О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы

[macroevolution]

Реакция избегания неприятного запаха у дрозофил сильнее проявляется в группах, чем у одиночных насекомых. Даже мухи-мутанты, лишенные обоняния, уходят от неприятного запаха, если находятся в коллективе обычных мух. Как выяснилось, ключевую роль в формировании специфического группового поведения играют легкие прикосновения мух друг к другу, воспринимаемые органами осязания — механосенсорными сенсиллами. Исследование показало, как «эмерджентное» (свойственное системе в целом, но не ее элементам) коллективное поведение возникает у несоциальных животных на основе простейших поведенческих реакций и взаимодействий между индивидами.


Механизм коллективного ухода дрозофил от неприятного запаха. Запах (Odour) подается в правую половину арены, в левую поступает чистый воздух (Air). Стрелками показано направление воздушных токов. Отталкивающий запах стимулирует спонтанные перемещения мух (a, Odour-evoked bout). Ползающие мухи стимулируют перемещения других мух, задевая их лапки и крылья (b, Encounter response). Это приводит к «цепной реакции» перемещений в зоне неприятного запаха (c, Encounter response cascade). Суета продолжается до тех пор, пока большинство мух не покинет неблагоприятную зону (d, Odour zone evacuation). Возможно, мухи в ходе своих перемещений учитывают направление тока воздуха (Odour flow), что может ускорять эвакуацию, но это допущение не является обязательным для объяснения наблюдаемых фактов. Перейдя в зону чистого воздуха, мухи продолжают стимулировать перемещения других мух, прикасаясь к ним (e), но это не приводит к обратной миграции по двум причинам: во первых, в чистом воздухе спонтанные (не вызванные прикосновением) перемещения происходят реже, во-вторых, мухи, вступившие в зону неприятного запаха из чистой зоны, обычно разворачиваются и идут обратно (f, Air-odour interface turn around). Не исключено, что сосредоточение мух в зоне чистого воздуха дополнительно стимулируется каким-то неизвестным феромоном (Aggregation pheromone?), но это допущение не является обязательным для объяснения наблюдаемых фактов.


Читать статью на "Элементах"


...Данное исследование, как и многие другие, показывает продуктивность «редукционистского» подхода к исследованию сложных систем. Свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно. Если же в число учитываемых свойств элементов включить особенности их взаимодействия друг с другом, то очень даже сводятся. И при этом нередко выясняется, что сложные и загадочные с виду системные характеристики «высокого уровня» объясняются очень простыми правилами взаимодействия компонентов системы. В данном случае странное и неожиданное на первый взгляд различие между индивидуальным и коллективным поведением мух (причем различие, скорее всего, полезное для мушиных коллективов) полностью объясняется таким пустяком, как автоматическая двигательная реакция насекомых на слабое прикосновение.

См. также о коллективном поведении, основанном на простых взаимодействиях между особями:
1) «Чувство кворума»: принятие коллективных решений в макро- и микромире, «Элементы», 02.04.2009.
2) Измерение «коллективного интеллекта» оказалось возможным, «Элементы», 03.11.2010.
3) Рыбы помогают друг другу выбрать правильное решение, «Элементы», 11.02.2011.
4) Созданы бактерии с полосатыми колониями, «Элементы», 20.10.2011.
5) Простая система межклеточной коммуникации обеспечивает разнообразное коллективное поведение, «Элементы», 10.02.2014.

См. также об аналогичных механизмах, управляющих индивидуальным развитием многоклеточных:
1) Идеи Алана Тьюринга помогли понять механизм развития пальцев у позвоночных, «Элементы», 18.12.2012.
2) Процессы самоорганизации в онтогенезе многоклеточных: опыт имитационного моделирования

Comments

[sergm61.livejournal.com]

"Свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно."
Рассмотрение элементов изолированно - это значит уйти от рассмотрения свойств системы.
Так что, закон системы остался нерушим. Так что, как говорит Хазин, "либо трусы наденьте, либо крестик снимите." :-) Но я понимаю желание спровоцировать читателя на шевеление извилинами. :-)

[pharmazevt.livejournal.com]

Взаимодействие с другими элементами это свойство элементов, а не системы. Трусы и крестик на месте.

[sergm61.livejournal.com]

"Взаимодействие с другими элементами это свойство элементов, а не системы."
Ерунда. Вы упустили важную деталь: свойство элементов - способность к взаимодействию. А само взаимодействие элементов уже рождает систему. Читайте определение системы (ВИКИ):
Систе́ма — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство.
Таким образом, есть свойства элементов сами по себе, и есть их проявление в системе.
И мы либо рассматриваем свойства элементов изолированно, но тогда нет системы и мы не рассматриваем систему, либо мы рассматриваем свойства элементов во взаимодействии, и рассматриваем систему.
Поэтому и вспомнилось про трусы и крестик. Тут либо то либо это. А вместе - утеря различения смыслов.
Чтобы уйти от спора, предлагаю определение жизни:
– форма и способ существования явления репликации.
Или подробней
– форма, способ и следствие существования явления репликации с высокой, но не равной единице, вероятностью точного самокопирования.

[pharmazevt.livejournal.com]

Я не беседую с теми, кто начинает свой ответ со слова "ерунда", простите.

[sergm61.livejournal.com]

Я и не рассчитывал. Было бы странно обсуждать очевидные вещи.

[sergm61.livejournal.com]

Еще раз, для ясности. Было написано:
"Свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно."
На что было отвечено:
Изолированное, то есть вне системы, рассмотрение её элементов - не есть рассмотрение системы и описание её свойств, согласно определения системы.

[harmala.livejournal.com]

Совершенно очевидно, что английское слово "odour" произошло от русского "одурь".

[magpie73.livejournal.com]

Да, конечно, это "Если же в число учитываемых свойств элементов включить особенности их взаимодействия друг с другом" -очень важно.
Но там, где вмешивается намеренное (с целью изменения поведения основной массы общества, те с политической целью) изменение поведения некоторых его членов, в человеческом обществе включается еще и социальный конформизм, могучнейшая вещь! В нашу Age of Propaganda это удается довольно легко. И когда эти 2 стратегии - поведение, обеспечивающее самосохранение популяции и навязанное извне через пропаганду "политическое" поведение противоречат друг другу, глубокий когнитивный диссонанс случается во всем обществе. Ну, а тут уже не до какйо-то "системной уелостности"
А вот в течение 20 века, и уж тем более в 21, именно особенности взаимодействия элементов общества изменились принципиально. Вывод?

[pharmazevt.livejournal.com]

Противоречие снимается, если принять, что в человеческом обществе подавляющий эволюционный мотив - увековечение и пропагация мемов, а не генов. (Тут во мне таки да, Докинс говорит.)

[magpie73.livejournal.com]

На первый взгляд - да, кажется именно так. Но только на первый взгляд. Замена генов на мемы, произошедшая за это время, изменяет механеизм передачи-накомпления иныормации, согласна.Это его резко ускоряет. Но ведь при этом меняется и характер отбора, да? Если с генами все просто - смерть носителя неудачного гена - лучше в этом случае говорить про геном, комбинацию генов, - так вот, смерть конкретного носителя этой биохим передаваемой информации без потомства, то как будет работать механизм отбора в этом случае?

[pharmazevt.livejournal.com]

Меняется, да. Представьте себе случай, когда доминирующей формой передачи генов является горизонтальная передача, почти беспрепятственная; так, наверное, было в пребиотических каких-нибудь РНК-сообществах, в которых гены ещё не спрятались в мембраны и не заорганизмились. Так и мемы.

С генами, кажется, тоже не всё просто: неудачный ген в изменившихся условиях среды может оказаться удачным, и наоборот.

[magpie73.livejournal.com]

Именно! Что мы и видим сейчас в мировой политической ситуации. Но ведь это неумолимо сворачивает все во всякие геополитические толкования - а здесь уж такой простор для всяких пустых демагогов! Но все-такиусловия-то среды - то, что отбирает это, - так вот, эти условия, хоть и различающиеся в своей социальной части, в базовой, физической основе, перекрываются. А знаете закон конурентного вытеснения Гаузе о двух экологических формах, с перекрываюмися экологическими нишами, которые вынуждено занимают одну территорию? И...?

О системном подходе, коллективном поведении и эффекте

[livejournal.livejournal.com]

Пользователь gineer сослался на вашу запись в своей записи «О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы (http://strong-ai.livejournal.com/24717.html)» в контексте: [...] Originally posted by at О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы [...]

О системном подходе, коллективном поведении и эффекте

[livejournal.livejournal.com]

Пользователь m_3713 сослался на вашу запись в своей записи «О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы (http://m-3713.livejournal.com/38541.html)» в контексте: [...] Оригинал взят у в О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы [...]

[pharmazevt.livejournal.com]

А чем это по сути отличается от тревожного сигнала у выдр, там, у бобров или других подобных млекопитающих, или у птиц, у которых группы образуются ad hoc? Только тревожный сигнал подается тактильно, мухи, почуявшие вонь, гонят своих менее вдумчивых сородичей.
Birds do it, bees do it.

[macroevolution.livejournal.com]

По сути, может, и не отличается. Но здесь очень тщательно исследован механизм.

[deminded.livejournal.com]

По-моему вывод "свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно" неверен в своей формулировке. Тут свойства системы не сводятся к свойствам отдельных элементов, хотя определяются их совокупностью (что относится к любой системе). Свойства отдельных элементов (правила движения мушек) определяют возникновение совершенно нового свойства системы мушек, которое к отдельной мушке принципиально неприменимо: например, способность уводить от неприятного запаха тех мушек, которые не имеют обоняния. Если мы рассмотрим отдельную мушку, лишенную обоняния, то ее способность избегать неприятных запахов никак не может быть выведена из ее собственных свойств, только из свойств множества мушек, среди которых есть и те, которые имеют обоняние, т.е. из свойств всей системы.