Emergent gedrag

Let op: Dit is sinds collegejaar 2021-2022 geen verplichte tentamenstof meer.

Een zwerm spreeuwen op het platteland bij Carlisle.

'Lopertjes' in Conway's Game of Life.

Een 'lopertje' close-up.

Emergent gedrag is gedrag op een meer geaggregeerd systeemniveau dat niet eenvoudig uit het gedrag op lagere systeemniveaus kan worden afgeleid.

Voorbeelden

1. Het zwermen van vogels is een klassiek voorbeeld. Heel lang was onbekend hoe het mogelijk is dat een zwerm van duizenden vogels bijna als één organisme door de lucht beweegt. Was er een leider in de groep? Was er een communicatiemiddel dat we over het hoofd zagen? Pas kort geleden werd duidelijk dat het hele gedrag van de zwerm verklaard kan worden uit slechts drie regels waar iedere vogel zich aan houdt, en die alleen maar betrekking hebben op het in de gaten houden van de vogels direct eromheen.
2. Het periodiek systeem is een ander voorbeeld: de relatie tussen het chemische gedrag van de elementen en de natuurkundige wetten die het gedrag van atomen bepalen werd pas langzamerhand duidelijk. Het periodiek systeem kan worden gezien als een schematische weergave van het emergente gedrag van de atomen.
3. In de cellulaire automaat Game of Life wordt de verandering van de kleur van ieder hokje bepaald door eenvoudige basisregels, gebaseerd op de kleur van het hokje zelf en die van de buurhokjes. Maar wie 'Life' voor het eerst ziet, ziet vooral 'bewegende dingetjes', zoals de lopertjes in het voorbeeld aan de rechterkant. Een lopertje is niets meer dan wat hokjes die van kleur veranderen. Toch lijkt het te 'wandelen'. Het gedrag van zo'n lopertje is makkelijk te voorspellen, maar het afleiden van de basisregels uit dit emergente gedrag is nog niet zo eenvoudig.
4. Ook mensen vertonen emergent gedrag. Regeltjes die ieder van ons (vaak onbewust) volgt, bepalen bijvoorbeeld in welke volgorde zitplaatsen in de tram bezet worden, hoe snel een applaus uitsterft, en wanneer een telefoonnetwerk overbelast kan raken.

De voorbeelden laten zien dat systemen vaak met meerdere beschrijvingen gekenmerkt kunnen worden, afhankelijk van het aggregatieniveau waarop ze bekeken worden. Dit is een van de eigenschappen van complexiteit.

⊕ Etymologie

Het woord emergent gaat terug op het Latijnse emergere: laten opduiken, opdoemen. Het is gedrag dat op een hoger aggregatieniveau "komt bovendrijven" als gevolg van het gedrag op het lagere niveau.

Zie ook

• Complexiteit
• Oefeningen:Emergent gedrag