UM6P, 22 February 2023, 31mn
Introductory texts (English, French and Arabic) by Samia Erraji
Drawing by Sophie Lenormand
The presentation by Francis Heylighen discusses the concepts of emergence and self-organization in complex systems. The cyberneticist aims to demystify these terms and shows that they are simple and natural processes. He compares reductionist science, where complex systems are understood by analyzing their individual components, with the holistic approach of emergence, where novel and creative properties emerge at higher levels of complexity.
Emergence occurs when certain new traits arise in complex systems that cannot be explained by merely summing up the properties of individual components. These emergent properties are often unexpected and creative. Heylighen provides examples, such as the maximum speed of a car, to demonstrate emergence as a property resulting from the interaction of various components like the tires, engine, and seat.
Francis Heylighen defines properties in science as observable and measurable characteristics that can be studied through experiments with inputs and outputs. Emergence happens when systems, composed of interconnected components, stabilize into attractors, which are stable configurations in the system’s state space. Self-organization is described as the emergence of global order from local interactions, where components mutually adapt and coordinate themselves without external guidance.
Self-organization is illustrated through examples like materials spontaneously magnetizing and dissipative structures, which are self-organized systems with ongoing flows of energy and materials. Francis Heylighen emphasizes that emergence and self-organization are simple and fundamental processes that lead to creative and unexpected outcomes in complex systems. He concludes that emergence through self-organization is a natural process observed everywhere in nature and society, without the need for mystical or supernatural explanations.
Samia Erraji
Francis Heylighen, born in 1960, is a Belgian researcher in artificial intelligence, philosophy, and social sciences. Heylighen is considered one of the leading researchers in the study of complex systems, self-improvement, and network science. He is a professor at the Free University of Brussels (Vrije Universiteit Brussel), where he directs the Center Leo Apostle, and the associated research group Evolution, Complexity, and Cognition. He is also affiliated with the Department of History, Art, and Philosophy (HARP), where he teaches in the program on philosophy and ethics (FILO). He has long been an editor of the Principia Cybernetica Project, an international organization for the collaborative development of an evolutionary-systematic philosophy. Francis Heylighen is the author of several books including The Evolution of Complexity: The Violet Book of `Einstein Meets Magritte’ (Springer, 2010).
_________________________________
La présentation aborde les concepts d’émergence et d’auto-organisation dans les systèmes complexes. Francis Heylighen cherche à démystifier ces termes et montre qu’ils sont des processus simples et naturels. Il compare la science réductionniste, où les systèmes complexes sont compris en analysant leurs composants individuels, à l’approche holistique de l’émergence, où des propriétés nouvelles et créatives émergent à des niveaux plus élevés de complexité.
L’émergence de propriétés dans les systèmes complexes se produit lorsque certaines caractéristiques nouvelles se manifestent et ne peuvent pas être expliquées en additionnant simplement les propriétés des composants individuels. Ces propriétés émergentes sont souvent inattendues et créatives. Le cybernéticien donne des exemples comme la vitesse maximale d’une voiture, qui est une propriété émergente résultant de l’interaction de différents composants tels que les pneus, le moteur et le siège.
Francis Heylighen définit les propriétés en science comme des traits observables et mesurables qui peuvent être étudiés à l’aide d’expériences avec des entrées et des sorties. L’émergence survient lorsque des systèmes, composés de composants interconnectés, se stabilisent dans des attracteurs, qui sont des configurations stables dans l’espace des états du système. Le processus d’auto-organisation est décrit comme l’émergence d’un ordre global à partir d’interactions locales, où les composants s’adaptent mutuellement et se coordonnent sans direction externe.
L’auto-organisation est illustrée par des exemples tels que des matériaux s’aimantent spontanément et des structures dissipatives, qui sont des systèmes auto-organisés avec des flux constants d’énergie et de matériaux. Au cours de son exposé, Francis Heylighen insiste sur le fait que l’émergence et l’auto-organisation sont des processus simples et fondamentaux qui conduisent à des résultats créatifs et inattendus dans les systèmes complexes. Enfin, il conclut en affirmant que l’émergence par auto-organisation est un processus naturel que l’on peut observer partout dans la nature et dans la société, sans avoir besoin d’explications mystiques ou surnaturelles.
S.E.
Francis Heylighen, né en 1960, est un chercheur belge en intelligence artificielle, en philosophie et en sciences sociales. Il est professeur à l’Université Libre de Bruxelles (Vrije Universiteit Brussel), où il dirige le Centre Léo Apostel et le groupe de recherche associé Évolution, Complexité et Cognition. Il est également affilié au Département d’Histoire, d’Art et de Philosophie (HARP), où il enseigne dans le programme de philosophie et d’éthique (FILO). Il a été pendant longtemps éditeur du Projet Principia Cybernetica, une organisation internationale pour le développement collaboratif d’une philosophie évolutive-systémique. Francis Heylighen est l’auteur de plusieurs livres dont notamment The Evolution of Complexity: The Violet Book of `Einstein Meets Magritte’ (Springer, 2010).
_________________________________
تسلط المحاضرة الضوء على مفاهيم التأثر والتنظيم الذاتي في الأنظمة المعقّدة. يهدف فرانسيس هايليغين إلى تبسيط هذه المفاهيم وإظهار أنّ التأثر والتنظيم الذاتي هما عمليتان بسيطتان وطبيعيتان. يقارن العلم التحليلي (التقليدي) مع النهج الشمولي (المعقّد)، حيث يهدف التحليلي إلى تفكيك الأنظمة المعقّدة إلى مكوّناتها وفهمها، بينما يتطلب النهج الشمولي النظر للأنظمة ككل والتركيز على التأثيرات التي لا يمكن تفسيرها بسهولة من خلال مكوّناتها الفردية.
تظهر خواص ناشئة في الأنظمة المعقّدة عندما تظهر خصائص جديدة لا يمكن تفسيرها بتجميع خصائص المكوّنات الفردية. الخصائص الناشئة هي الخصائص الجديدة التي تظهر عند مستوى أعلى من التعقيد، وهي غالباً ما تكون غير متوقّعة وإبداعية. ومن أمثلة ذلك سرعة السيارة القصوى، التي تعتبر خاصية ناشئة لأنها لا تمكن تفسيرها من خلال الخصائص الفردية لمكوّنات السيارة.
يقوم فرانسيس هايليغين بتعريف الخصائص في العلم على أنها علاقات بين المدخلات (ما يتم فعله للنظام) والنواتج (كيف يتفاعل النظام). ونظراً لأن الأنظمة تتكون من مكوّنات مرتبطة، فإنها تظهر علاقات (مدخل-ناتج) مختلفة عن المكوّنات الفردية، مما يؤدي إلى ظهور الخصائص الناشئة.
تتشكّل الأنظمة (الثقوب) عن طريق التنظيم الذاتي، وهو عملية بسيطة وشائعة تُرصد في الطبيعة والمجتمعات. التنظيم الذاتي يحدث عندما تخضع النظم للتغيّر، سواء كان هذا التغيّر قد حدث بشكل محدّد أو بشكل عشوائي. وبعد فترة من الزمن، ينتقل النظام إلى تكوين مستقر نسبياً يُعرف بالجاذب، حيث يصبح النظام مقيّداً وقد فقد بعض حرّيته الداخلية. وبالتالي، تتشكّل الارتباطات بين المكوّنات وتظهر الخصائص الناشئة كنتيجة للتكيّف المتبادل بين المكوّنات.
ختاما يؤكد الباحث أنّ التأثر والتنظيم الذاتي هما عمليتان بسيطتان أساسيتان تنتجان نتائج إبداعية وغير متوقّعة في الأنظمة المعقّدة، ولا يلزم لهما تفسيرات غامضة أو خارقة للطبيعة.
سامية الراجي
فرانسيس هايليغين وُلد سنة 1960 ، هو عالم بلجيكي في مجال الذكاء الاصطناعي وعلم المعقّدات ، هو أستاذ في جامعة بروكسل الحرة، حيث يدير مركز “Leo Apostel ” ومجموعة البحث المرتبطة “تطور وتعقيد وإدراك“. هو أيضًا مرتبط بقسم التاريخ والفن والفلسفة “هارب“، حيث يدرس في برنامج الفلسفة والأخلاق “فيلو“. كان لفترة طويلة محررًا في مشروع “the Principia Cybernetics“، وهو منظمة دولية لتطوير فلسفة تطورية نظامية بالتعاون مع الآخرين.</span>
فرانسيس هو مؤلف العديد من الكتب بما في ذلك:
The Evolution of Complexity: The Violet Book of `Einstein Meets Magritte’ (Springer, 2010)