Стигмергия
| Описание | Стигмергия (от др.-греч. στίγμα — знак, метка, и ἔργον — действие, работа) — механизм спонтанного непрямого взаимодействия между индивидами, заключающийся в оставлении индивидами в окружающей среде меток, стимулирующих дальнейшую активность других индивидов.
Стигмергия является одной из форм самоорганизации, создающая сложные, казалось бы, интеллектуальные структуры, но без какого-либо планирования, контроля, или даже прямой связи между индивидами. Как таковая, она поддерживает эффективное сотрудничество между чрезвычайно простыми индивидами, у которых нет памяти, интеллекта или даже осведомленности друг о друге. Предположительно, стигмергия является децентрализованным сетевым свойством коллективного взаимодействия термитов. |
|---|---|
| Область знаний | Биология, Информатика, Социология |
| Авторы | Heylighen, Grasse |
| Поясняющее видео | |
| Близкие понятия | Самоорганизация, Деятельность, IMOI |
| Среды и средства для освоения понятия | Semantic MediaWiki, R, NetLogo |
Теория
- https://www.trv-science.ru/2011/05/o-termitax-uchyonyx-i-chinovnikax/
- Термин «стигмергия» (stig-mergy) обозначает спонтанное непрямое взаимодействие между индивидами, которое происходит через оставленные индивидами в окружающей среде следы или метки, которые стимулируют дальнейшую активность этих же или других индивидов. Действия отдельных индивидов взаимно усиливают друг друга с когерентным результатом, создавая без первоначального планирования сложные объекты. Понятие стигмергии было введено в 1959 г. знаменитым французским зоологом Пьером-Полем Грассе (Pierre-Paul Grasse) для описания поведения термитов. Пьер-Поль Грассе в 1959 году описал механизм, позволявший термитам строить сложные гнёзда без явного планирования и общения: работа, сделанная одним агентом, оставляла след в среде, который стимулировал последующее действие другого агента. Грассе назвал это stigmergy — от греческих stigma (след, укол, стимул) и ergon (работа, действие). Ключевой смысл понятия в том, что координация осуществляется косвенно — через изменение общей среды, а не через прямую коммуникацию между агентами.
- Термин образован от греческих слов «стигма» (знак) и «эргон» (действие). В начале процесса построения гнезда термиты скатывают в шарики частицы почвы, метят их пахучими веществами и размещают случайным образом. В тех местах, где в результате случайных флуктуаций или особенностей рельефа наблюдается повышенная концентрация шариков, усиленный запах мотивирует термитов оставлять новые шарики. Результатом становится концентрация активности насекомых в определенных местах и построение там термитников — домиков, башен или даже целых городов.
В 1990-х годах Жан-Луи Дёнёбург, работавший одновременно в биологии и в области сложных систем, показал, что стигмергия — это частный случай самоорганизации. Это открыло путь к применению идеи в вычислительных системах: агентно-ориентированные модели, «муравьиные алгоритмы», swarm intelligence, оптимизация маршрутизации в сетях. Стигмергия переместилась из энтомологии в информатику и стала рабочим инструментом исследований координации без центрального управления.
Параллельно развивалась другая линия. Валентин Турчин — математик и кибернетик — разработал концепцию метасистемного перехода (1993): новый уровень сложности возникает тогда, когда ряд систем объединяется под контролем системы более высокого порядка, способной управлять ими как целым. В рамках этой идеи действие понимается как примитивный элемент, из которого строятся все более сложные системы управления действиями; любое усложнение коллективного поведения — это метасистемный переход от одного уровня координации к следующему. Фрэнсис Хейлиген (работавший вместе с Турчиным над проектом Principia Cybernetica ) синтезировал обе линии: расширил понятие стигмергии до универсального механизма координации и показал, что оно применимо к человеческой совместной деятельности — от невидимой руки рынка до разработки открытого программного обеспечения и Википедии. В определении Хейлигена:
- стигмергия — это «непрямой, опосредованный механизм координации между действиями, при котором след, оставленный действием на среде, стимулирует выполнение последующего действия». сложная, согласованная деятельность возникает без планирования, контроля, прямой коммуникации, одновременного присутствия и даже взаимного осознания участников. Применение к цифровым средам (Wikipedia, GitHub) перевело этот механизм из биологии в социотехнический анализ.
Типология стигмергии
- Sematectonic stigmergy — координация через преобразование самого объекта (правки в wiki-статье, коммиты в код);
- Marker-based stigmergy — координация через маркеры, не меняющие сам объект (теги, labels, категории, комментарии в issue);
- Quantitative vs. qualitative stigmergy — различие между простым усилением сигнала (количество правок) и качественным изменением среды;
- Individual vs. collective stigmergy — различие по числу агентов, работающих с медиумом.
Примеры
Публикации научных статей
Можно легко найти черты стигмергического взаимодействия внутри научной среды. В научном сообществе в роли индивидов (термитов) выступают либо отдельные ученые, либо коллективы соавторов. Взаимодействие внутри таких коллективов достаточно интенсивно, и в целом их можно рассматривать в качестве субъектов-индивидов. Индивиды оставляют свои метки (шарики) в окружающей научной среде в виде публикаций в научных журналах. Наиболее интересные работы привлекают внимание коллег и стимулируют дальнейшую исследовательскую активность: на соответствующую тему публикуются новые работы, которые развивают результаты первых работ по этой теме и опираются на их идеи. Научная активность очень часто группируется вокруг относительно небольшого числа работ (seminal works), выводящих в свет новые теории или важные экспериментальные факты. Так строятся «домики» или «башни», формирующие научный ландшафт.
Совместное редактирование вики-статей ( MediaWiki )
