כפי שהעידן התעשייתי הפיק את חוקי התרמודינמיקה, כך אנו זקוקים כעת לחוקים אוניברסליים של מורכבות כדי לפתור את הבעיות הבלתי-פתירות לכאורה שלנו
ככל שהעולם נעשה מורכב ומקושר יותר, כך אתגרים חשובים הניצבים לפנינו הולכים ונעשים חסרי פתרון לכאורה. מה עלינו לעשות כדי להתגבר על אי-ודאויות בשוק הכלכלי? כיצד נוכל לחזות היצע וביקוש של אנרגיה? מה יקרה בסופו של דבר לאקלים? איך נתמודד עם הצמיחה המהירה של הערים? הגישות המסורתיות שלנו לבעיות כאלה הן לרוב כמותיות, מנותקות זו מזו ומובילות לתוצאות אחרות מאלה שהתכוונו אליהן. כדי להחיל את עוצמת המדע על האתגרים בני זמננו, עלינו לפתח הבנה מעמיקה יותר של המורכבות עצמה.
מה פירוש הדבר? מורכבות, או סיבּוּכיוּת, באה לידי ביטוי כאשר במערכת כלשהי יש חלקים רבים המסוגלים להגיב זה לזה בדרכים רבות ושונות, כך שהשלם מקבל חיים משל עצמו: הוא מתאקלם ומתפתח בתגובה לתנאים המשתנים. הוא עשוי לעבור שינויים פתאומיים ובלתי צפויים לכאורה – הדוגמה הקלאסית לכך היא מפולת כלכלית. מגמה אחת או יותר יכולות לחזק מגמות אחרות ב"לולאת משוב חיובי" עד שהדברים יוצאים משליטה ועוברים נקודת מפנה, שאחריה ההתנהגות משתנה באופן חד.
מה שהופך את המערכת המסובכת לבעייתית כל כך היא העובדה, שאי אפשר לחזות בקלות את המאפיינים הקולקטיביים שלה על סמך רכיביה הבסיסיים. השלם גדול יותר מסכום חלקיו, ולעתים קרובות גם שונה מהם לגמרי. עיר היא הרבה יותר מן הבניינים והאנשים שבה. גוף האדם הוא הרבה יותר מסך התאים שבו. תכונה זו, המכונה "התנהגות מגיחה" (emergent behavior), מאפיינת כלכלות, שווקים פיננסיים, קהילות עירוניות, חברות, אורגניזמים, את האינטרנט, גלקסיות ומערכות של בריאות הציבור.
המהפכה הדיגיטלית היא הכוח המניע את המורכבות ואת קצב החיים המתגברים שאנחנו חווים כיום, ואותה טכנולוגיה מציעה לנו גם הזדמנות. כבר היום אנחנו מקבלים כמויות עצומות של נתונים מן הטלפונים הסלולריים המצויים בכל מקום, מעסקאות שנערכות ברשת, מן החיישנים הרפואיים האישיים שהולכים ונעשים נפוצים, ומן ה"ערים החכמות" עם רשתות המידע האלקטרוניות שלהן. חוקרים בתחומי המדע, הטכנולוגיה, העסקים והממשל מתחילים להשתמש בכלים חישוביים חדשים ובטכניקות מתקדמות כדי לבחון שאלות שעד כה היו מחוץ להישג ידו של הניתוח הכמותי, באמצעות הדמיות ומודלים בקנה מידה גדול. כך למשל אפשר לבדוק כיצד נוצר שיתוף פעולה בחברה, אילו תנאים מקדמים חדשנות, וכיצד סכסוכים מתפשטים ומסלימים.
לרוע המזל, אין לנו מסגרת מושגית מאוחדת להתייחסות לשאלות של מורכבות. איננו יודעים איזה סוג של נתונים צריך, כמה נתונים, ומהן השאלות הקריטיות שעלינו לשאול. "נתונים גדולים" ("ביג דאטה") מאבדים הרבה מכוחם ומן השימושיות שלהם בלי "תיאוריה גדולה" שתלווה אותם, ודבר זה כשלעצמו יכול להוביל לתוצאות בלתי צפויות.
כשהעידן התעשייתי ריכז את תשומת הלב של החברה באנרגיה על שלל ביטוייה – קיטור, כימיה, מכניקה וכדומה – צצו בתגובה החוקים האוניברסליים של התרמודינמיקה. כעת עלינו לשאול אם העידן הנוכחי מסוגל להפיק את החוקים האוניברסליים של המורכבות, שישלבו אנרגיה עם מידע. מהם העקרונות היסודיים שמתקיימים מעבר למגוון העצום, להקשרים ההיסטוריים ולקשרים ההדדיים של שווקים פיננסיים, של אוכלוסיות, מערכות אקולוגיות, מלחמות וסכסוכים, מגפות וסרטן? מסגרת מתמטית מקיפה המאפשרת חיזוי למערכות מורכבות תוכל, בעיקרון, להכיל את הדינמיקה ואת הארגון של כל מערכת מורכבת שהיא, בצורה כמותית וניתנת לחישוב.
ככל הנראה, לעולם לא נוכל לחזות במדויק התנהגות של מערכות מורכבות, אך נוכל להגיע לתיאור גס שיוביל לתחזיות כמותיות בנוגע לתכונות העיקריות של המערכת. אולי לא נוכל לחזות מתי תתרחש המפולת הכלכלית הבאה, אך נוכל לדעת מה הסבירות שמפולת כזו תתרחש בשנים הקרובות.
תחום הידע הזה מצוי בעיצומו של איחוד רחב של דיסציפלינות מדעיות, שמסייע להפוך על פיה את המגמה של פיצול והתמחות, והוא מחפש מסגרת מאוחדת והוליסטית יותר להתמודדות עם השאלות הגדולות של החברה. ייתכן שעתיד האנושות תלוי בכך.
על המחבר
ג'פרי וסט (West) הוא פרופסור במכון סנטה פה, וראש המועצה לסדר יום גלובלי בנושא מערכות מורכבות של הפורום הכלכלי העולמי.