Nicolas Perony: Puppies! Now that I've got your attention, complexity theory

Nicolas Perony: Yavru köpekler! Dikkatinizi çekebildiğe göre: karmaşıklık teorisi

Çeviri: Barış Bozlaker Gözden geçirme: Ramazan Şen

Science,

Bilim,

science has allowed us to know so much

bilim evrenin uzak ufukları hakkında

about the far reaches of the universe,

birçok şey bilmemizi sağlarken

which is at the same time tremendously important

aynı anda hem çok büyük bir öneme sahip

and extremely remote,

ve bize çok uzak olan,

and yet much, much closer,

fakat aynı zamanda çok daha yakın

much more directly related to us,

ve bizimle çok daha yakından ilgili

there are many things we don't really understand.

pek anlamadığımız birçok şey var.

And one of them is the extraordinary

Bunlardan biri çevremizdeki hayvanların

social complexity of the animals around us,

olağanüstü sosyal karmaşıklığıdır

and today I want to tell you a few stories

ve bugün size hayvanların karmaşıklıkları

of animal complexity.

hakkında birkaç şey anlatmak istiyorum.

But first, what do we call complexity?

Fakat önce, karmaşıklığı nasıl tanımlarız?

What is complex?

Karmaşık nedir?

Well, complex is not complicated.

Karmaşık, karışık değildir.

Something complicated comprises many small parts,

Karışık bir şey hepsi birbirinden farklı

all different, and each of them

birçok küçük parçadan oluşur ve hepsi de

has its own precise role in the machinery.

sistem içerisinde kendi özel rolüne sahiptir.

On the opposite, a complex system

Buna karşılık, karmaşık bir sistem

is made of many, many similar parts,

birbirine benzeyen birçok küçük parçadan meydana gelir

and it is their interaction

ve çevreyle uyumlu davranışı ortaya çıkaran

that produces a globally coherent behavior.

bu parçaların birbiriyle etkileşimidir.

Complex systems have many interacting parts

Karmaşık sistemler basit, kendine özgü kurallara göre

which behave according to simple, individual rules,

hareket eden birçok etkileşimli parça barındırır

and this results in emergent properties.

ve bu yeni özellikler doğurur.

The behavior of the system as a whole

Sistemin bir bütün olarak işleyişi

cannot be predicted

birbirinden bağımsız

from the individual rules only.

kurallara bakarak öngörülemez.

As Aristotle wrote,

Aristo'nun dediği gibi:

the whole is greater than the sum of its parts.

Bütün, parçaların toplamından fazlasıdır.

But from Aristotle, let's move onto

Fakat Aristo'yu bir kenara bırakıp,

a more concrete example of complex systems.

karmaşık sistemlere daha somut bir örnek verelim.

These are Scottish terriers.

Bunlar İskoç Teriyerleri.

In the beginning, the system is disorganized.

Başlangıçta, organize bir sistemleri yoktu.

Then comes a perturbation: milk.

Sonra, bir dış faktör geliyor: süt.

Every individual starts pushing in one direction

Her birey diğerini bir yönde ittirmeye başlıyor

and this is what happens.

ve ortaya bu çıkıyor.

The pinwheel is an emergent property

Sonradan ortaya çıkan bu fırıldak hareketi

of the interactions between puppies

yavrular arasında, tek amacı süte erişimi

whose only rule is to try to keep access to the milk

sürekli tutmaya çalışmak olan, bu sebepten

and therefore to push in a random direction.

rastgele bir yönde ittirmeye yol açan bir özellik.

So it's all about finding the simple rules

Yani, olay sadece karmaşıklığa yol açan

from which complexity emerges.

basit kuralları bulabilmekte.

I call this simplifying complexity,

Ben buna karmaşıklığı basitleştirmek diyorum

and it's what we do at the chair of systems design

ve ETH Zurich Sistem Dizaynı bölümünde

at ETH Zurich.

yaptığımız şey bu,

We collect data on animal populations,

hayvan toplulukları hakkında veriler topluyoruz,

analyze complex patterns, try to explain them.

karmaşık motifleri analiz ediyoruz ve onları açıklamaya çalışıyoruz.

It requires physicists who work with biologists,

Biyologlar, matematikçiler

with mathematicians and computer scientists,

ve bilgisayar bilimcileriyle çalışan fizikçilerin

and it is their interaction that produces

ve onlar arasındaki etkileşimin

cross-boundary competence

birleşimiyle

to solve these problems.

çözüme ulaşmak mümkün oluyor.

So again, the whole is greater

Ve yine, bütün,

than the sum of the parts.

parçaların toplamından fazlası.

In a way, collaboration

Bir açıdan, işbirliği de

is another example of a complex system.

karmaşık sisteme başka bir örnektir.

And you may be asking yourself

Belki soruyorsunuzdur,

which side I'm on, biology or physics?

ben ne taraftayım, biyoloji mi fizik mi?

In fact, it's a little different,

Aslında, bu biraz farklı

and to explain, I need to tell you

ve açıklamak için size kendimle ilgili

a short story about myself.

kısa bir hikaye anlatacağım.

When I was a child,

Ben çocukken,

I loved to build stuff, to create complicated machines.

birşeyler yapmaya, karmaşık makineler üretmeye bayılırdım.

So I set out to study electrical engineering

Bu yüzden elektrik mühendisliği

and robotics,

ve robotik okumaya başladım.

and my end-of-studies project

Master projem

was about building a robot called ER-1 --

ER-1 adında bir robot yapmaktı.

it looked like this—

Böyle görünen,

that would collect information from its environment

çevreden bilgi toplayarak

and proceed to follow a white line on the ground.

yerdeki beyaz bir çizgiyi takip eden bir robot.

It was very, very complicated,

Bu oldukça karışıktı

but it worked beautifully in our test room,

fakat test odamızda oldukça güzel bir şekilde çalıştı.

and on demo day, professors had assembled to grade the project.

Ve gösterim gününde profesörlerin projeye not vermesi için

So we took ER-1 to the evaluation room.

ER-1'i değerlendirme odasına soktuk.

It turned out, the light in that room

Sonradan anlaşıldı ki odadaki ışık

was slightly different.

normalde olduğundan biraz farklıymış.

The robot's vision system got confused.

Robotun görüş sistemi şaşırmıştı.

At the first bend in the line,

çizgideki ilk dönüşte

it left its course, and crashed into a wall.

robot yoldan çıktı ve duvara çarptı.

We had spent weeks building it,

Robotu yapmak için haftalarımızı harcamamıza rağmen

and all it took to destroy it

odadaki ışığın rengindeki

was a subtle change in the color of the light

ufak bir değişim onu bozmaya

in the room.

yetti.

That's when I realized that

O zaman anladım ki

the more complicated you make a machine,

bir makineyi ne kadar karmaşık yaparsanız

the more likely that it will fail

tamamen beklenmeyen bir sebepten dolayı

due to something absolutely unexpected.

başarısız olma ihtimali o kadar artar.

And I decided that, in fact,

Ve aslında karmaşık bir şeyler

I didn't really want to create complicated stuff.

yapmak istemediğime karar verdim.

I wanted to understand complexity,

Karmaşıklığı anlamak istiyordum.

the complexity of the world around us

Çevremizdeki ve özellikle de

and especially in the animal kingdom.

hayvanlar alemindeki karmaşıklığı.

Which brings us to bats.

Bu da bizi yarasalara getiriyor.

Bechstein's bats are a common species of European bats.

Bechstein yarasaları Avrupa'da yaygın bir türdür.

They are very social animals.

Oldukça sosyal hayvanlardır.

Mostly they roost, or sleep, together.

Çoğunlukla birlikte tünüyor veya uyuyorlar.

And they live in maternity colonies,

Anaç koloniler halinde yaşıyorlar,

which means that every spring,

dişiler kış uykusundan sonra

the females meet after the winter hibernation,

her bahar bir araya geliyor

and they stay together for about six months

ve yavrularını büyütmek için

to rear their young,

yaklaşık altı ay beraber yaşıyor.

and they all carry a very small chip,

Ve hepsi oldukça küçük bir çip taşıyor.

which means that every time one of them

Ne zaman yarasalardan biri bu özel

enters one of these specially equipped bat boxes,

yarasa kutularından birine girse

we know where she is,

nerede olduğunu biliyoruz,

and more importantly,

ve daha da önemlisi

we know with whom she is.

kiminle olduğunu biliyoruz.

So I study roosting associations in bats,

Ben de yarasalardaki tüneme davranışlarını inceledim

and this is what it looks like.

ve ortaya çıkan bu oldu.

During the day, the bats roost

Gün boyunca, yarasalar farklı kutularda

in a number of sub-groups in different boxes.

farklı gruplara ayrılarak tünüyorlar

It could be that on one day,

bir gün koloni

the colony is split between two boxes,

iki kutuya dağılmış olabilirken

but on another day,

başka bir gün

it could be together in a single box,

hepsi aynı kutuda beraber

or split between three or more boxes,

veya üç ya da daha fazla kutuya dağılmış olabiliyor.

and that all seems rather erratic, really.

Ve bu aslen oldukça düzensiz gibi görünüyor.

It's called fission-fusion dynamics,

Buna birleşme-ayrılma dinamikleri deniyor,

the property for an animal group

düzenli olarak farklı alt gruplara

of regularly splitting and merging

birleşip ayrılan hayvan gruplarının

into different subgroups.

bir özelliği.

So what we do is take all these data

Bizim yaptığımız ise farklı günlerde alınmış

from all these different days

bütün bu verileri

and pool them together

bir araya getirerek

to extract a long-term association pattern

ağ analizi içeren tekniklerle

by applying techniques with network analysis

koloninin sosyal yapısına dair

to get a complete picture

uzun vadeli bir

of the social structure of the colony.

model ortaya çıkarmak.

Okay? So that's what this picture looks like.

Ve işte ortaya çıkan resim bu.

In this network, all the circles

Bu ağda, bütün noktalar

are nodes, individual bats,

ayrı birer yarasayı

and the lines between them

ve aralarındaki çizgiler de

are social bonds, associations between individuals.

bireyler arasındaki bağı, ilişkiyi ifade ediyor.

It turns out this is a very interesting picture.

Ve ortayan çıkan manzara oldukça ilginç.

This bat colony is organized

Bu yarasa kolonisi

in two different communities

günlük birleşme-ayrılma dinamikleriyle

which cannot be predicted

tahmin edilemeyecek bir şekilde

from the daily fission-fusion dynamics.

iki farklı topluluğa ayrılıyor.

We call them cryptic social units.

Biz bu topluluklara örtük sosyal birimler adını verdik.

Even more interesting, in fact:

Daha da ilginç olanı,

Every year, around October,

her yıl, ekim ayı dolaylarında

the colony splits up,

koloni dağılıyor

and all bats hibernate separately,

ve bütün yarasalar bağımsız olarak uykuya yatıyor.

but year after year,

Fakat her geçen yıl

when the bats come together again in the spring,

yarasalar baharda yeniden bir araya geldiğinde

the communities stay the same.

topluluklar aynı kalıyor.

So these bats remember their friends

Yani yarasalar oldukça uzun bir süre

for a really long time.

arkadaşlarını hatırlıyor.

With a brain the size of a peanut,

Yer fıstığı boyutunda beyinleriyle,

they maintain individualized,

bireyselliklerini koruyabiliyor,

long-term social bonds,

uzun vadeli bağlar kurabiliyorlar.

We didn't know that was possible.

Bunun mümkün olduğunu bilmiyorduk.

We knew that primates

Primatların,

and elephants and dolphins could do that,

fillerin ve yunusların bunu yapabildiğini biliyorduk

but compared to bats, they have huge brains.

fakat yarasalara kıyasla onların beyinleri devasa kalıyor.

So how could it be

Yani nasıl olur da

that the bats maintain this complex,

yarasalar böyle kısıtlı bilişsel yetenekleriyle

stable social structure

bu kadar karmaşık ve stabil

with such limited cognitive abilities?

bir sosyal yapı kurabiliyorlar?

And this is where complexity brings an answer.

Ve karmaşıklık bizi işte burada bir yanıta ulaştırıyor.

To understand this system,

Bu sistemi anlamak için,

we built a computer model of roosting,

tüneme üzerine basit, bağımsız kurallara sahip

based on simple, individual rules,

bir bilgisayar modeli geliştirdik

and simulated thousands and thousands of days

ve sanal bir yarasa kolonisiyle binlerce günlük

in the virtual bat colony.

simulasyon yaptık.

It's a mathematical model,

Bu matematiksel bir model,

but it's not complicated.

fakat karışık değil.

What the model told us is that, in a nutshell,

Model kısaca bize gösteriyor ki,

each bat knows a few other colony members

her yarasa diğer birkaç koloni üyesini

as her friends, and is just slightly more likely

arkadaşı olarak tanıyor ve onunla birlikte tünemeye

to roost in a box with them.

biraz daha yatkın oluyor.

Simple, individual rules.

Basit, bağımsız kurallar.

This is all it takes to explain

Yarasaların sosyal karmaşıklığını anlamak

the social complexity of these bats.

açıklamak için sadece bu yetiyor.

But it gets better.

Fakat daha iyisi de var.

Between 2010 and 2011,

2010-2011 arasında

the colony lost more than two thirds of its members,

koloni üyelerinin üçte ikisinden fazlasını

probably due to the very cold winter.

muhtemelen soğuk kış yüzünden kaybetmişti.

The next spring, it didn't form two communities

Sonraki bahar, koloni her yıl yaptığı gibi,

like every year,

bu kez küçüklüğünden dolayı

which may have led the whole colony to die

bütün koloninin ölümüne sebep olabilecek

because it had become too small.

bölünmeyi tercih etmedi.

Instead, it formed a single, cohesive social unit,

Bunun yerine birbirine bağlı, tek bir sosyal yapı oluşturdu,

which allowed the colony to survive that season

koloninin mevsimi canlı çıkarmasını

and thrive again in the next two years.

ve sonraki iki yıl içinde yeniden büyümesini sağladı.

What we know is that the bats

Biliyoruz ki yarasalar,

are not aware that their colony is doing this.

kolonilerinin böyle birşey yaptığından habersizdi.

All they do is follow simple association rules,

Yarasaların tek yaptıkları basit bağlanma kurallarını uygulamaktı

and from this simplicity

ve bu basit kurallardan

emerges social complexity

topluluğun yapısındaki

which allows the colony to be resilient

dramatik değişimlere direnmelerini sağlayan

against dramatic changes in the population structure.

sosyal karmaşıklık ortaya çıktı.

And I find this incredible.

Ben bunu olağanüstü buluyorum.

Now I want to tell you another story,

Şimdi size başka bir hikaye anlatmak istiyorum,

but for this we have to travel from Europe

fakat bunun için Avrupa'dan

to the Kalahari Desert in South Africa.

Güney Afika'daki Kalahari Çölü'ne gideceğiz.

This is where meerkats live.

Burası mirketlerin yaşadığı yer.

I'm sure you know meerkats.

Mirketleri eminim biliyorsunuzdur,

They're fascinating creatures.

büyüleyici canlılar.

They live in groups with a very strict social hierarchy.

Çok sıkı sosyal hiyerarşiye sahip gruplar halinde yaşarlar.

There is one dominant pair,

Bir dominant çift ve

and many subordinates,

bazıları gözcülük

some acting as sentinels,

ve bebek bakıcılığı

some acting as babysitters,

bazıları da yavrulara öğretmenlik

some teaching pups, and so on.

gibi görevler üstlenen astlar vardır.

What we do is put very small GPS collars

Biz de birlikte nasıl hareket ettiklerini

on these animals

ve bunun

to study how they move together,

sosyal yapılarıyla olan ilgisini

and what this has to do with their social structure.

anlamak için bu hayvanlara GPS tasmalar taktık.

And there's a very interesting example

Ve işte mirketlerdeki

of collective movement in meerkats.

kolektif davranışlara enteresan bir örnek.

In the middle of the reserve which they live in

Yaşadıkları bölgenin ortasından

lies a road.

bir yol geçmekte.

On this road there are cars, so it's dangerous.

Yolda araçlar var, yani tehlikeli.

But the meerkats have to cross it

Fakat mirketler bir beslenme yerinden

to get from one feeding place to another.

diğerine gitmek için karşıya geçmek zorundalar.

So we asked, how exactly do they do this?

Biz de sorduk, bunu nasıl yapıyorlar?

We found that the dominant female

Öğrendik ki grubu yola

is mostly the one who leads the group to the road,

yönlendiren çoğunlukla dominant dişi oluyor,

but when it comes to crossing it, crossing the road,

fakat olay yolun karşısına geçmeye gelince

she gives way to the subordinates,

dişi "devam edin, güvenli olup olmadığını

a manner of saying,

bana haber verin" dercesine

"Go ahead, tell me if it's safe."

yolu astlarına bırakıyor.

What I didn't know, in fact,

Bilmediğim şey ise,

was what rules in their behavior the meerkats follow

bu noktada mirket grubundaki bu değişikliğe

for this change at the edge of the group to happen

yol açan kuralların ne olduğu ve basit kaidelerin

and if simple rules were sufficient to explain it.

bunu açıklamaya yetip yetmeyeceğiydi.

So I built a model, a model of simulated meerkats

Ben de sanal mirketlerin sanal bir yolu

crossing a simulated road.

geçtiği bir model yaptım.

It's a simplistic model.

Basite indirgenmiş bir model.

Moving meerkats are like random particles

Tek kuralın dizilim olduğu, rastgele parçacıklar

whose unique rule is one of alignment.

gibi hareket eden mirketler.

They simply move together.

Sadece birlikte hareket ediyorlar.

When these particles get to the road,

Parçacıklar yola ulaştığında,

they sense some kind of obstacle,

bir çeşit engeli hissediyorlar

and they bounce against it.

ve karşısında dusaksıyorlar.

The only difference

Kırmızıyla gösterilen

between the dominant female, here in red,

dominant dişi ve diğerleri arasındaki

and the other individuals,

tek fark

is that for her, the height of the obstacle,

dişi için engelin yüksekliği,

which is in fact the risk perceived from the road,

yani yolu geçmekten duyulan risk

is just slightly higher,

birazcık daha yüksek

and this tiny difference

ve bireyin hareket kuralındaki

in the individual's rule of movement

bu küçük farklıklık

is sufficient to explain what we observe,

gözlemlediğimiz şeyi açıklamaya yetiyor,

that the dominant female

yani dominant dişinin

leads her group to the road

grubunu yola yönlendirmesi

and then gives way to the others

ve daha önce geçmeleri için

for them to cross first.

yolu diğerlerine vermesini.

George Box, who was an English statistician,

Bir İngiliz istatistikçi George Box

once wrote, "All models are false,

zamanında şöyle yazmıştır: "Bütün modeller yanlıştır,

but some models are useful."

fakat bazıları kullanışlıdır."

And in fact, this model is obviously false,

Ve bu modelin yanlış olduğu açıktır, çünkü gerçekte

because in reality, meerkats are anything but random particles.

mirketlerin rastgele parçacıklarla alakası yoktur.

But it's also useful,

Fakat aynı zamanda kullanışlı da,

because it tells us that extreme simplicity

çünkü bize, bireysel bazda son derece basit

in movement rules at the individual level

olan bu davranış kurallarının

can result in a great deal of complexity

grup bazında oldukça büyük bir karmaşıklık

at the level of the group.

sağladığını gösteriyor.

So again, that's simplifying complexity.

Ve yine yaptığımız, karmaşıklığı basitleştirmek.

I would like to conclude

Bunun bütün tür için

on what this means for the whole species.

ne anlama geldiğini açıklayarak kapatmak istiyorum.

When the dominant female

Dominant dişi

gives way to a subordinate,

yolu bir astına verdiğinde

it's not out of courtesy.

bunu nezaketten yapmıyor.

In fact, the dominant female

Aslında grubun birliği için

is extremely important for the cohesion of the group.

dominant dişi oldukça önem arz ediyor.

If she dies on the road, the whole group is at risk.

Eğer dişi yolda ölürse, bütün grup risk altında kalır.

So this behavior of risk avoidance

Yani bu riskten kaçınma davranışı

is a very old evolutionary response.

oldukça eski evrimsel bir tepki.

These meerkats are replicating an evolved tactic

Bu mirketler binlerce jenerasyon öncesine

that is thousands of generations old,

dayanan bu taktiği, bu örnekte

and they're adapting it to a modern risk,

insan yapımı bir yol olan

in this case a road built by humans.

modern risklere uyarlayarak uyguluyorlar.

They adapt very simple rules,

Bu oldukça basit kuralları özümsüyorlar

and the resulting complex behavior

ve bu durum, doğal yaşam alanlarındaki

allows them to resist human encroachment

insan işgalinden korunmalarını sağlayan

into their natural habitat.

karmaşık davranışların yolunu açıyor.

In the end,

Sonuç olarak,

it may be bats which change their social structure

bu, bir populasyon düşüşüne tepki olarak

in response to a population crash,

yarasaların sosyal yapılarını değiştirmesi

or it may be meerkats

veya mirketlerin

who show a novel adaptation to a human road,

insan yapımı yola adapte olmaları

or it may be another species.

veya başka bir tür olabilir.

My message here -- and it's not a complicated one,

Demek istediğim şey, --ki karışık değil,

but a simple one of wonder and hope --

merak ve umuttan doğan basit bir mesaj--

my message here is that animals

buradaki mesajım, hayvanlar

show extraordinary social complexity,

olağanüstü sosyal karmaşıklığa sahipler

and this allows them to adapt

ve bu onların çevredeki değişimlere

and respond to changes in their environment.

adapte olmalarını ve tepki vermelerini sağlıyor.

In three words, in the animal kingdom,

Üç kelimeye özetlersek, hayvanlar aleminde

simplicity leads to complexity

basitlik karmaşıklığa,

which leads to resilience.

karmaşıklık da uyuma yol açıyor.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkış)

Dania Gerhardt: Thank you very much, Nicolas,

Dania Gerhardt: Bu harika başlangıç için

for this great start. Little bit nervous?

çok teşekkürler Nicolas. Biraz gergin misin?

Nicolas Perony: I'm okay, thanks.

Nicolas Perony: İyiyim, teşekkürler.

DG: Okay, great. I'm sure a lot of people in the audience

DG: Tamam, harika. Eminim

somehow tried to make associations

seyircilerimizin birçoğu bahsettiğin

between the animals you were talking about --

hayvanları ilişkilendirmeye çabalamıştır --

the bats, meerkats -- and humans.

yarasalar, mirketler -- ve insanlar.

You brought some examples:

Bazı örnekler verdin:

The females are the social ones,

Dişiler sosyal olanlar,

the females are the dominant ones,

dişiler dominant olanlar,

I'm not sure who thinks how.

kimin nasıl düşündüğünü bilmiyorum.

But is it okay to do these associations?

Ama bu ilişkilendirmeleri yapmak doğru mu?

Are there stereotypes you can confirm in this regard

Bu açıdan onaylayabileceğin, tüm türler arasında geçerli

that can be valid across all species?

kalıplaşmış yargılar var mı?

NP: Well, I would say there are also

NP: Bu kalıpların tersi örnekler

counter-examples to these stereotypes.

olduğunu da söyleyebilirim.

For examples, in sea horses or in koalas, in fact,

Örneğin, denizatlarında veya koalalarda

it is the males who take care of the young always.

yavruların bakımını erkekler üstlenir.

And the lesson is that it's often difficult,

Buradan çıkarabileceğimiz şey

and sometimes even a bit dangerous,

insanlarla hayvanlar arasında paralellikler bulmak

to draw parallels between humans and animals.

çoğunlukla zor ve hatta biraz tehlikeli

So that's it.

Bu.

DG: Okay. Thank you very much for this great start.

DG: Tamam. Bu harika başlangıç için çok teşekkür ederim.

Thank you, Nicolas Perony.

Teşekkürler Nicolas Perony.