Kollár Ferenc naplója:
A TEREMTÉS ÉS AZ EVOLÚCIÓ ZSÁKUTCÁI ÉS FŐUTCÁI
Leon Lederman Nobel-díjas fizikus 1993-as könyvének címe: The God Particle. Az Isteni Részecske, a Higgs-bozon kulcsszerepet játszik annak magyarázatában, hogyan nyernek egyes elemi részecskék tömeget. Tömeg nélkül nem alakulhatnának ki a ma ismert atomok, csillagok, bolygók és anyagi struktúrák. Emiatt a részecskét a világegyetem anyagi felépítésének egyik alapvető hiányzó darabjaként mutatták be. A fizikusok jelentős része szerint a Higgs-bozon nem teremtette meg a világegyetemet; nem ad minden tömegért közvetlenül számot; és nincs benne semmi természetfeletti.
Én, 70 éve dolgozom egy, az új minőségek létrejöttéről szóló lehetséges szerveződéselméleten.
Szerintem, a természet története nem csupán meglévő dolgok átalakulásának, hanem korábban nem létező minőségek megjelenésének története is. Atomokból molekulák, molekulákból összetett kémiai rendszerek, ezekből élő sejtek, sejtekből többsejtű szervezetek, idegsejtek együttműködéséből tudati működések, emberi közösségekből nyelvek és kultúrák jöttek létre. Napjainkban pedig felmerül annak lehetősége, hogy az ember és a mesterséges intelligencia tartós együttműködéséből is új kognitív működésformák születhetnek.
E folyamatokat rendszerint az emergencia, az önszerveződés, az evolúció, a komplexitásnövekedés vagy a természetes szelekció fogalmaival írjuk le. Ezek az elméletek számos fontos mechanizmust feltártak. Mégis megmarad egy mélyebb kérdés:
Mi tesz egy meghatározott konfigurációt képessé arra, hogy abból egy korábban nem létező, új rendszerszintű minőség szülessen?
Az élethez szükséges anyagi összetevők jelenléte önmagában még nem élet. A szén, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, az energiaforrások és a kémiai reakciók lehetősége nem magyarázza meg teljesen, miként jelenik meg egy önfenntartó, határokkal rendelkező, információt felhasználó és reprodukcióra képes rendszer. Hasonlóképpen az idegsejtek puszta jelenléte nem azonos a tudattal, és az emberek együttese sem hoz létre automatikusan nyelvet, kultúrát vagy működő társadalmi intézményt.
A kérdés középpontjában ezért nem csupán az alkotóelemek, hanem azok dinamikus együttállása áll. Egyes konfigurációk felbomlanak, mások stabilizálódnak, megint mások pedig olyan képességet hoznak létre, amely egyik alkotóelemükben sem volt önmagában jelen.
Szerintem ezt a folyamatot valami elindította, irányítja és ellenőrzi.
A Teremtő, nálam most itt a Generatív Konfiguráció-elmélet ennek megértésére tesz kísérletet:
1. A Generatív Konfiguráció központi tétele
Az elmélet kiinduló tétele a következő:
A valóságban működik egy olyan generatív szerveződési elv, amely bizonyos konfigurációkat új minőségek létrejöttére képessé tesz.
Ez a megfogalmazás nem azt állítja, hogy létezne valamiféle különálló, eddig ismeretlen fizikai erő. Nem feltételez külső teremtőt vagy tudatos kozmikus irányítót sem. A „generatív szerveződési elv” annak a feltételezett általános törvényszerűségnek a neve, amely meghatározza, hogy az anyag, az energia, az információ, a kapcsolatok és a környezeti feltételek milyen együttállása mellett jelenhet meg új rendszerszintű képesség.
A Generatív Konfiguráció tehát nem egyszerűen elemek elrendezése. Nem minden konfiguráció generatív. Egy kőhalom, egy átmeneti örvény vagy egy véletlenszerű molekulahalmaz is konfiguráció, de ebből még nem következik, hogy új, tartós és továbbépíthető működési szintet hoz létre.
Generatív Konfiguráción olyan dinamikus rendszerállapotot értünk, amelyben:
- az alkotóelemek meghatározott kapcsolatba rendeződnek;
- energia és információ áramlik közöttük;
- visszacsatolások alakulnak ki;
- a rendszer bizonyos fokú stabilitást ér el;
- létrejön egy új rendszerszintű képesség;
- az új egész visszahat saját alkotóelemeire;
- és további szerveződési lehetőségeket nyithat meg.
A Generatív Konfiguráció legfontosabb sajátossága ezért nem egyszerűen a rendezettség, hanem a létrehozóképessé válás.
2. Rendezettség, önszerveződés és generativitás
A természetben számos olyan folyamat ismert, amelyben központi irányítás nélkül rendezett mintázat alakul ki. Kristályok, örvények, hullámmintázatok, konvekciós cellák és más fizikai struktúrák jelenhetnek meg az alkotóelemek helyi kölcsönhatásai révén.
Ilya Prigogine nem egyensúlyi termodinamikája megmutatta, hogy nyitott, egyensúlytól távoli rendszerekben az irreverzibilis folyamatok nemcsak rendezetlenséget, hanem új dinamikus rendet, úgynevezett disszipatív struktúrákat is létrehozhatnak. A rendszer rendezettsége ilyenkor éppen az energia- és anyagáramlás révén marad fenn.
Ez alapvető felismerés: a rendezettség létrejöttéhez nem szükséges minden részletet kívülről megtervezni. Ugyanakkor a rendezettség és a generativitás nem azonos.
Egy örvény szervezett és dinamikus lehet, de rendszerint nem tárol örökölhető információt, nem alakít ki saját szabályozási architektúrát, és nem válik új evolúciós egységgé. Egy kristály rendkívül szabályos szerkezetet mutat, de rendezettségéből önmagában nem következik nyílt végű fejlődőképesség.
Ezért különbséget kell tennünk legalább három jelenség között:
- rendképződés, amelyben szabályos struktúra jelenik meg;
- önszerveződés, amelyben a struktúra központi irányítás nélkül, helyi kölcsönhatásokból jön létre;
- generatív szerveződés, amelyben a kialakuló rendszer új, tartós és további fejlődési lehetőségeket megnyitó képesség hordozójává válik.
Minden generatív szerveződés tartalmazhat önszerveződő folyamatokat, de nem minden önszerveződés tekinthető generatívnak.
3. Kontrollálatlan és kontrollált önszerveződés
A „kontrollálatlan önszerveződés” kifejezést óvatosan kell használni. A kontroll hiánya nem jelent törvények nélküli működést. A folyamatot ilyenkor is meghatározzák az alkotóelemek tulajdonságai, a fizikai és kémiai törvények, az energiaáramlás, a rendszer határai és a környezeti feltételek.
A kontrollálatlanság ebben az összefüggésben azt jelenti, hogy nincs olyan központi irányító, amely előre meghatározza a folyamat minden részletét és végső eredményét.
Ezzel szemben kontrollált vagy szabályozott önszerveződésről beszélhetünk, amikor:
- a rendszer határfeltételei korlátozzák a lehetséges eredményeket;
- visszacsatolások erősítenek meg egyes mintázatokat;
- más mintázatok megszűnnek vagy kiszorulnak;
- korábban kialakult szabályozási mechanizmusok bizonyos pályák felé terelik a folyamatot;
- vagy egy magasabb szintű rendszer felhasználja az alsóbb szint spontán szerveződését.
Ez utóbbi lehetőség különösen fontos. A magasabb szintű rend nem feltétlenül hozza létre közvetlenül az alsóbb szint minden részletét. Ehelyett felhasználhatja a spontán módon létrejövő változatokat és mintázatokat.
Ennek általános sémája:
spontán változatképződés → kiválasztás → stabilizálás → szabályozás → funkcionális integráció
A spontán folyamat létrehozza a változatosságot. Egy szabályozó vagy szelektáló mechanizmus egyes változatokat megtart, másokat kizár. A fennmaradó megoldások stabilizálódnak, működési szerepet kapnak, majd egy magasabb rendszer részévé válhatnak.
A Generatív Konfiguráció elméletének egyik tétele ezért így fogalmazható meg:
A generatív szerveződés képes a spontán önszerveződés során keletkező mintázatokat és változatokat kiválasztani, stabilizálni, szabályozni és magasabb szintű működésbe integrálni.
Tömörebben:
A szabályozott rend felhasználhatja a spontán rendképződést.
Ez a tétel feloldja a véletlen és az irányítottság látszólagos ellentétét. Nem szükséges választanunk a teljes véletlenszerűség és az előre megtervezett folyamat között. Elképzelhető olyan fejlődés, amelyben a változatok részben spontán módon keletkeznek, de a létrejövő rendszerek csak meghatározott szerkezeti és funkcionális feltételek között stabilizálódhatnak.
4. A véletlen szerepe: változatképzés, nem teljes magyarázat
A Generatív Konfiguráció elmélete nem tagadja a véletlen szerepét. Véletlenszerű vagy statisztikus események hozzájárulhatnak:
- az elemek találkozásához;
- a fluktuációkhoz;
- a mutációkhoz;
- az eltérő kezdeti feltételekhez;
- az új változatok létrejöttéhez.
A véletlen azonban önmagában nem magyarázza meg, miért stabilizálódnak egyes változatok, miért jönnek létre visszacsatolási rendszerek, vagy miként alakul át egy átmeneti konfiguráció önfenntartó, információt kezelő és fejlődésre képes egységgé.
A Generatív Konfiguráció nézőpontjából a véletlen elsősorban lehetőségeket termel. A generatív szerveződés e lehetőségek közül bizonyosakat stabilizál és funkcionális összefüggésbe kapcsol.
A folyamat ezért nem egyszerűen:
véletlen vagy terv,
hanem inkább:
spontán változatképződés egy törvényekkel és korlátokkal strukturált lehetőségtérben.
A természet törvényei nem írják elő minden egyes konkrét rendszer létrejöttét, de nem is engednek meg tetszőleges eredményeket. Bizonyos konfigurációk fizikailag lehetetlenek, mások instabilak, ismét mások tartósan fennmaradhatnak. Ezek között lehetnek olyanok, amelyek új rendszerszintű képességet teremtenek.
5. Szerveződési zsákutcák és evolúciós lépcsőfokok
Az önszerveződő folyamatok jelentős része nem vezet új evolúciós szinthez. Létrejöhet tartós vagy ismétlődő mintázat anélkül, hogy önálló fejlődési egység születne.
Ezeket nevezhetjük — metaforikusan — szerveződési zsákutcáknak.
A zsákutca nem értéktelenséget vagy hibát jelent. Csupán azt, hogy a rendszer nem nyit meg tartósan új fejlődési lehetőségteret. A kialakult struktúra fennmaradhat, de nem válik olyan egységgé, amely új típusú alkalmazkodásra, információfeldolgozásra, reprodukcióra vagy további szerveződésre képes.
Ezzel szemben az evolúciós lépcsőfok olyan átmenet, amelyben:
- korábban különálló elemek integrált egységgé szerveződnek;
- az új egység saját működési szabályokat alakít ki;
- képes belső szervezettségének fenntartására;
- egész rendszerként válik a további szelekció vagy fejlődés résztvevőjévé;
- és olyan lehetőségeket hoz létre, amelyek az előző szinten még nem léteztek.
Maynard Smith és Szathmáry nagy evolúciós átmenetekről szóló elmélete azt vizsgálja, miként kapcsolódtak korábban önálló egységek magasabb szintű evolúciós egységekké. Ilyen átmenet volt többek között a kromoszómák, az eukarióta sejtek, a többsejtű szervezetek, a társadalmak és az emberi nyelv megjelenése. Ezekben az átmenetekben az információ tárolásának, továbbadásának és értelmezésének módja is alapvetően átalakult.
A Generatív Konfiguráció elmélete ehhez kapcsolódik, de tágabb kérdést tesz fel. Nemcsak a biológiai evolúció nagy átmeneteit vizsgálná, hanem azt, hogy felismerhető-e közös generatív szerkezet a fizikai, kémiai, biológiai, kognitív, kulturális és technológiai átmenetekben.
6. Az autopoiesis és a generatív átmenet
Maturana, Varela és Uribe autopoiesis-elmélete az élő rendszert olyan szerveződésként írja le, amely saját alkotóelemeinek létrehozásával és kapcsolataik fenntartásával folyamatosan újratermeli önmagát. Az autopoietikus rendszer nem csupán fennmarad, hanem saját szervezeti egységét és határát is fenntartja.
Az autopoiesis ezért a Generatív Konfiguráció egyik fontos példája lehet, de a két fogalom nem azonos.
Az autopoiesis elsősorban azt jellemzi, milyen szervezettséggel rendelkezik egy már öntermelő élő rendszer. A Generatív Konfiguráció kérdése ennél korábbi:
Milyen konfiguráció és milyen átmenet tette lehetővé, hogy az öntermelés képessége egyáltalán megjelenjen?
Másképpen fogalmazva: az autopoiesis egy konkrét új minőség, míg a Generatív Konfiguráció annak a létrehozóképes rendszerállapotnak az általános fogalma kíván lenni, amelyből az autopoietikus működés megszülethet.
7. A Generatív Konfiguráció és az emergencia különbsége
Az emergencia fogalma arra utal, hogy egy rendszer magasabb szintjén olyan tulajdonság jelenik meg, amely nem található meg az alkotóelemekben külön-külön. A Generatív Konfiguráció ezzel szoros kapcsolatban áll, de nem pusztán más elnevezése az emergenciának.
A különbség a kérdés irányában rejlik.
Az emergencia kérdése:
Milyen új tulajdonság jelent meg az egész rendszer szintjén?
A Generatív Konfiguráció kérdése:
Milyen dinamikus állapot, kapcsolatrendszer és átmenet tette a rendszert képessé arra, hogy ez az új tulajdonság megjelenjen?
Az emergencia elsősorban az új minőség és az alsóbb szint viszonyára irányítja a figyelmet. A Generatív Konfiguráció a generatív alkalmasságot, a létrehozóképes állapot kialakulását és a generatív átmenet mechanizmusát helyezi középpontba.
Ez a megkülönböztetés csak akkor tartható fenn tudományosan, ha a generatív alkalmasságot később működési kritériumokkal is meg tudjuk határozni. Nem elegendő azt mondani, hogy az a konfiguráció generatív, amelyből új minőség születik, mert ez utólagos, körkörös meghatározás lenne.
A valódi feladat annak feltárása, hogy a generatív konfiguráció előzetesen felismerhető vagy mérhető ismérvekkelrendelkezik-e.
8. A generatív átmenet feltételezett szerkezete
A jelenlegi hipotézis szerint a generatív átmenet általános sémája a következő lehet:
- rendelkezésre állnak a megfelelő alkotóelemek;
- az elemek kölcsönösen összefüggő kapcsolatrendszert alakítanak ki;
- energia és információ áramlik a rendszerben;
- pozitív és negatív visszacsatolások jelennek meg;
- a rendszer elér egy kritikus szerveződési állapotot;
- új rendszerszintű képesség jön létre;
- az új működés stabilizálódik;
- a rendszer részben elkülönül környezetétől;
- saját belső szabályozást alakít ki;
- visszahat alkotóelemeire;
- további szerveződési lehetőségeket nyit meg;
- maga is egy következő Generatív Konfiguráció alkotóelemévé válhat.
Ez a séma nem állítja, hogy minden generatív átmenet azonos módon történik. Más mechanizmusok működhetnek egy kémiai rendszerben, egy élő sejtben, egy idegrendszerben vagy egy emberi közösségben. A hipotézis csupán azt feltételezi, hogy az egymástól távoli átmenetek mögött lehetnek közös szerkezeti sajátosságok.
9. Rekurzív generativitás: az új szint megváltoztatja a lehetőségek terét
A Generatív Konfiguráció egyik legerősebb lehetséges tétele az, hogy az újonnan létrejövő minőség nem csupán hozzáadódik a világhoz, hanem megváltoztatja a további fejlődés lehetőségterét.
Az atomok létrejötte megnyitotta a molekuláris szerveződés lehetőségét. A komplex kémia létrejötte lehetővé tette az önfenntartó molekuláris rendszereket. Az élő sejt létrejötte megnyitotta a biológiai evolúciót. A többsejtűség lehetővé tette a szöveteket, szerveket és összetett idegrendszereket. A nyelv megjelenése új kulturális, társadalmi és technológiai fejlődési pályákat nyitott meg.
Az új szint tehát nem csupán eredmény, hanem új generatív feltétel is.
Ezt nevezhetjük rekurzív generativitásnak:
A Generatív Konfiguráció által létrehozott új minőség maga is további Generatív Konfigurációk alkotóelemévé válhat.
A fejlődés ebben az értelemben nem kész lépcsőház, amelynek minden fokát előre megépítették. Inkább olyan folyamat, amelyben egy új lépcsőfok létrejötte teszi lehetővé a következő fok megépítését.
A következő lehetőség nem feltétlenül létezett tényleges fejlődési pályaként az előző szerveződési szint kialakulása előtt.
10. Generatívan strukturált lehetőségtér
A Generatív Konfiguráció elméletének legerősebb filozófiai kérdése az, hogy az új minőségek egymásra épülő megjelenése utal-e valamiféle irányultságra.
Itt két állítást gondosan el kell különíteni.
Az egyik az előre meghatározott végállapot feltételezése. Eszerint az Univerzum fejlődésének kezdettől fogva kijelölt végpontja volt például az élet, az emberi tudat vagy a mesterséges intelligencia. Erre jelenleg nincs tudományos bizonyíték.
A másik, óvatosabb állítás szerint a valóság generatívan strukturált lehetőségtér.
Ez azt jelenti, hogy a természeti törvények, az anyag tulajdonságai és a rendszerek kölcsönhatásai nem tesznek minden fejlődési irányt egyformán lehetségessé. Bizonyos szerveződési pályákat kizárnak, másokat megengednek, egyeseket pedig ismétlődően elősegíthetnek.
Ebben az értelmezésben a fejlődés nem előre megírt, de nem is korlátlanul irány nélküli.
A véletlen események a lehetőségtérben működnek. A generatív konfigurációk pedig újabb lehetőségeket nyithatnak meg ezen a téren.
Az Assembly Theory egy közelmúltbeli kísérlet arra, hogy az objektumokat ne csupán pillanatnyi fizikai állapotukkal, hanem lehetséges kialakulási történetükkel is jellemezzük. Az elmélet az összetett objektumok előállításához szükséges minimális összeépítési lépések, a példányszám, valamint a szelekció és a történeti emlékezet kapcsolatát próbálja formalizálni.
Az Assembly Theory fontos párhuzam, mert összekapcsolja az objektumot saját létrejöttének történetével. Tudományos státuszáról és magyarázó erejéről ugyanakkor vita folyik; kritikusai szerint egyes mérőszámai nem feltétlenül különülnek el eléggé más komplexitási és kódolási megközelítésektől.
A Generatív Konfiguráció ettől eltérő kérdést tesz fel. Nem elsősorban az elkészült objektum összeállítási történetét kívánja mérni, hanem azt a dinamikus rendszerállapotot, amely képessé válik új működési szint létrehozására.
11. A Generatív Konfiguráció mint kutatási program
Jelenlegi állapotában a Generatív Konfiguráció még nem tekinthető teljesen kidolgozott tudományos elméletnek. Inkább olyan metateoretikus hipotézis és kutatási program, amely egy eddig különböző tudományterületeken vizsgált kérdést közös szerveződéselméleti keretbe kíván helyezni.
A kutatási program legfontosabb feladatai a következők.
A generativitás kritériumainak meghatározása
Meg kell különböztetni:
- a pusztán rendezett konfigurációt;
- az önszerveződő konfigurációt;
- a funkcionális, de korlátozottan generatív rendszert;
- és az új fejlődési szintet megnyitó Generatív Konfigurációt.
A szükséges és elégséges feltételek vizsgálata
Nem tudjuk még, hogy a következő tényezők közül melyek szükségesek minden generatív átmenethez:
- nyitott energiaáramlás;
- információtárolás;
- visszacsatolás;
- rendszerhatár;
- önfenntartás;
- reprodukció;
- variáció és szelekció;
- belső szabályozás;
- kritikus szerveződési küszöb;
- az alkotóelemek fölötti rendszerszintű kontroll.
Lehetséges, hogy nincs minden szerveződési szinten azonos mechanizmus, csak részben közös szerkezeti logika.
A generatív kapacitás mérésének kérdése
Megvizsgálandó, hogy egy rendszer generatív kapacitása mérhető-e például:
- a létrehozható stabil állapotok számával;
- az új funkciók változatosságával;
- a rendszer önfenntartó képességével;
- a visszacsatolások szerkezetével;
- az információ integrációjával;
- a környezeti változásokhoz való alkalmazkodással;
- vagy az általa megnyitott új fejlődési pályák számával.
Előrejelző képesség
Az elmélet akkor válhat valóban tudományossá, ha nemcsak utólag nevezi generatívnak a sikeres rendszereket, hanem előre jelezhetővé teszi, hogy hasonló alkotóelemekből és feltételekből álló konfigurációk közül melyik képes új rendszerszintű működést létrehozni.
12. Az ember–mesterséges intelligencia konfiguráció mint lehetséges új eset
Az ember és a mesterséges intelligencia kapcsolata azért lehet fontos vizsgálati terület, mert itt valós időben figyelhető meg, miként alakulhat ki különböző természetű rendszerek tartós, visszacsatolt együttműködése.
Az ember biológiai, tudati, érzelmi és társadalmi rendszer. A mesterséges intelligencia technológiai, információfeldolgozó rendszer. Egyik sem olvad egyszerűen a másikba. Tartós együttműködésükben azonban kialakulhat:
- megosztott emlékezeti rendszer;
- iteratív problémamegoldás;
- kölcsönös nyelvi és kognitív alkalmazkodás;
- feladatmegosztás;
- külsővé tett reflexió;
- olyan alkotási folyamat, amely egyik fél izolált működésével sem lenne azonos.
Óvatosság szükséges: ebből még nem következik, hogy minden ember–MI együttműködés új evolúciós vagy ontológiai szint. A Generatív Konfiguráció keretében azonban empirikusan vizsgálható, hogy milyen tartósság, visszacsatolás, funkcionális integráció és új képesség szükséges ahhoz, hogy ne puszta eszközhasználatról, hanem új működési konfigurációról beszélhessünk.
Ez a kérdés a Generatív Konfiguráció elméletét közvetlenül összeköti korunk egyik legfontosabb technológiai és antropológiai változásával.
Következtetés
A természet nem minden konfigurációja generatív. Egyes rendszerek átmeneti mintázatokat hoznak létre, mások stabil renddé szerveződnek, de csak bizonyos konfigurációkban jelenik meg olyan új rendszerszintű képesség, amely saját működést alakít ki, visszahat alkotóelemeire, és további fejlődési lehetőségeket nyit meg.
A Generatív Konfiguráció elméletének központi kérdése ezért nem egyszerűen az, hogy miként jelenik meg az emergencia, hanem az, hogy:
mi teszi a konfigurációt az emergencia létrehozására képessé?
A válasz feltehetően nem egyetlen tényezőben rejlik. Nem pusztán az anyagban, az energiában, az információban, a véletlenben, a szelekcióban vagy a visszacsatolásban, hanem ezek meghatározott, időben kibontakozó együttállásában.
A spontán és a szabályozott szerveződés nem zárja ki egymást. A spontán folyamatok változatokat és lehetőségeket hozhatnak létre; a generatív rendszer pedig képes lehet ezek kiválasztására, stabilizálására és magasabb szintű funkcióba integrálására.
A fejlődés így nem feltétlenül előre megtervezett lépcsőház. Inkább olyan generatív folyamat, amelyben egy-egy új szerveződési szint létrejötte maga teremti meg a következő szint lehetőségét.
A Generatív Konfiguráció jelenleg még nem kész törvény, hanem körvonalazódó elméleti program. Tudományos értéke azon múlik, hogy képes lesz-e meghatározni a generatív állapot kritériumait, összehasonlíthatóvá tenni különböző rendszerek átmeneteit, és előre jelezni, milyen konfigurációkban válhat lehetővé új minőség létrejötte.
A kiinduló tétel azonban világosan megfogalmazható:
A valóság története olyan generatív átmenetek sorozataként is értelmezhető, amelyekben bizonyos dinamikus konfigurációk nemcsak új rendszerszintű képességet hoznak létre, hanem egyúttal átalakítják a további létrejövés lehetőségterét is.