שינויים

'''מערכת מורכבת''' (Complex system) היא מערכת הבנויה מחלקים שונים המקיימים ביניהם אינטראקציה לא-לינארית ואשר כיחידה אחת יש להם תכונות שאינן ברורות מאליהן מתוך התכונות של הרכיבים הבודדים ([[הגחה]]).  

'''מערכת מורכבת''' (Complex system) היא מערכת הבנויה מחלקים שונים המקיימים ביניהם אינטראקציה לא-לינארית ואשר כיחידה אחת יש להם תכונות שאינן ברורות מאליהן מתוך התכונות של הרכיבים הבודדים ([[הגחה]]).  

[[קובץ:Ltg1.JPG|ממוזער|400px|תאור גרפי של חלק ממודל [[עולם 3]], מתוך הספר [[גבולות לצמיחה]]. התמונה מתארת [[זרמים ומאגרים]], קשרי גולמין ו[[לולאות משוב]]. מודל עולם 3 מדגים [[הוליזם|חשיבה הוליסטית]] שנובעת מתוך [[דינמיקת מערכות]] שהיא סוג של ניתוח של מערכות מורכבות]]

[[קובץ:Ltg1.JPG|ממוזער|400px|תאור גרפי של חלק ממודל [[עולם 3]], מתוך הספר [[גבולות לצמיחה]]. התמונה מתארת [[זרמים ומאגרים]], קשרי גומלין ו[[לולאות משוב]]. מודל עולם 3 מדגים [[הוליזם|חשיבה הוליסטית]] שנובעת מתוך [[דינמיקת מערכות]] שהיא סוג של ניתוח של מערכות מורכבות]]

דוגמאות למערכות מורכבות הן מושבות נמלים, יצורים חיים, [[כלכלה|כלכלות]], מערכות עצבים, תאים, צבירי כוכבים, תשתיות תקשורת ואנרגיה, וכן בני אדם כיצורים ביולוגיים ופסיכולוגיים.  

דוגמאות למערכות מורכבות כוללות: מערכות פיזיקליות (כמו זרימה של נוזלים וגאזים ומערכות תרמודנימיות), צבירי כוכבים, [[חקר האקלים|מערכת האקלים של כדור הארץ]], תאים ביולוגיים, מערכות עצבים, מושבות חיידקים, יצורים חיים, מושבות נמלים, [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]], [[הביוספרה]], מפעלים כימיים גדולים, אוניות, נמלי תעופה, תשתיות תקשורת ואנרגיה, ערים, רשתות תחבורה, בני אדם כיצורים ביולוגיים ופסיכולוגיים, [[כלכלה|כלכלות]],  חברות אנושיות ועוד.  

מערכות מורכבות נחקרות כיום במסגרות אליהן שייכות המערכות המדוברות בכל תחומי המחקר המדעי - במדעי הטבע, במתמטיקה ובמדעי החברה. שדות שמתמחים במחקר הבין-תחומי של חקר מערכות מורכבות כוללים את [[תורת המערכות]] (או [[מדעי המערכות]]), [[תורת המורכבות]], [[אקולוגיה מערכתית]] ו[[קיברנטיקה]].  

מערכות מורכבות נחקרות כיום במסגרות אליהן שייכות המערכות המדוברות בכל תחומי המחקר המדעי - במדעי הטבע, במתמטיקה ובמדעי החברה. שדות שמתמחים במחקר הבין-תחומי של חקר מערכות מורכבות כוללים את [[תורת המערכות]] (או [[מדעי המערכות]]), [[תורת המורכבות]], [[אקולוגיה מערכתית]] ו[[קיברנטיקה]]. תחומים ליישום כוללים [[ביולוגיה]], [[רפואה]], [[רפואה מונעת]], [[תכנון ערים]], [[אקולוגיה]], [[כלכלה התנהגותית]], [[כלכלה אקולוגית]], [[תכנון ארוך טווח]] בתחומי צבא ותשתיות ועוד.  

מעבר לעובדה שמערכות מורכבות רבות הן [[רשת|רשתות]] מסוגים שונים, ושהם מורכבים, נדמה לפעמים שאין ביניהם הרבה מן המשותף, ולכן המושג "מערכת מורכבת" יכול להראות כריק מתוכן. אולם, למערכות מורכבות יש מאפיינים התנהגותיים ומבניים משותפים, שמאחדים את כולן כתופעות. הדברים דומים גם מבחינה תאורטית, מכיוון שאפשר לייצג את כל המערכות האלו באופן מוצלח (פחות או יותר) על ידי סוג מסוים של מתמטיקה, ולכן אפשרי לקבוע באופן מדוייק ופורמלי יחסית את המאפיינים המשותפים לכל המערכות האלו.  

מעבר לעובדה שמערכות מורכבות רבות הן [[רשת|רשתות]] מסוגים שונים, ושהם מורכבים, נדמה לפעמים שאין ביניהם הרבה מן המשותף, ולכן המושג "מערכת מורכבת" יכול להראות כריק מתוכן. אולם, למערכות מורכבות יש מאפיינים התנהגותיים ומבניים משותפים, שמאחדים את כולן כתופעות. הדברים דומים גם מבחינה תאורטית, מכיוון שאפשר לייצג את כל המערכות האלו באופן מוצלח (פחות או יותר) על ידי סוג מסוים של מתמטיקה, ולכן אפשרי לקבוע באופן מדוייק ופורמלי יחסית את המאפיינים המשותפים לכל המערכות האלו או לתתי קבוצות של מערכות.  

==הגדרה פורמלית==

==הגדרה פורמלית==

===אי שיווי משקל===

===אי שיווי משקל===

{{הפניה לערך מורחב|הפרפר של לורנץ}}

{{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[שיווי משקל]], [[הפרפר של לורנץ]]}}

יש מערכות מורכבת בהן סביר שהמערכת תתקיים יותר זמן באי-שיווי משקל מאשר ב[[שיווי משקל]], ואין שום הבטחה שיציאה משיווי משקל תהיה למשך זמן קצר או ל"מרחק" קצר (כלומר שהשיווי משקל יהיה יציב). רעיון זה בוטא בזמנו בכלכלה על ידי [[ג'ון מיינרד קיינס]] ("בטווח הארוך נהיה כולנו מתים"), והוא מתאים להתנהגות של [[מערכת תרמודינמית]] - שהיא מעניינת (או מבצעת עבודה) כל עוד היא נמצאת מחוץ לשיווי משקל.

יש מערכות מורכבת בהן סביר שהמערכת תתקיים יותר זמן באי-שיווי משקל מאשר ב[[שיווי משקל]], ואין שום הבטחה שיציאה משיווי משקל תהיה למשך זמן קצר או ל"מרחק" קצר (כלומר שהשיווי משקל יהיה יציב). רעיון זה בוטא בזמנו בכלכלה על ידי [[ג'ון מיינרד קיינס]] ("בטווח הארוך נהיה כולנו מתים"), והוא מתאים להתנהגות של [[מערכת תרמודינמית]] - שהיא מעניינת (או מבצעת עבודה) כל עוד היא נמצאת מחוץ לשיווי משקל.

    

    

===למערכות מורכבות יש היסטוריה ===

===למערכות מורכבות יש היסטוריה ===

ההיסטוריה של מערכות מורכבות יכולה להיות חשובה. בגלל שמערכות מורכבות הינן מערכות דינמיות, הן משתנות במשך הזמן, והמצבים הקודמים עשויים להיות בעלי השפעה על המצב הנוכחי. באופן פורמלי יותר, מערכות מורכבות יכולות לחוות [http://en.wikipedia.org/wiki/Hysteresis היסטרסיס].  

ההיסטוריה של מערכות מורכבות יכולה להיות חשובה. בגלל שמערכות מורכבות הינן מערכות דינמיות, הן משתנות במשך הזמן, והמצבים הקודמים עשויים להיות בעלי השפעה על המצב הנוכחי. באופן פורמלי יותר, מערכות מורכבות יכולות לחוות [[חשל]]. הכוונה היא שאם מסתכלים על התנאים או על הקלט שבהם המערכת נמצאת כרגע, לא בהכרח אפשר להבין איך המערכת תתנהג.

 

במערכת פשוטה, לדוגמה כדור הנמצא במישור משופע, או חימום של מים, אפשר לדעת איך המערכת תתנהג לפי המצב הנוכחי, ההיסטוריה אינה חשובה. לעומת זאת במערכות מורכבות אם נבצע אותן פעולות על המערכת היא יכולה להתנהג בצורות שונות כתלות בהיסטוריה שלה. לדוגמה אם נכרות כמות מסויימת של עצים ביער בכל שנה הוא יכול להשתקם או לא להתשקם כתלות בהיסטוריה שלו.  

===הכלה של מערכות אחרות===

===הכלה של מערכות אחרות===

===קושי לקבוע את מיקום הגבולות===

===קושי לקבוע את מיקום הגבולות===

יש מערכות מורכבות רבות בהן קשה לקבוע מה המיקום הנכון של הגבול או המעטפת של מערכת מורכבת. במקרים אלה ההחלטה מתקבלת בסופו של דבר על ידי החוקר או על ידי המחקר שבמסגרתו נחקרת המערכת.  

יש מערכות מורכבות רבות בהן קשה לקבוע מה המיקום הנכון של הגבול או המעטפת של מערכת מורכבת. במקרים אלה ההחלטה מתקבלת בסופו של דבר על ידי החוקר או על ידי המחקר שבמסגרתו נחקרת המערכת. דוגמה לכך היא המחקרים מהשנים האחרונות החוקרים את המיקרוביוטה - אוכלוסיית החיידקים החיה על בני האדם ובתוכם, נמצאת באינטרקאציה עם התאים של הגוף האנושי ומשפיעה על תהליכים שונים כמו עיכול או תגובות של המערכת החיסונית.  

===רשת דינמית של מגוון===

===רשת דינמית ומגוון===

הדינמיות של [[רשת]] החיבורים המשמשת את המערכת המורכבת גם היא חשובה. במערכות מורכבות רבות יש רשתות בעלות חיבורים מקומיים רבים ומעט חיבורים בין-אזוריים. לדוגמה, ב[[קורטקס]] של המוח האנושי אנו רואים חיבוריות מקומית רבה ומעט אקסונים ארוכים המחברים בין אזורים בתוך הקורטקס לבין אזורים אחרים.  

הדינמיות של [[רשת]] החיבורים המשמשת את המערכת המורכבת גם היא חשובה. במערכות מורכבות רבות יש רשתות בעלות חיבורים מקומיים רבים ומעט חיבורים בין-אזוריים. לדוגמה, ב[[קורטקס]] של המוח האנושי אנו רואים הרבה איזורים של חיבוריות מקומית רבה, ומעט אקסונים ארוכים המחברים בין אזורים בתוך הקורטקס לבין אזורים אחרים. זה דוגמה לכך שמערכות מורכבות הן לרוב לא הומוגניות אלה מכילות מגוון של תצורות ורכיבים שונים זה מזה הפועלים יחד.  

==ראו גם ==

==ראו גם ==