שינויים

'''ארגון עצמי''' (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 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.  

[[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)]]

# קשרי גומלין (אינטראקציות) רבים   

# קשרי גומלין (אינטראקציות) רבים   

הספר "עקרונות של המערכת הדינמית שמארגנת את עצמה"  "principle of the self-organizing dynamic system" נכתב על ידי הפסיכיאטר, המהנדס וחוקר ה[[קיברנטיקה]] ויליאם רוס אשבי, (William Ross Ashby) בשנת 1947. אשבי קבע כי כל [[מערכת דינמית]] דטרמיניסטית תתפתח באופן אוטומטי לכיוון של מצב שיווי-משקל, או במונחים מודרניים יותר, [[מושך (פיזיקה)]]. באופן כזה היא תשאיר מאחוריה את כל המצבים שאינם מושכים (אגן ההיקוות של המושך), וכך תבחר את המושך מבין כל שאר המושכים. לאחר שהגיע לשם, המשך ההתפתחות של המערכת מוגבל להיות במושך. מגבלה זו על המערכת ככללה רומזת על צורה של תלות הדדית או קואורדינציה בין תת-מערכות או רכיבים. במונחים של אשבי, כל תת-מערכת כזו תסתגל  ל[[סביבה]] שתיווצר על ידי כל שאר תתי המערכות.  

הספר "עקרונות של המערכת הדינמית שמארגנת את עצמה"  "Principle of the self-organizing dynamic system" נכתב על ידי הפסיכיאטר, המהנדס וחוקר ה[[קיברנטיקה]] ויליאם רוס אשבי, (William Ross Ashby) בשנת 1947. אשבי קבע כי כל [[מערכת דינמית]] דטרמיניסטית תתפתח באופן אוטומטי לכיוון של מצב שיווי-משקל, או במונחים מודרניים יותר, [[מושך (פיזיקה)]]. באופן כזה היא תשאיר מאחוריה את כל המצבים שאינם מושכים (אגן ההיקוות של המושך), וכך תבחר את המושך מבין כל שאר המושכים. לאחר שהגיע לשם, המשך ההתפתחות של המערכת מוגבל להיות במושך. מגבלה זו על המערכת ככללה רומזת על צורה של תלות הדדית או קואורדינציה בין תת-מערכות או רכיבים. במונחים של אשבי, כל תת-מערכת כזו תסתגל  ל[[סביבה]] שתיווצר על ידי כל שאר תתי המערכות.  

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.  

* '''תא ברנארד ''' Bénard cell. ניקח רצועה דקה של נוזל הכלואה בין מאגר חם וקר. כל עוד הפרש הטמפרטורה קטן יש הסעת חום על ידי הולכת חום בתוך הנוזל. כאשר הפרש הטמפרטורה (הגרדיאנט) עובר סף מסויים מתחילות מערבולות של זרימת נוזל כדי להסיע את החום מהצד החם לקר, מערבולות אלה מייצרים "תאי זרימה" או תאי ברנארד שהם דוגמה לארגון עצמי. לפי החוקרים קיי ושניידר, תאים אלה מגדילים את הקצב הבזבוז או הפיזור של האנרגיה וכן את קצב ההרס של ה[[אקסרגיה]]. כמו כן, התאים עצמם הם אזורים איזותרמיים כלומר בתוכם יש טמפרטורה אחידה, מפל הטמפרטורות מתקיים רק בשכבות הגבול שהופכות יותר ויותר דקות. אם רוצים להגדיל את הפרשי הטמפרטורה בין המאגר החם והקר יש צורך להשקיע יותר ויותר עבודה כדי לבצע דבר זה (היות ומערכת הופכת יעילה יותר בהשוואת הטמפרטורות ביניהם). קיי ושניידר מראים כי קצב הבזבוז של החום, קצב ייצור האנטרופיה במערכת, וקצב ההרס של ה[[אקסרגיה]] גדלים כולם ככל שעוצמת הגרדיאנט עולה, והם עולים בקצב הולך ומתחזק ככל שהגרדיאנט גדל. הופעת המבנה המסודר החל מגרדיאנט מסויים, מגדילה את קצב הבזבוז של חום והאקסרגיה בכל גרדיאנט נתון, וזאת בהשוואה לקצב הפיזור ללא נוכחות של תאי ברנארד.[http://en.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9nard_cell]

* '''תא ברנארד ''' Bénard cell. ניקח רצועה דקה של נוזל הכלואה בין מאגר חם וקר. כל עוד הפרש הטמפרטורה קטן יש הסעת חום על ידי הולכת חום בתוך הנוזל. כאשר הפרש הטמפרטורה (הגרדיאנט) עובר סף מסויים מתחילות מערבולות של זרימת נוזל כדי להסיע את החום מהצד החם לקר, מערבולות אלה מייצרים "תאי זרימה" או תאי ברנארד שהם דוגמה לארגון עצמי. לפי החוקרים קיי ושניידר, תאים אלה מגדילים את הקצב הבזבוז או הפיזור של האנרגיה וכן את קצב ההרס של ה[[אקסרגיה]]. כמו כן, התאים עצמם הם אזורים איזותרמיים כלומר בתוכם יש טמפרטורה אחידה, מפל הטמפרטורות מתקיים רק בשכבות הגבול שהופכות יותר ויותר דקות. אם רוצים להגדיל את הפרשי הטמפרטורה בין המאגר החם והקר יש צורך להשקיע יותר ויותר עבודה כדי לבצע דבר זה (היות ומערכת הופכת יעילה יותר בהשוואת הטמפרטורות ביניהם). קיי ושניידר מראים כי קצב הבזבוז של החום, קצב ייצור האנטרופיה במערכת, וקצב ההרס של ה[[אקסרגיה]] גדלים כולם ככל שעוצמת הגרדיאנט עולה, והם עולים בקצב הולך ומתחזק ככל שהגרדיאנט גדל. הופעת המבנה המסודר החל מגרדיאנט מסויים, מגדילה את קצב הבזבוז של חום והאקסרגיה בכל גרדיאנט נתון, וזאת בהשוואה לקצב הפיזור ללא נוכחות של תאי ברנארד.[http://en.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9nard_cell]

* '''היווצרות מבנים''' באסטרופיזיקה ובקוסמולוגיה  -  Structure formation - היקום החל ממצב חם וצפוף מאד במבנה כמעט אחיד לפני 13.8 מיליארדי שנים. המבנה האחיד והפשוט של הייקום לפני שנים רבות בא לידי ביטוי בסקירות של לוויני קרינת מיקרוגל שיכולים להסתכל על הייקום כמה מאות אלפי שנים לאחר המפץ הגדול. התמונה המתקבלת היא מעין מרק אחיד עם הפרשי טמפרטורות זעירים בין חלק אחד לשני.  עם זאת אנו רואים כיום מבנים בכל הסקאלות האפשרויות - החל מכוכבים, עבור בגלקסיות ובסקאלות גדולות יותר צבירי גאלקסיות. התחום של יצירת מבנים עוסק בשאלה כיצד כל אלה נבנו מתוך יקום כמעט אחיד לגמרי. [http://en.wikipedia.org/wiki/Structure_formation]

* '''היווצרות מבנים''' באסטרופיזיקה ובקוסמולוגיה  -  Structure formation - היקום החל ממצב חם וצפוף מאד במבנה כמעט אחיד לפני 13.8 מיליארדי שנים. המבנה האחיד והפשוט של הייקום לפני שנים רבות בא לידי ביטוי בסקירות של לוויני קרינת מיקרוגל שיכולים להסתכל על הייקום כמה מאות אלפי שנים לאחר המפץ הגדול. התמונה המתקבלת היא מעין מרק אחיד עם הפרשי טמפרטורות זעירים בין חלק אחד לשני.  עם זאת אנו רואים כיום מבנים בכל הסקאלות האפשרויות - החל מכוכבים, עבור בגלקסיות ובסקאלות גדולות יותר צבירי גלקסיות. התחום של יצירת מבנים עוסק בשאלה כיצד כל אלה נבנו מתוך יקום כמעט אחיד לגמרי. [http://en.wikipedia.org/wiki/Structure_formation]

[[קובץ:DLA Cluster.jpg|ממוזער|אגרגט של נחושת שגודל על ידי זרם חשמלי בתוך תמיסת נחושת-סולפט ויצר מבנה פרקטלי. דוגמה לתהליך של אגרגציה מוגבלת על ידי דיפוזיה - DLA]]

[[קובץ:DLA Cluster.jpg|ממוזער|אגרגט של נחושת שגודל על ידי זרם חשמלי בתוך תמיסת נחושת-סולפט ויצר מבנה פרקטלי. דוגמה לתהליך של אגרגציה מוגבלת על ידי דיפוזיה - DLA]]

בתחום האלגוריתמיקה, אפשר להסתכל על אלגוריתמים רבים בתחום אופטימיזציה כעל מערכת בעלת ארגון עצמי.  

בתחום האלגוריתמיקה, אפשר להסתכל על אלגוריתמים רבים בתחום אופטימיזציה כעל מערכת בעלת ארגון עצמי.  

ארגון-עצמי הוא גם מרכיב חשוב ברשתות תקשורת. מכניזמים כאלה קרויים Self-organizing networks. לא כל הרשתות הן בעלות ארגון עצמי - מדובר על רשתות של small-world network שצומחות מלמטה למעלה, וזאת בניגוד לרשתות היררכיות שמעוצבות מלמעלה למטה.

ארגון-עצמי הוא גם מרכיב חשוב ברשתות תקשורת. מכניזמים כאלה קרויים Self-organizing networks. לא כל הרשתות הן בעלות ארגון עצמי - מדובר על רשתות של Small-world network שצומחות מלמטה למעלה, וזאת בניגוד לרשתות היררכיות שמעוצבות מלמעלה למטה.

====אוטומט תאי====

====אוטומט תאי====

[[אדם סמית]] הדגים כיצד [[השוק החופשי]] גורם להופעת סדר ספונטני, כיום מקובל יותר להתמקד ב[[שוק משוכלל]] לשם יצרית סדר כזה. יצרנים רוצים להרוויח כמה שיותר על ידי מכירת מוצרים, צרכנים רוצים לקנות מוצרים שונים ומשונים. מסחר בשוק מאפשר לקונים ולמוכרים להיפגש, להשוות מחירים, כמויות ואיכויות ולהגיע ל"ניכוי שוק" שבו נקבע מחיר (ממוצע) של מחירי מוצרים ונקבעת גם כמות המוצרים שנמכרת. אם יצרנים מעלים את מחיר המוצרים, הצרכנים יקנו פחות, יווצר עודף היצע שיפגע ברווחיות היצרנים ויעודד אותם ליזום הורדת המחיר. אם יצרן מנסה למכור מוצר בעל איכות נמוכה מידי הוא עלול ליצור לעצמו שם רע, ואם איכות המוצר שלו מעולה אבל מחירה גבוה מידי הוא גם עלול לפשוט את הרגל, השוק לכן יוצר גם איזון בשאלה של איכות המוצרים הנמכרים. [[אדם סמית]] בספרו [[עושר האומות]] מתאר את התכונות של הופעת סדר ספונטני על ידי השוק.

[[אדם סמית]] הדגים כיצד [[השוק החופשי]] גורם להופעת סדר ספונטני, כיום מקובל יותר להתמקד ב[[שוק משוכלל]] לשם יצרית סדר כזה. יצרנים רוצים להרוויח כמה שיותר על ידי מכירת מוצרים, צרכנים רוצים לקנות מוצרים שונים ומשונים. מסחר בשוק מאפשר לקונים ולמוכרים להיפגש, להשוות מחירים, כמויות ואיכויות ולהגיע ל"ניכוי שוק" שבו נקבע מחיר (ממוצע) של מחירי מוצרים ונקבעת גם כמות המוצרים שנמכרת. אם יצרנים מעלים את מחיר המוצרים, הצרכנים יקנו פחות, יווצר עודף היצע שיפגע ברווחיות היצרנים ויעודד אותם ליזום הורדת המחיר. אם יצרן מנסה למכור מוצר בעל איכות נמוכה מידי הוא עלול ליצור לעצמו שם רע, ואם איכות המוצר שלו מעולה אבל מחירה גבוה מידי הוא גם עלול לפשוט את הרגל, השוק לכן יוצר גם איזון בשאלה של איכות המוצרים הנמכרים. [[אדם סמית]] בספרו [[עושר האומות]] מתאר את התכונות של הופעת סדר ספונטני על ידי השוק.

כלכלנים רבים תארו את השוק בצורה דומה בעקבותיו. [[פרדריק הייק]] טבע את המונח catallaxy כדי לתאר "מערכת עם ארגון עצמי בעלת שיתוף פעולה וולונטרי", בהקשר של הסדר הספונטני של כלכלת שוק. בין היתר מתארים זאת גם [[הרמן דיילי]] וג'ון ג'ונייור קוב בספרם [[לטובת הכלל]]. דיילי וקוב מתארים את התפתחות המסחר בצמר ובברגים. תחת בירוקרטיה ממשלתית או החלטות מומחים טכניים אין מקום להבחנה בין ברגים שונים או בין סוגי צמר שונים. אבל במסגרת השוק יש הבחנה של סוחרים בין סוגי צמר שונים לפי איכויות שונות ומשונות, וכך גם בשוק הברגים (השונים זה מזה בסוג המתכת ממנה הם עשויים, באורך, בצורת התבריג, בצורת הראש ועוד פרמטרים) השוק הוא [[מערכת מפזרת]] שמאפשרת ארגון של הידע לגבי האיכות והכמות של הברגים, וזאת בצורה שוועדה ממשלתית לא הייתה מסוגלת לבצע מבחינת הירידה לפרטים.   

כלכלנים רבים תארו את השוק בצורה דומה בעקבותיו. [[פרדריק הייק]] טבע את המונח Catallaxy כדי לתאר "מערכת עם ארגון עצמי בעלת שיתוף פעולה וולונטרי", בהקשר של הסדר הספונטני של כלכלת שוק. בין היתר מתארים זאת גם [[הרמן דיילי]] וג'ון ג'ונייור קוב בספרם [[לטובת הכלל]]. דיילי וקוב מתארים את התפתחות המסחר בצמר ובברגים. תחת בירוקרטיה ממשלתית או החלטות מומחים טכניים אין מקום להבחנה בין ברגים שונים או בין סוגי צמר שונים. אבל במסגרת השוק יש הבחנה של סוחרים בין סוגי צמר שונים לפי איכויות שונות ומשונות, וכך גם בשוק הברגים (השונים זה מזה בסוג המתכת ממנה הם עשויים, באורך, בצורת התבריג, בצורת הראש ועוד פרמטרים) השוק הוא [[מערכת מפזרת]] שמאפשרת ארגון של הידע לגבי האיכות והכמות של הברגים, וזאת בצורה שוועדה ממשלתית לא הייתה מסוגלת לבצע מבחינת הירידה לפרטים.   

[[כלכלה נאו-קלאסית|כלכלנים נאו-קלאסיים]] טוענים כי בהינתן [[שוק משוכלל]], תכנון מרכזי גורם לכך שמערכות כלכליות יהפכו לפחות [[יעילות פארטו]], עם זאת יש כיום הכרה רחבה כי שוק משוכלל הוא דבר נדיר למדי וכי בתנאים של [[שוק חופשי]] שנשאר ללא התערבות מתפתחים עם הזמן [[כשלי שוק]] (כמו [[מונופולים]], בעיות של [[מוצרים ציבוריים]] ו[[השפעות חיצוניות]]) הגורמים לשוק להפוך לבלתי משוכלל.  

[[כלכלה נאו-קלאסית|כלכלנים נאו-קלאסיים]] טוענים כי בהינתן [[שוק משוכלל]], תכנון מרכזי גורם לכך שמערכות כלכליות יהפכו לפחות [[יעילות פארטו]], עם זאת יש כיום הכרה רחבה כי שוק משוכלל הוא דבר נדיר למדי וכי בתנאים של [[שוק חופשי]] שנשאר ללא התערבות מתפתחים עם הזמן [[כשלי שוק]] (כמו [[מונופולים]], בעיות של [[מוצרים ציבוריים]] ו[[השפעות חיצוניות]]) הגורמים לשוק להפוך לבלתי משוכלל.