Complexiteit
Let op: Dit is sinds collegejaar 2021-2022 geen verplichte tentamenstof meer.
Complexiteit is een emergente eigenschap van een systeem die niet direct te meten is.
Als een systeem veel van de volgende kenmerken heeft, is de kans groot dat we het complex kunnen noemen:
- Het systeem heeft niet-lineaire relaties.
- Het systeem vertoont emergent gedrag.
- Het systeemgedrag kan niet gekarakteriseerd worden met een beschrijving op slechts één aggregatieniveau.
- Het systeem vertoont evolutie.
- Het systeem is adaptief: het kan zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving.
- Het systeem bevat diversiteit: het bestaat uit verschillende soorten elementen.
- Het systeem vertoont padafhankelijkheid: een ontwikkeling in een bepaalde richting kan niet makkelijk ongedaan gemaakt worden.
Dit rijtje is niet compleet, maar het geeft een idee van wat een complex systeem betekent.
Complex systems theory is een relatief jonge tak van de wetenschap. Pas met de komst van computers konden we inzicht krijgen in hoe in systemen die door eenvoudige regels beheerst worden toch onverwacht complex of juist gestructureerd gedrag kan ontstaan, zoals bij cellulaire automaten. De illustratie rechts laat zien hoe in iets meer dan een halve eeuw uiteenlopende disciplines uit elkaar ontstaan zijn.
Merk op dat in het bovenstaande rijtje niet staat "Het systeem bestaat uit veel onderdelen." Een systeem met veel onderdelen hoeft niet per se complex te zijn. Denk aan een elektrische schakeling die uit duizenden weerstanden is opgebouwd: als we daar tussen twee plaatsen een potentiaalverschil aanbrengen, gaat er een stroom lopen die geheel voorspelbaar is met de wet van Ohm. Pas als er bijvoorbeeld niet-lineaire onderdelen (zoals transistoren) in de schakeling worden geplaatst, kan het systeem complex gedrag gaan vertonen. Overigens: door het toevoegen van de transistoren hebben we ook diversiteit aangebracht, een van de kenmerken die hierboven genoemd zijn.
Ook "Het systeem bevat stochastische variabelen" staat niet in het rijtje. Stochasten kunnen een systeem wel lastiger te voorspellen maken, maar niet in de betekenis van complexiteit.
In het dagelijkse spraakgebruik betekent complex vaak hetzelfde als gecompliceerd. In de wetenschap kan iets gecompliceerd zijn zonder dat het complex is. Een recept voor een ingewikkeld gerecht kan gecompliceerd zijn doordat er veel handelingen nodig zijn bij de bereiding, maar het is niet complex in de betekenis die hierboven bedoeld is.
⊕ Etymologie
De term complex is afkomstig uit het Latijn: com + plectere = samen + vlechten, ineenvoegen.
