WikiDer > Komplexität
Mit Komplexität wird in der Systemtheorie im Allgemeinen eine Eigenschaft von a Komplexes System oder Model beabsichtigt, die nicht aus jedem der einzelnen Komponenten aber nur vom System oder Modell als Ganzes. Das Studium der Komplexität ist besonders zentral für die Netzwerktheorie und der Netzwerkwissenschaft.
Definitionen
Der Begriff "Komplexität" wird in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft auf verschiedene Weise definiert. Seth Lloyd von dem MIT schreibt, dass er einmal in einer Präsentation 32 Definitionen von Komplexität gegeben hat. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass Komplexität viele separate Komponenten in einem System umfasst, die alle Arten von Interaktion und diese Komplexität bezieht sich auf jeden Fall auf die Gesamtzahl der Komponenten. Was genau in diesem Zusammenhang als „komplex“ oder „einfach“ bezeichnet werden kann, lässt sich jedoch nicht objektiv definieren und verändert sich zudem ständig.
Eine einfache Definition von Komplexität ist die Zeit, die eine Person braucht, um etwas zu verstehen. Daher ist Komplexität relativ. Was für einen Menschen sehr komplex ist, ist für einen Computer ein Kinderspiel und umgekehrt.
Organisiert/Unorganisiert
Der amerikanische Mathematiker und Kommunikationswissenschaftler Warren Weber einmal definierte Komplexität als "den Grad der Vorhersagbarkeit der Eigenschaften eines Systems als Ganzes basierend auf den Eigenschaften seiner einzelnen Teile". Laut Weaver kann Komplexität auf diese Weise zwei Formen annehmen: organisiert und unorganisiert.
Ein unorganisiertes System besteht aus sehr vielen (Millionen oder mehr) Teilen mit geringer oder keiner Korrelation, während das Verhalten des Gesamtsystems berechnet werden kann mit Wahrscheinlichkeit und Statistiken. Ein Beispiel aus der Physik ist der gerade weg Gas teilt sich in geschlossene Räume ohne Interaktion zwischen den einzelnen auf Moleküle, oder die relativ großen Einfachheit dass die Jobs von Planeten im Planetensysteme Eigenschaften. Diese Bahnen lassen sich mit Hilfe der Newtonsche Gesetze.
Andererseits beinhaltet organisierte Komplexität laut Weaver nicht-zufällige Interaktion und Koordination innerhalb des Systems Entstehung. Das Gesamtsystem besitzt daher Eigenschaften, die nicht aus den einzelnen Teilen, sondern nur aus deren "Summe" abgeleitet werden können. Diesbezüglich zum Beispiel a Wohngebiet als lebendiges Ganzes betrachtet werden, das sich aus einzelnen Wohnkomponenten, den Bewohnern, zusammensetzt. Ein allgemeineres Beispiel sein Ökosysteme, die von Robert UlanowiczI wurden unter besonderer Berücksichtigung der Korrelation zwischen den Komponenten untersucht. Die Anzahl der Teile muss nicht unbedingt groß sein, um eine organisierte Komplexität zu erreichen, und in vielen Fällen kann das System Computersimulationen, abgebildet sind. Ein Beispiel dafür ist soziale Komplexität Biene Computersoziologie.
Es gibt auch keine eindeutige Meinung darüber, was genau die Quelle der organisierten Komplexität ausmacht. Einigkeit besteht jedoch darin, dass zwischen den Teilen gewisse Korrelationen bestehen und dass sowohl die Anzahl der Teile als auch ihr Interaktionsgrad nicht trivial, also an ein Minimum gebunden sind.
Spezifische Bedeutungen
Der Begriff Komplexität hat spezifischere Bedeutungen:
- In dem rechnerische Komplexitätstheorie Rechenkomplexität ist definiert als "die Menge Rechenressourcen brauchte, um einen zu machen Algorithmus ein Beispiel hierfür ist die Anzahl der Schritte, die zur Lösung eines Problems in Abhängigkeit von der Größe von dem Problem. EIN axiomatisch Ansatz zur Rechenkomplexität wurde entwickelt von Manuel Blom.
- In dem algorithmische Informationstheorie ist der Kolmogorov-Komplexität von a Schnur die kürzeste mögliche Beschreibung dieser Zeichenfolge mit Computer Sprache. Diese Form der Komplexität hängt mit verschiedenen Dingen zusammen, einschließlich Zeit und Raum.
- In dem Informationsverarbeitung ist Komplexität eine von einem Objekt übertragene Zahl Eigenschaften das dank Überwachung beobachtet wird, entweder die Zustand.
- Im physikalische Systeme ist Komplexität ein Maß für die Gelegenheit von a Zustandsvektor.
- In dem Mathematik spielt die Krohn-Rhodes-Theorie eine wichtige Rolle beim Studium der endlichen Halbgruppen und der Automatisierungstheorie.
- Als Maß für die Komplexität eines Problems für die Person, die es zu lösen versucht, wird ein Begriff aus der kognitive Psychologie gebraucht, die hrair-grenze.
- EIN komplexes adaptives System besitzt mindestens eines der folgenden Merkmale:
- Eine bestimmte Anzahl von Teilen und verschiedene Arten von Teilen;
- Eine Art "Erinnerung" und die Möglichkeit, Feedback;
- EIN nichtlinear Beziehung zwischen dem System und seiner Umgebung;
- Das System lässt sich leicht durch seine Umgebung beeinflussen oder sich an diese anpassen;
- Das System reagiert sehr empfindlich auf die Bedingungen, unter denen es ursprünglich gefunden wurde, und dies ist auch eine der Ursachen für sein komplexes Verhalten (siehe auch Chaostheorie).
Beispiele für kürzlich entwickelte oder in Entwicklung befindliche komplexe adaptive Systeme sind künstliches Leben, evolutionäre Berechnung und genetische Algorythmen.