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

Traducător: Veronica Muntean Corector: Mirel-Gabriel Alexa

How do schools of fish swim in harmony?

Cum reușesc bancurile de pești să înoate în armonie?

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

Și cum reușesc micile celule din creier să creeze gânduri complexe,

memories,

amintiri și conștiința de sine?

and consciousness that are you?

Oddly enough, those questions have the same general answer:

Fapt curios, aceste întrebări au același răspuns general:

emergence,

apariția

or the spontaneous creation of sophisticated behaviors and functions

sau crearea spontană a comportamentelor și a funcțiilor sofisticate

from large groups of simple elements.

a grupurilor mari formate din elemente simple.

Like many animals, fish stick together in groups,

Ca multe animale, peștii stau în grupuri,

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

dar nu pentru că le place să fie în compania altora.

It's a matter of survival.

E vorba de supraviețuire.

Schools of fish exhibit complex swarming behaviors

Bancurile de pești prezintă comportamente complexe

that help them evade hungry predators,

care îi ajută să evite prădătorii flămânzi,

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

în timp ce un singur pește e identificat rapid ca o pradă ușoară.

So which brilliant fish leader is the one in charge?

Deci care pește lider genial e în fruntea tuturor?

Actually, no one is,

De fapt, niciunul și toți.

and everyone is.

So what does that mean?

Deci ce înseamnă asta?

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

Deși bancul de pești se răsucește, se rotește și evită elegant rechinii

in what looks like deliberate coordination,

printr-o coordonare ce pare intenționată,

each individual fish is actually just following two basic rules

fiecare pește respectă de fapt două reguli de bază

that have nothing to do with the shark:

ce nu au nicio legătură cu rechinul:

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

prima, stai aproape, dar nu prea aproape de vecinul tău

and two, keep swimmming.

și a doua, continuă să înoți.

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

Ca indivizi, peștii sunt concentrați

pe micile detalii ale acestor interacțiuni locale,

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

dar dacă în grup se alătură destui pești, are loc ceva surprinzător.

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

Mișcarea fiecărui pește e umbrită de o nouă entitate:

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

bancul, care are propriul set unic de comportamente.

The school isn't controlled by any single fish.

Bancul nu e condus de niciun pește.

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

Acesta apare când sunt destui pești ce urmează setul corect de reguli locale.

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

E ca un accident ce are loc încontinuu,

allowing fish all across the ocean to reliably avoid predation.

permițând peștilor din tot oceanul să evite să fie mâncați.

And it's not just fish.

Şi nu doar peștele face asta.

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

Apariția e o proprietate de bază

a multor sisteme complexe de elemente ce interacționează.

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

De exemplu, modul specific în care milioane de granule de nisip

collide and tumble over each other

se ciocnesc și se rostogolesc una peste alta,

almost always produces the same basic pattern of ripples.

producând aproape mereu același model de ondulații.

And when moisture freezes in the atmosphere,

Iar atunci când umiditatea îngheață în atmosferă,

the specific binding properties of water molecules

proprietățile specifice de legătură ale moleculelor de apă

reliably produce radiating lattices that form into beautiful snowflakes.

produc rețele cristaline luminoase ce se transformă în fulgi minunați.

What makes emergence so complex

Apariția e complicată

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

fiindcă nu o poți înțelege dezasamblând-o pe bucăți,

like the engine of a car.

precum motorul unei mașini.

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

Separarea părților e un început bun pentru a înțelege un sistem complex.

But if you reduce a school of fish to individuals,

Dar dacă reduci un banc de pești la peștii individuali,

it loses the ability to evade predators,

acesta își pierde abilitatea de a evita prădătorii

and there's nothing left to study.

și nu mai rămâne nimic de studiat.

And if you reduce the brain to individual neurons,

Iar dacă reduci creierul la câțiva neuroni,

you're left with something that is notoriously unreliable,

rămâi cu ceva foarte nesigur

and nothing like how we think and behave,

și diferit de modul în care gândim sau ne comportăm,

at least most of the time.

cel puțin în cea mai mare parte a timpului.

Regardless, whatever you're thinking about right now

Indiferent ce ai gândi acum,

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

nu depinde de un singur neuron blocat în colțul creierului tău.

Rather, the mind emerges from the collective activities

Mintea rezultă din activitățile colective ale multor neuroni.

of many, many neurons.

There are billions of neurons in the human brain,

Creierul uman conține miliarde de neuroni

and trillions of connections between all those neurons.

și trilioane de conexiuni între toți acei neuroni.

When you turn such a complicated system like that on,

Când pornești un sistem atât de complicat

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

s-ar putea comporta în tot felul de moduri ciudate, dar nu o face.

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

Neuronii din creier respectă reguli simple, la fel ca peștele,

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

deci ca grup, activitatea lor se auto-organizează în modele fiabile

that let you do things like recognize faces,

care îți permit să faci lucruri precum recunoașterea fețelor,

successfully repeat the same task over and over again,

să repeți aceeași sarcină iar și iar

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

și să păstrezi acele tabieturi adorate de cei din jurul tău.

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

Deci, care sunt regulile simple atunci când vorbim de creier?

The basic function of each neuron in the brain

Funcția de bază a fiecărui neuron din creier

is to either excite or inhibit other neurons.

e fie să excite sau să inhibe alți neuroni.

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

Dacă conectezi câțiva neuroni într-un simplu circuit,

you can generate rhythmic patterns of activity,

poți genera modele ritmice de activitate,

feedback loops that ramp up or shut down a signal,

bucle de feedback ce se intensifică sau opresc un semnal,

coincidence detectors,

detectori de coincidență și dezinhibare,

and disinhibition,

where two inhibitory neurons can actually activate another neuron

în care doi neuroni inhibitivi pot activa un alt neuron

by removing inhibitory brakes.

prin eliminarea frânelor inhibitoare.

As more and more neurons are connected,

Pe măsură ce tot mai mulți neuroni sunt conectați,

increasingly complex patterns of activity emerge from the network.

apar modele de activitate tot mai complexe din rețea.

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

Curând, vor interacționa atât de mulți neuroni în diverse moduri

that the system becomes chaotic.

încât sistemul devine haotic.

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

Traiectoria activității rețelei nu poate fi explicată atât de simplu

by the simple local circuits described earlier.

doar prin circuitele locale descrise anterior.

And yet, from this chaos, patterns can emerge,

Și totuși, din acest haos, modelele pot apărea

and then emerge again and again in a reproducible manner.

și apoi pot apărea din nou într-un mod reproductibil.

At some point, these emergent patterns of activity

La un moment dat, aceste modele de activitate ce apar

become sufficiently complex,

devin suficient de complexe și de curioase

and curious to begin studying their own biological origins,

pentru a începe să-și studieze propriile origini biologice,

not to mention emergence.

fără să mai menționăm și apariția.

And what we found in emergent phenomena at vastly different scales

Și ce am găsit în fenomenele ce apar la dimensiuni foarte diferite

is that same remarkable characteristic as the fish displayed:

e aceeași caracteristică remarcabilă pe care peștii au prezentat-o:

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

acea aparență nu necesită ca cineva sau ceva să fie la conducere.

If the right rules are in place,

Dacă sunt aplicate regulile corecte

and some basic conditions are met,

și sunt îndeplinite unele condiții de bază,

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

un sistem complex va urma aceleași obiceiuri încontinuu,

turning chaos into order.

transformând haosul în ordine.

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

Acest lucru e valabil în haosul molecular ce permite celulelor să funcționeze,

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

în desișul încâlcit de neuroni ce-ți produc gândurile și identitatea,

your network of friends and family,

în rețeaua ta de prieteni și în familie,

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

până la structurile și economiile orașelor de pe întreaga planetă.