تا کلنی دیگه در اطرافش وجود داره. and even knows how many other colonies there are around it.

در یه فاصله‌ی دقیق از کلنی Their cemetery is located

قبرستون مورچه‌ها قرار داره که وقتی مورچه‌ای می‌میره، a certain distance from the colony, where dead ants

یه سری مورچه‌ی دیگه به صورت خودکار وظیفه‌ی کفن و دفنش رو به عهده می‌گیرن. are carried by other ants who automatically take the task of working at its funeral.

یه مرکز دفن زباله هم وجود داره که در دورترین Waste collection is located at a distance equal to

فاصله از کلنی و قبرستون قرار داره both the cemetery and the colony

و یه سری مورچه به صورت خیلی هوشمندانه‌ای and some ants are collecting waste 24 hours a day

شبانه‌روز به کار دفن زباله مشغولن. in an efficient way.

تمام این وظایف توی کلنی تعریف شده هست اما All these tasks are defined in the colony, but

جالب اینه که بدونین زبون مورچه‌ها the interesting thing to know is that the ants’ language

حداکثر ۱۰ تا ۲۰ تا علامت بیشتر نداره. has no more than 10 to 20 signs.

پس چطوری می‌تونن این کلنی به این بزرگی رو مدیریت کنن؟ So how do they manage to handle their huge colony?

دانشمندا تا مدت‌ها فکر می‌کردن For a long time scientists believed

این ملکه‌ی مورچه‌ها هست که مسئول تنظیم رفتارها the ants' queen was in charge of managing the behavior

و مدیریت مورچه‌های کارگره، of the worker ants

اما خیلی زود مشخص شد که ملکه فقط و فقط but soon it became clear that the queen had only

یه وظیفه داره: تولید مثل. one responsibility: reproduction.

و ملکه‌ی مورچه‌ها فقط مورچه‌ی ماده به دنیا میاره. And the queen only gives birth to female ants.

الآن برامون مشخصه که برای یه مورچه Now we know that it’s absolutely impossible

مطلقاً امکان نداره که بتونه کلیت کلنیش رو ببینه و درک کنه. for a single ant to perceive and recognize its colony as a whole.

اصلن شعورش رو نداره که بخواد این کارو بکنه.

کلنی مورچه‌ها با این که چیزی نیست جز Although the ant colony is nothing but

مجموع مورچه‌هایی که تشکیلش می‌دن، the sum of its members,

اما یه پیچیدگی و نظم خیلی بالایی داره. it has an elevated complexity and order.

اصطلاحاً می‌گن کلنی مورچه‌ها و رفتار The ant colony and the behavior

کپک لجن یه پدیده‌ی برآمده هست. of the slime mold are emergent.

کلنی مورچه‌ها انقدر همه‌ی کارها رو دقیق و The ant colony is so accurate in performing its tasks that

بهینه انجام می‌ده که دانشمندا بر اساسش یه سری scientists have invented computer models

مدل کامپیوتری ساختن که با بررسی to optimize methods in

کلنی مورچه‌ها بتونه به بهترین و بهینه‌ترین solving mathematical equations

جواب معادلات ریاضی برسه. that imitate their behavior.

ما قبلن در مورد این مسأله توی ویدیوی «سلول‌های We had previously talked about a different

ناآگاه چطور هوشمند می‌شوند» حرف زدیم، angle of this in “How Do Non-Conscious Cells Become Conscious.”

البته با زاویه‌ی دیگه‌ای.

جالبه بدونین در مورد پدیده‌ی برآمدگی، It’s good to know that emergence

هم توی علوم طبیعی و هم توی علوم انسانی بحث‌های زیادی شده is much debated both in natural sciences and human sciences

و یکی از معدود پدیده‌هایی هست که می‌شه and is one of the few topics

هم توی طبیعت مشاهده‌ش کرد that are relevant in

و هم توی رفتار یه جماعت انسانی. both realms.

همینطور قبلن توی ویدیوی «بازی زندگی کانوی» Also in “Convey’s Game of Life"

به یه پدیده‌ی برآمده پرداخته بودیم. we had discussed another emergent matter.

این بازی، یه بازی کامپیوتری قدیمی هست In this old game

که با استفاده از چند تا قانون ساده orderly societies and complex behavior

اجتماعات منظم و رفتارهای پیچیده‌ای رو از خودش نشون می‌ده. emerge from the simple rules of the game.

اجتماعاتی که به هیچ عنوان نه از اجزای The composition of societies isn’t merely

تشکیل‌دهنده‌ش و نه از قوانین ساده‌ی بازی برنمیان، due to their individual components, nor to the simple rules governing them

بلکه حاصل کنش و واکنش اجزا but rather to the feedback the components get

با محیطشون هستن. from the surrounding environment.

یه شهر هم چیزی بیشتر از مجموع ساکنینش هست. Cities are more than their components as well.

شهر، چیزی شبیه یه موجود زنده هست که A city seems like a living thing

می‌تونه خودش رو تطبیق بده و در زمان‌هایی تغییر بده. that can adopt itself to the environment and change itself in times.

حافظه‌ی انسان محدوده اما Human's memory is limited

حافظه‌ی جمعی محدودیت کمتری داره. but the collective memory has less limitations.

شهر مجموع ذهن ساکنینش هست Cities are the sum of the mind of its residents

و میشه گفت خودش خودش رو مدیریت و سازماندهی می‌کنه. And we can say they self-organize.

ساخته شدن شهرهایی مثل فلورانس، استانبول و منهتن The founding of cities such as Florence, Istanbul, and Manhattan

بیشتر نشونه‌ی رفتار جمعی انسان‌ها بوده، was more due to the behavior of the crowd

نه شهرسازهای باهوش. rather than smart urban planners.

این شهرها از پایین به بالا ساخته شده These cities are built from bottom to top

یعنی اعضای کوچیکش اونو ساختن و هیچ رهبر یا

مدیری توی ساخت، توسعه و meaning their small components built them and no manager or

تغییرشون در طی قرن‌ها دخالت نداشته. leader had a part in their construction, development, and change.

خوب قبل از این که مسأله رو یه کم بازتر کنم So let me wrap up a bit

بذارین یه جمع‌بندی بکنم: before going on:

ما تا این‌جا می‌دونیم که یه پدیده‌ای وجود داره به نام برآمدگی، We know there is this phenomenon called emergence

اما نمی‌دونیم که چرا این پدیده وجود داره. yet we don’t know why it exists

همون‌طور که نمی‌دونیم چرا جاذبه وجود داره، یا as we don’t know why the gravity exists or

چرا آگاهی خودمون وجود داره. why our own self-consciousness exists.

اما توی موارد زیادی می‌دونیم که برآمدگی چطوری But in many instances, we know how emergence

کار می‌کنه. مثلن می‌دونیم که مورچه‌ها توی works. For example, we know how ants

کلنی چطور با هم ارتباط برقرار می‌کنن اما communicate within their colonies, but

نمی‌دونیم دقیقن چرا رفتار یه مورچه توی کلنی we don’t know why the behavior of a single ant

با رفتار یه مورچه‌ی تنها انقدر فرق داره. is so different from its behavior in society.

از اون جالب‌تر اینه که خود ما تونستیم از More interesting is that we have

قواعد برآمدگی برای ساخت سیستم‌های هوشمند used emergence in creating intelligent

استفاده کنیم. systems of our own.

نمی‌دونم سن چند نفرتون به SimCity قد می‌ده. I don’t know how many of you can remember SimCity.

توی این بازی کامپیوتری، In this computer game

بازیکن یه شهر رو با استفاده از اجزای اون شهر the player builds a city with some components

و چندین قانون و الگوریتم ساده می‌سازه. as well as some simple rules and algorithms.

SimCity دیگه مثل کلنی مورچه‌ها یه سیستم SimCity is not another down-to-top

پایین به بالا نیست، بلکه از بالا به پایین ساخته می‌شه. system (as in ant colonies). It is built from top to down.

یعنی یه نفر برنامه‌ش رو نوشته It means someone has programmed it

و یه انسان دیگه هم داره مدیریتش می‌کنه. and another person is managing it.

اما هنوز توی جاهای زیادی برآمده هست. Yet in many places, it seems emergent.

اتفاقاتی که توی SimCity میفته، Incidents in SimCity are

گاهی خیلی عجیبه و گاهی هم دقیقن شبیه شهرهای ماست! sometimes weird. They sometimes resemble our own communities.

قانون برآمدگی به ما اجازه داده شبیه‌سازی‌های Emergence lets us create powerful

کامپیوتری قدرتمندی انجام بدیم و simulations and and has a key role

توی برنامه‌نویسی هوش مصنوعی خیلی کاربرد داره. in programming artificial intelligence.

توی بازی‌های کامپیوتری مثل بازی زندگی In computer programs such as Game of Life

و برنامه‌های هوش مصنوعی، حتی خود برنامه‌نویس and AI applications, even the programmer

هم نمی‌دونه این شکل‌ها و الگوهای پیچیده‌ای doesn’t know why and how he gets

که از برنامه بیرون میاد دقیقاً چرا و چطوری شکل می‌گیره. complex formations as result.

برنامه‌نویس فقط یه سری قوانین ساده The programmer only gives its system some

به برنامه‌ش می‌ده و از برنامه‌ش می‌خواد برای رشد simple rules and demands his system to create

خودش و حل مسأله‌های پیچیده new algorithms to develop itself

الگوهای جدیدی خلق کنه. and solve complex equations.

رابرت ساپولسکی، جراح اعصاب Robert Sapolsky, neurosurgeon

و استاد دانشگاه استنفورد توی کلاسای and biology professor at Stanford University points

درسش به موارد جالب دیگه‌ای هم اشاره می‌کنه. to other interesting stories in his classes.

اون می‌گه مولکول‌ها معمولن باردار هستن. According to him, molecules are usually charged.

یا بار مثبت دارن یا بار منفی. Their charge is either positive or negative

و یکی از روشایی که مولکولا با هم رابطه برقرار می‌کنن One of the reasons molecules interact

به دلیل همین باردار بودنشونه. چند وقت پیش is because they have different charges. A while ago

یه سری محقق اومدن یه سری مولکول ساخته شده some researchers put some

از کربن رو گذاشتن توی یه ظرف آزمایشگاه carbon-based molecules in a lab container

و به ظرفشون الکتریسیته وصل کردن. that exposed them to electricity.

اتفاقی که افتاد این بود: از اون مولکول‌های What happened was that

ساده‌ی آلی، آمینو اسیدها به وجود اومدن. amino acids emerged from those simple molecules.

آمینواسیدها همون‌طور که می‌دونیم As we know, amino acids

یکی از بنیان‌های اصلی حیات هستن. are the building blocks of life.

پس ممکنه حیات هم با استفاده از چند تا قانون So it is possible that life also emerged from

ساده شکل گرفته باشه. some simple rules.

این موضوع هنوز توی بیولوژی خیلی خیلی بحث‌برانگیز هست. This is still a very controversial notion in biology

اما بیاین یه نمونه‌ی دیگه رو در نظر بگیریم. But let’s look at another instance:

خودآگاهی ما. Our consciousness.

هنوز هیچکس نمی‌دونه خودآگاهی ما و هوشیاریمون چطوری شکل می‌گیره. No one yet knows how our consciousness and awareness is formed.

ما فقط می‌دونیم که این خودآگاهی، هوشمندی و برداشت ما از خودمون We just know this self-awareness and intelligence

توی مغزمون شکل می‌گیره اما هیچ‌کس تا الآن نفهمیده چطوری. gets shaped in our brain, but no one figured out how.

ما توی مغزمون میلیاردها نورون یا عصب داریم که We have billions of neurons in our brain

از چند تا قانون ساده پیروی می‌کنن. all of which work with simple rules.

یکی از این قانون‌ها اینه که وقتی یه سیگنالی از One of these rules is to just hand over the signal

یه عصب دیگه گرفتن، اون رو به فلان عصب مخابره received from another neuron to the next one

می‌کنن و همین. ساپولسکی معتقده and that’s it! Sapolsky believes

خودآگاهی ما هم به همین شکل ایجاد می‌شه. our consciousness is created in a similar way.

میلیاردها عصب که کارایی هر کدومشون خیلی خیلی Billions of neurons with very simple

ساده هست، در کنار هم به زندگی مشغولن tasks live together and

و جامعه‌ی این نورون‌ها their community gives

منجر به برآمدن چیزی می‌شه که rise to something that

قبلن وجود نداشت و هیچ کدوم از نورون‌ها هم was not there before and no single neuron

از اون اطلاعی نداره. is conscious of it.

هوش. آگاهی. خودخواهی، Intelligence. Consciousness. Selfishness.

سمفونی، هنرهای زیبا. Symphony. Fine arts.

بیاین یه مقایسه بین انسان و شامپانزه et’s do a comparison between humans and chimpanzees,

که نزدیک‌ترین هم‌خانواده‌ی ما هست انجام بدیم. our closest cousins.

ما انسان‌ها حدوداً ۱۰۰۰ تا ژن We have some 1000 olfactory genes

گیرنده‌ی بویایی کمتر از شامپانزه‌ها داریم. fewer than chimps.

اما اگه ژن‌های انسان و شامپانزه‌ها رو با هم مقایسه کنیم، If we compare the genes of humans and chimps

می‌بینیم که این ۱۰۰۰ تا ژن بویایی we see these 1000 genes

فقط نیمی از تفاوت بین ما و شامپانزه‌ها رو تشکیل می‌ده. are among half of the difference between the two species.

نصف دیگه‌ی تفاوتای ما و شامپانزه The rest half

فرقمون توی ریخت‌شناسی، رشد استخوانی، relate to genes related to morphology, bone development,

رشد مو، تولیدمثل و این چیزا هست. hair development, reproduction and such.

این‌جا یه سؤال جالب مطرح می‌شه: We encounter an interesting question here:

پس کدوم ژن‌ها توی انسان هست که باعث ایجاد Which genes actually create humans’ brains

شدن مغز ما می‌شه و تفاوت واقعی and represent the real difference

بین ما و میمون‌ها رو شکل می‌ده؟ between the two species?

جواب اینه که تفاوت ژن‌های مغز ما و شامپانزه The answer is that we don’t have

اصلن زیاد نیست، ژنتیک مغز ما و شامپانزه many different genes. The genetics of our brain and chimp’s brain

تقریباً یکی هست. is almost the same.

قضیه این که کیفیت عصب‌های ما و شامپانزه‌ها یکی هست، The thing is the quality of neurons in humans and chimps is the same

اما مسأله ی مهم The key matter is the

کمیت و تعداد این عصب‌ها هست. quantity and the number of these neurons.

اگر یه عالمه عصب داشته باشیم، طبق ویژگی If we have a bunch of neurons, like

بر آمدگی می‌تونیم بگیم شاید خودآگاهی ما like an emergent system, we can say our consciousness

از مجموع این عصب‌های ناآگاه ایجاد می‌شه is created as the sum of all these neurons

و هیچ جایی از مغز ما در مورد هیچ چیزی working together and no region in the brain

آگاه نیست، بلکه کلیت مغز ما هست که is conscious about us or anything else, but the brain

در مورد ما آگاهی داره. as a whole is conscious.

بذارین بحث رو با یه داستان معروف تموم کنم. Let me end with a famous story.

توی سال ۱۹۹۶ In 1996

گری کاسپاروف قهرمان شطرنج جهان Garry Kasparov played against

با ربات دیپ بلو ساخت شرکت آی‌بی‌ام IBM’s Deep Blue.

مسابقه داد.

توی اون مسابقه، کاسپاروف ۳ به ۲ هوش مصنوعی رو شکست داد. He defeated the machine 3 - 2 in that match.

سال بعد دوباره کاسپاروف با دیپ بلو مسابقه داد. A year later, he again played against Deep Blue.

این بار اما شکست خورد و بعد از این شکست This time he was defeated and

برای مدت ها افسردگی داشت. lived with depression for a while after.

دست‌اندرکارایی که اون بازی رو دیده بودن میگفتن Those who had seen the game said