שינויים

'''ארגון עצמי''' (באנגלית: '''Self-organization''') או '''התארגנות עצמית''' או '''סדר ספונטני''' הוא [[תהליך]] של יצירת סדר כולל או קואורדינציה מתוך האינטראקציות בין רכיבים של [[מערכת מורכבת|מערכת]] שבתחילה נמצאת במצב בלתי- מסודר. תהליך זה הוא ספונטני: הוא לא מכוון או נשלט על ידי סוכן כלשהו או תת-מערכת בתוך או מחוץ למערכת (עם זאת, החוקים שעל-פיהם מתנהל התהליך, ותנאי ההתחלה שלו עשוים להיבחר או להיגרם על ידי סוכן תבוני). זהו מושג חשוב להבנה ולניתוח של [[מערכות מורכבות]] ומושג מקשר בין תחומים שונים כמו [[אקולוגיה]], פיזיקה, [[כלכלה]] ועוד.  

'''ארגון עצמי''' (באנגלית: '''Self-organization''') או '''התארגנות עצמית''' או '''סדר ספונטני''' הוא [[תהליך]] של יצירת סדר כולל או קואורדינציה מתוך האינטראקציות בין רכיבים של [[מערכת מורכבת|מערכת]] שבתחילה נמצאת במצב בלתי- מסודר. תהליך זה הוא ספונטני: הוא לא מכוון או נשלט על ידי סוכן כלשהו או תת-מערכת בתוך או מחוץ למערכת (עם זאת, החוקים שעל-פיהם מתנהל התהליך, ותנאי ההתחלה שלו עשויים להיבחר או להיגרם על ידי סוכן תבוני). זהו מושג חשוב להבנה ולניתוח של [[מערכות מורכבות]] ומושג מקשר בין תחומים שונים כמו [[אקולוגיה]], פיזיקה, [[כלכלה]] ועוד.  

[[קובץ:BenardConvection.png|ממוזער|450px|חתך של תא ברנרד. חימום הצד התחתון של התא גורם ליצירת מערבולות זרימה היוצרות מבנים בעלי סדר בצורה ספונטנית. זו דוגמה פשוט להיווצרות סדר ספונטני. לפי החוקרים שניידר וקיי הדבר גורם להולכת חום טובה יותר, שמקטינה את הפרש הטמפרטורות בין שני צידי התא בצורה מהירה יותר. על פי דעה זו הופעת מבנים במערכות תרמודינמיות רחוקות משיווי משקל אינה דבר מקרי. (ראו [[החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה]] לפירוט)]]

[[קובץ:BenardConvection.png|ממוזער|450px|חתך של תא ברנרד. חימום הצד התחתון של התא גורם ליצירת מערבולות זרימה היוצרות מבנים בעלי סדר בצורה ספונטנית. זו דוגמה פשוט להיווצרות סדר ספונטני. לפי החוקרים שניידר וקיי הדבר גורם להולכת חום טובה יותר, שמקטינה את הפרש הטמפרטורות בין שני צידי התא בצורה מהירה יותר. על פי דעה זו הופעת מבנים במערכות תרמודינמיות רחוקות משיווי משקל אינה דבר מקרי. (ראו [[החוק השני של התרמודינמיקה בביולוגיה]] לפירוט)]]

==סקירה==

==סקירה==

לפי הגדרה בספר "ארגון עצמי במערכות ביולוגיות" מאת Scott Camazine ואחרים: "ארגון עצמי הוא [[תהליך]] שבו דפוס ברמה הגלובלית של המערכת מגיח אך ורק כתוצאה מאינטרקאציות רבות ברכיבים ברמה הנמוכה של המערכת. מעבר לכך החוקים שמתארים את האינטרקציות בין רכיבי המערכת מבוצעים רק בסיוע מידע מקומי, ללא התייחסות לדפוס הגלובלי." {{הערה| Camazine, Deneubourg, Franks, Sneyd, Theraulaz, Bonabeau, [https://books.google.co.il/books?id=BIqCDwAAQBAJ&dq Self-Organization in Biological Systems], Princeton University Press, 2003, עמ' 8}}

לפי הגדרה בספר "ארגון עצמי במערכות ביולוגיות" מאת Scott Camazine ואחרים: "ארגון עצמי הוא [[תהליך]] שבו דפוס ברמה הגלובלית של המערכת מגיח אך ורק כתוצאה מאינטראקציות רבות ברכיבים ברמה הנמוכה של המערכת. מעבר לכך החוקים שמתארים את האינטראקציות בין רכיבי המערכת מבוצעים רק בסיוע מידע מקומי, ללא התייחסות לדפוס הגלובלי." {{הערה| Camazine, Deneubourg, Franks, Sneyd, Theraulaz, Bonabeau, [https://books.google.co.il/books?id=BIqCDwAAQBAJ&dq Self-Organization in Biological Systems], Princeton University Press, 2003, עמ' 8}}

הדוגמאות הרובסטיות והמקובלות ביותר של מערכות בעלות ארגון עצמי הן בתחום של תהליכים פיזיקליים שנמצאים רחוק מ[[שיווי-משקל]]. התארגנות עצמית רלוונטית גם בכימיה שם היא מכונה גם '''בנייה עצמית של מולקולות''' (self-assembly) - כאשר הן נקשרות זו לזו ומייצרות מבנים גדולים באופן ספונטני. המושג של ארגון עצמי הוא מרכזי לתיאור של מערכות ביולוגיות מהרמה התוך-תאית ועד לרמת [[מערכת אקולוגית|המערכות האקולוגיות]]. גם תהליך היווצרות החיים מקורו בתהליך של ארגון עצמי. יש גם דוגמאות להתנהגות של "ארגון עצמי" שניתן למצוא בתחומים אחרים כמו [[כלכלה]] או אנתרופולוגיה. התארגנות עצמית קיימת גם במערכות מתמטיות ומערכות מחשבים כמו אוטומט תאי.  

הדוגמאות הרובסטיות והמקובלות ביותר של מערכות בעלות ארגון עצמי הן בתחום של תהליכים פיזיקליים שנמצאים רחוק מ[[שיווי-משקל]]. התארגנות עצמית רלוונטית גם בכימיה שם היא מכונה גם '''בנייה עצמית של מולקולות''' (self-assembly) - כאשר הן נקשרות זו לזו ומייצרות מבנים גדולים באופן ספונטני. המושג של ארגון עצמי הוא מרכזי לתיאור של מערכות ביולוגיות מהרמה התוך-תאית ועד לרמת [[מערכת אקולוגית|המערכות האקולוגיות]]. גם תהליך היווצרות החיים מקורו בתהליך של ארגון עצמי. יש גם דוגמאות להתנהגות של "ארגון עצמי" שניתן למצוא בתחומים אחרים כמו [[כלכלה]] או אנתרופולוגיה. התארגנות עצמית קיימת גם במערכות מתמטיות ומערכות מחשבים כמו אוטומט תאי.  

העיקרון של "סדר מתוך רעש" נוסח על ידי חוקר הקיברנטיקה '''היינז ואן פורסטר''' (Heinz von Foerster) בשנת 1960. הוא מציין כי התארגנות עצמית מבוססת על [[הפרעות מקריות]] ("רעש") שמאפשר למערכת לחקור מגוון של מצבים במרחב המצבים שלה. דבר זה מגדיל את הסיכוי לכך שהמערכת תגיע לאגן היקוות של מושך "חזק" או "עמוק", ומשם היא תגיע במהירות אל המושך עצמו. פורסטר ואחרים השתמשו במונח ו[[נורברט וינר]] כלל אותו במהדורה השניה של "קיברנטיקה: או בקרה ותקשורת בבעלי חיים ומכונות" שיצא לאור בשנת 1961.  

העיקרון של "סדר מתוך רעש" נוסח על ידי חוקר הקיברנטיקה '''היינז ואן פורסטר''' (Heinz von Foerster) בשנת 1960. הוא מציין כי התארגנות עצמית מבוססת על [[הפרעות מקריות]] ("רעש") שמאפשר למערכת לחקור מגוון של מצבים במרחב המצבים שלה. דבר זה מגדיל את הסיכוי לכך שהמערכת תגיע לאגן היקוות של מושך "חזק" או "עמוק", ומשם היא תגיע במהירות אל המושך עצמו. פורסטר ואחרים השתמשו במונח ו[[נורברט וינר]] כלל אותו במהדורה השניה של "קיברנטיקה: או בקרה ותקשורת בבעלי חיים ומכונות" שיצא לאור בשנת 1961.  

עקרון דומה נוסח על ידי הכימאי '''[[איליה פריגוז'ין]]''' כ"סדר מתוך תנודות" או "סדר מתוך כאוס". ארגון עצמי כמושג שימש את העוסקים ב[[תאוריה של מערכות כלכליות]] בשנות ה-1960, אבל הוא לא הפך למושג נפוץ בספרות המדעית עד לאימוץ שלו על ידי פיזיקאים וחוקרים בתחום של [[מערכות מורכבות]] בשנות ה-1970 וה-1980. לאחר שפריגוז'ין זכה ב[[פרס נובל]] בשנת 1977, המושג [[תרמודינמיקה|התרמודינמי]] של ארגון עצמי זכה לתשומת-לב מסויימת על ידי הציבור והחוקרים החלו לנדוד מנקודת המבט של הקיברנטיקה אל נקודת המבט של התרמודינמיקה.

עקרון דומה נוסח על ידי הכימאי '''[[איליה פריגוז'ין]]''' כ"סדר מתוך תנודות" או "סדר מתוך כאוס". ארגון עצמי כמושג שימש את העוסקים ב[[תאוריה של מערכות כלכליות]] בשנות ה-60 של המאה ה-20, אבל הוא לא הפך למושג נפוץ בספרות המדעית עד לאימוץ שלו על ידי פיזיקאים וחוקרים בתחום של [[מערכות מורכבות]] בשנות ה-70 וה-80 של המאה ה-20. לאחר שפריגוז'ין זכה ב[[פרס נובל]] בשנת 1977, המושג [[תרמודינמיקה|התרמודינמי]] של ארגון עצמי זכה לתשומת-לב מסויימת על ידי הציבור והחוקרים החלו לנדוד מנקודת המבט של הקיברנטיקה אל נקודת המבט של התרמודינמיקה.

==ארגון עצמי במדעי הטבע==

==ארגון עצמי במדעי הטבע==

===ארגון עצמי בפיזיקה===

===ארגון עצמי בפיזיקה===

יש כמה מחלקות רחבות של תהליכים פיזיקליים שניתן לתאר אותם כבעלי התארגנות עצמית. אלה כוללים:

יש כמה מחלקות רחבות של תהליכים פיזיקליים שניתן לתאר אותם כבעלי התארגנות עצמית. אלה כוללים:

* '''מיון לפי גודל''' אחת הדוגמאות הפשוטות ביותר לסדר ספונטני היא מיון לפי גודל של גרגרי חול, אבנים וכו'. דוגמה זו מובאת בספרים של [[ריצ'ארד דוקינס]] כמו [[השען העיוור]] ו[[יש אלוהים?]] כדי להדגים אפשרות של יצירת סדר ספונטני. אם ניקח מסננת או נפה עם חורים בגודל קבוע וננער בה חול, או דגנים, החלקיקים הקטנים יעברו את הנפה ויפלו ואילו הקטנים יותר ישארו בה. דבר זה משמש לדוגמה במהלך חפירות ארכיאולוגיות כדי למצוא ממצאים. דבר דומה מתקיים גם בחוף הים. הגלים מזיזים גרגרים בגדלים שונים, ולעיתים שברי צדפים יכולים להיאסף בקווים מסויימים לאורך החוף. דוגמה נוספת לתהליך זה היא מיון של שני סוגי גרגרים או אגוזים בעלי גודל שונה בקופסא. אם מטלטלים את הקופסא בעדינות שוב ושוב הגרגרים הקטנים יפלו ברווחים בין הגרגרים הקטנים יותר ויאספו בתחתית. באופן זה ניתן להפריד בין סוגי הגרגרים ובכך להגיע לרמה גבוה יותר של סדר. הגדרה זו של סדר קשורה גם לכך ששני מאגרים נפרדים של חומרים הומוגניים הם בעלי רמה גבוה יותר של סדר לעומת חומר מעורבב - ראו בהקשר זה הסבר של מכניקה סטטיסטית של [[החוק השני של התרמודינמיקה]].

* '''מיון לפי גודל''' אחת הדוגמאות הפשוטות ביותר לסדר ספונטני היא מיון לפי גודל של גרגרי חול, אבנים וכו'. דוגמה זו מובאת בספרים של [[ריצ'ארד דוקינס]] כמו [[השען העיוור]] ו[[יש אלוהים?]] כדי להדגים אפשרות של יצירת סדר ספונטני. אם ניקח מסננת או נפה עם חורים בגודל קבוע וננער בה חול, או דגנים, החלקיקים הקטנים יעברו את הנפה ויפלו ואילו הקטנים יותר ישארו בה. דבר זה משמש לדוגמה במהלך חפירות ארכיאולוגיות כדי למצוא ממצאים. דבר דומה מתקיים גם בחוף הים. הגלים מזיזים גרגרים בגדלים שונים, ולעיתים שברי צדפים יכולים להיאסף בקווים מסויימים לאורך החוף. דוגמה נוספת לתהליך זה היא מיון של שני סוגי גרגרים או אגוזים בעלי גודל שונה בקופסא. אם מטלטלים את הקופסא בעדינות שוב ושוב הגרגרים הקטנים יפלו ברווחים בין הגרגרים הקטנים יותר ויאספו בתחתית. באופן זה ניתן להפריד בין סוגי הגרגרים ובכך להגיע לרמה גבוהה יותר של סדר. הגדרה זו של סדר קשורה גם לכך ששני מאגרים נפרדים של חומרים הומוגניים הם בעלי רמה גבוהה יותר של סדר לעומת חומר מעורבב - ראו בהקשר זה הסבר של מכניקה סטטיסטית של [[החוק השני של התרמודינמיקה]].

* [[מעברי פאזה]] מבניים ושבירה ספונטנית של סימטריה כמו מגנטיזציה ספונטנית, היווצרות גבישים, וגבישים נוזליים.  

* [[מעברי פאזה]] מבניים ושבירה ספונטנית של סימטריה כמו מגנטיזציה ספונטנית, היווצרות גבישים, וגבישים נוזליים.  

* היווצרות של מבנים במערכות תרמודינמיות רחוקות משיווי משקל. התאוריה של [[מבנה דיאספטי]] שפותחה על ידי [[איליה פריגוז'ין]] ועל ידי Hermann Haken מאפשרת לאחד את התובנות של תופעות אלה, כולל לייזרים, מערבולות ואי-יציבות בהולכת-חום בדינמיקה של נוזלים (לדוגמה תא ברנרד).  

* היווצרות של מבנים במערכות תרמודינמיות רחוקות משיווי משקל. התאוריה של [[מבנה דיאספטי]] שפותחה על ידי [[איליה פריגוז'ין]] ועל ידי Hermann Haken מאפשרת לאחד את התובנות של תופעות אלה, כולל לייזרים, מערבולות ואי-יציבות בהולכת-חום בדינמיקה של נוזלים (לדוגמה תא ברנרד).  

* בחירת מקורות צוף על ידי דבורות דבש

* בחירת מקורות צוף על ידי דבורות דבש

* יצירת נתיבים על ידי נמלים

* יצירת נתיבים על ידי נמלים

* פשיטות המוניות ( Swarm Raids) של נמלי צבא

* פשיטות המוניות (Swarm Raids) של נמלי צבא

* בקרת חום (Thermoregulation) במושבות של דבורי דבש

* בקרת חום (Thermoregulation) במושבות של דבורי דבש

* דפוסי מסרק במושבות של דבורי דבש

* דפוסי מסרק במושבות של דבורי דבש

* Dominance Hierarchies בקרב צרעות נייר Paper Wasps

* Dominance Hierarchies בקרב צרעות נייר Paper Wasps

כיום חוקרים מתחומים של רובוטיקה משתמשים במחקרים אלה כדי ליצור תאום ושליטה על להקות של רובוטים קטנים באמצעות אוסף של חוקים פשוטים.  

כיום (2019) חוקרים מתחומים של רובוטיקה משתמשים במחקרים אלה כדי ליצור תאום ושליטה על להקות של רובוטים קטנים באמצעות אוסף של חוקים פשוטים.  

 

 

 

===ארגון עצמי במדעי המחשב===

===ארגון עצמי במדעי המחשב===

* [http://www.kotar.co.il/KotarApp/Viewer.aspx?nBookID=92189264#10.0.2.none פריגוז'ין וסדר כאוטי] פרק ד' מתוך הספר "השקפה פוסט-מודרנית על חינוך: מבט חדש על תכנית הלימודים", וויליאם דויל, הוצאת כותר.  

* [http://www.kotar.co.il/KotarApp/Viewer.aspx?nBookID=92189264#10.0.2.none פריגוז'ין וסדר כאוטי] פרק ד' מתוך הספר "השקפה פוסט-מודרנית על חינוך: מבט חדש על תכנית הלימודים", וויליאם דויל, הוצאת כותר.  

* ערן טמיר – טאוויל, [https://arsitectura.files.wordpress.com/2012/09/edge-city-in-israel.pdf עיר-הקצה הישראלית כתופעה של ארגון עצמי] בית ספר לאדריכלות אוניברסיטת תל אביב, תכנית תואר שני : תיאוריות המורכבות והעיר : פרופ' יובל פורטוגלי, 2012

* ערן טמיר – טאוויל, [https://arsitectura.files.wordpress.com/2012/09/edge-city-in-israel.pdf עיר-הקצה הישראלית כתופעה של ארגון עצמי] בית ספר לאדריכלות אוניברסיטת תל אביב, תכנית תואר שני : תיאוריות המורכבות והעיר : פרופ' יובל פורטוגלי, 2012

* [http://mida.org.il/2014/02/19/%D7%A1%D7%93%D7%A8-%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%A0%D7%98%D7%90%D7%A0%D7%99/ סדר ספונטני] יהודה הראל, אתר "מידה", 19/02/2014

* [http://mida.org.il/2014/02/19/%D7%A1%D7%93%D7%A8-%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%A0%D7%98%D7%90%D7%A0%D7%99/ סדר ספונטני] יהודה הראל, אתר "מידה", 19.02.2014

 

{{מערכות מורכבות}}

{{מערכות מורכבות}}