How do schools of fish swim in harmony? - Nathan S. Jacobs

Tłumaczenie: Sylwia Gliniewicz Korekta: Krystian Aparta

How do schools of fish swim in harmony?

Jak to się dzieje, że ławice ryb pływają w harmonii?

And how do the tiny cells in your brain give rise to the complex thoughts,

Jak niewielkie komórki w mózgu tworzą złożone myśli,

memories,

wspomnienia

and consciousness that are you?

i naszą świadomość?

Oddly enough, those questions have the same general answer:

To zaskakujące, że na te pytania jest ta sama ogólna odpowiedź:

emergence,

emergencja,

or the spontaneous creation of sophisticated behaviors and functions

spontaniczne powstanie złożonych zachowań i funkcji

from large groups of simple elements.

z dużego zbioru prostych elementów.

Like many animals, fish stick together in groups,

Podobnie jak większość zwierząt, ryby trzymają się razem w grupach,

but that's not just because they enjoy each other's company.

ale nie dlatego, że dobrze się czują w swoim towarzystwie.

It's a matter of survival.

To kwestia przetrwania.

Schools of fish exhibit complex swarming behaviors

Ławice ryb przejawiają złożone zachowania stadne,

that help them evade hungry predators,

które pomagają uniknąć głodnych drapieżników,

while a lone fish is quickly singled out as easy prey.

podczas gdy samotna ryba zostaje szybko wychwycona jako ofiara.

So which brilliant fish leader is the one in charge?

Który wyjątkowy rybi lider jest za to odpowiedzialny?

Actually, no one is,

Tak naprawdę żaden

and everyone is.

i jednocześnie wszyscy.

So what does that mean?

Co to oznacza?

While the school of fish is elegantly twisting, turning, and dodging sharks

Kiedy ławica rym zgrabnie zakręca, obraca się i daje nura przed rekinami,

in what looks like deliberate coordination,

co przypomina przemyślaną koordynację,

each individual fish is actually just following two basic rules

wówczas każda ryba postępuje według dwóch prostych zasad,

that have nothing to do with the shark:

które nie mają nic wspólnego z rekinem.

one, stay close, but not too close to your neighbor,

Po pierwsze, trzymaj się blisko, ale nie za blisko, sąsiada.

and two, keep swimmming.

Po drugie, płyń.

As individuals, the fish are focused on the minutiae of these local interactions,

Każda ryba z osobna jest skupiona na niewielkich, lokalnych interakcjach,

but if enough fish join the group, something remarkable happens.

a gdy do grupy dołączy wystarczająca liczba ryb,

wtedy dzieje się coś niezwykłego.

The movement of individual fish is eclipsed by an entirely new entity:

Ruch każdej ryby przyćmiewa nowy byt:

the school, which has its own unique set of behaviors.

ławica o wyjątkowym zestawie zachowań.

The school isn't controlled by any single fish.

Ławica nie jest pod kontrolą jednej ryby.

It simply emerges if you have enough fish following the right set of local rules.

Wyłania się, gdy wystarczająca liczba ryb

przestrzega zbioru miejscowych przepisów.

It's like an accident that happens over and over again,

To przypadek, który ciągle się powtarza,

allowing fish all across the ocean to reliably avoid predation.

pozwalając rybom w oceanie uniknąć zostania ofiarą drapieżcy.

And it's not just fish.

Nie dotyczy to tylko ryb.

Emergence is a basic property of many complex systems of interacting elements.

Emergencja to podstawowa właściwość

wielu złożonych, współdziałających części.

For example, the specific way in which millions of grains of sand

Jak na przykład określony sposób, w jaki miliony ziarenek piasku

collide and tumble over each other

zderzają i przewracają się,

almost always produces the same basic pattern of ripples.

tworząc prawie zawsze wzór fali.

And when moisture freezes in the atmosphere,

Kiedy woda zamarza w atmosferze,

the specific binding properties of water molecules

określone, wiążące właściwości cząsteczek wody

reliably produce radiating lattices that form into beautiful snowflakes.

niezawodnie tworzą rozchodzące się sieci,

które formują płatki śniegu.

What makes emergence so complex

Wielką złożoność emergencji ukazuje fakt,

is that you can't understand it by simply taking it apart,

że nie da się jej zrozumieć, rozkładając ją na części,

like the engine of a car.

podobnie jak silnika samochodu.

Taking things apart is a good first step to understanding a complex system.

Rozkład na czynniki pierwsze

to pierwszy, dobry krok do zrozumienia złożonego systemu.

Jeśli jednak zredukujemy ławicę ryb do pojedynczych osobników,

But if you reduce a school of fish to individuals,

it loses the ability to evade predators,

wtedy traci ona zdolność ucieczki przed drapieżnikami,

and there's nothing left to study.

i nie pozostaje nic więcej do badania.

And if you reduce the brain to individual neurons,

Jeśli zredukujemy mózg do neuronów,

you're left with something that is notoriously unreliable,

wtedy mamy coś, co notorycznie zawodzi

and nothing like how we think and behave,

i nie da się z niego odczytać informacji o naszych myślach i zachowaniu,

at least most of the time.

przynajmniej zazwyczaj.

Regardless, whatever you're thinking about right now

Nieważne, o czym teraz myślisz,

isn't reliant on a single neuron lodged in the corner of your brain.

nie zależy to od pojedynczego neuronu znajdującego się w mózgu.

Rather, the mind emerges from the collective activities

Umysł wyłania się ze wspólnej aktywności

of many, many neurons.

bardzo wielu neuronów.

There are billions of neurons in the human brain,

Ludzki mózg składa się z miliarda neuronów

and trillions of connections between all those neurons.

i trylionów połączeń między tymi neuronami.

When you turn such a complicated system like that on,

Po uruchomieniu tak złożony system mógłby się on zachowywać dziwnie,

it could behave in all sorts of weird ways, but it doesn't.

ale tak się nie dzieje.

The neurons in our brain follow simple rules, just like the fish,

Neurony w mózgu podlegają prostym zasadom, podobnie jak ryby,

so that as a group, their activity self-organizes into reliable patterns

dlatego ich aktywność w grupie

samoorganizuje się w przewidywalne wzorce,

that let you do things like recognize faces,

które pozwalają rozpoznawać twarze,

successfully repeat the same task over and over again,

skutecznie powtarzać to same zadanie,

and keep all those silly little habits that everyone likes about you.

i zachować drobne, śmieszne nawyki, które każdy w nas lubi.

So, what are the simple rules when it comes to the brain?

Jakie są te proste zasady, jeśli chodzi o mózg?

The basic function of each neuron in the brain

Podstawową funkcją neuronu w mózgu

is to either excite or inhibit other neurons.

jest pobudzanie lub hamowanie innych neuronów.

If you connect a few neurons together into a simple circuit,

Jeśli kilka neuronów połączymy w prostą sieć,

you can generate rhythmic patterns of activity,

wtedy można wytworzyć powtarzające się wzory działania,

feedback loops that ramp up or shut down a signal,

pętle przyczynowo-skutkowe, które wzmacniają lub blokują sygnał,

coincidence detectors,

wykrywanie równoczesności

and disinhibition,

i dysinhibicję,

where two inhibitory neurons can actually activate another neuron

gdzie dwa neurony hamujące pobudzają inny neuron

by removing inhibitory brakes.

poprzez usunięcie sygnału hamowania.

As more and more neurons are connected,

Gdy łączy się więcej neuronów,

increasingly complex patterns of activity emerge from the network.

z sieci wyłaniają się bardziej złożone wzory działania.

Soon, so many neurons are interacting in so many different ways at once

W krótkim czasie jednocześnie współdziała ze sobą tak wiele neuronów,

that the system becomes chaotic.

że system staje się chaotyczny.

The trajectory of the network's activity cannot be easily explained

Trajektoria działania sieci nie może zostać łatwo wyjaśniona

by the simple local circuits described earlier.

poprzez proste, miejscowe sieci, które opisano wcześniej.

And yet, from this chaos, patterns can emerge,

Jednak z tego chaosu wyłaniają się wzory,

and then emerge again and again in a reproducible manner.

i za każdym razem wyłaniają się one w przewidywalny sposób.

At some point, these emergent patterns of activity

W końcu emergentne wzorce działania

become sufficiently complex,

stają się wystarczająco złożone i ciekawe,

and curious to begin studying their own biological origins,

aby badać swoje biologiczne początki,

not to mention emergence.

nie wspominając o emergencji.

And what we found in emergent phenomena at vastly different scales

W zjawisku emergencji na bardzo różnorodnych skalach

is that same remarkable characteristic as the fish displayed:

znajdujemy niesamowitą cechę ławicy ryb:

That emergence doesn't require someone or something to be in charge.

emergencja nie wymaga nikogo ani niczego stojącego na czele.

If the right rules are in place,

Jeśli mamy właściwe zasady,

and some basic conditions are met,

i spełnione są podstawowe kryteria,

a complex system will fall into the same habits over and over again,

złożony system zachowuje się tak samo za każdym razem,

turning chaos into order.

zamieniając chaos w porządek.

That's true in the molecular pandemonium that lets your cells function,

Dotyczy to molekularnego chaosu, dzięki któremu działają komórki,

the tangled thicket of neurons that produces your thoughts and identity,

splątanej gęstwiny neuronów, która tworzy myśli i tożsamość,

your network of friends and family,

kręgu przyjaciół i rodziny,

all the way up to the structures and economies of our cities across the planet.

aż po struktury i gospodarki miast na naszej planecie.