Complessità, criticità e calcolo (C3)

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Titolo originale:

Complexity, Criticality and Computation (C3)

Contenuto del libro:

I sistemi complessi sono un nuovo approccio alla scienza, all'ingegneria, alla salute e alla gestione che studia come le relazioni tra le parti diano origine ai comportamenti collettivi emergenti dell'intero sistema e come il sistema interagisca con il suo ambiente.

Un sistema può essere considerato complesso se la sua dinamica non può essere facilmente prevista, o spiegata, come una somma lineare delle dinamiche individuali dei suoi componenti. In altre parole, le molte parti microscopiche che lo compongono danno luogo a fenomeni macroscopici che non possono essere compresi considerando una sola parte (“il tutto è più della somma delle parti”). Vi è una crescente consapevolezza che la complessità è fortemente correlata alla criticità: il comportamento dei sistemi dinamici spazio-temporali in una transizione di fase ordine/disordine in cui prevale l'invarianza di scala.

I sistemi complessi possono anche essere visti come sistemi distribuiti di elaborazione delle informazioni. La coscienza che emerge dall'attività e dalle interazioni neuronali, il comportamento delle cellule risultante dalle reti di regolazione genica e il comportamento dello sciame sono tutti esempi di comportamento globale del sistema che emerge come risultato delle interazioni locali degli individui (neuroni, geni, animali). Queste interazioni possono essere viste come un generico processo computazionale? Questa domanda dà forma al numero speciale, collegando la computazione alla complessità e alla criticità.