サイバネティクスにおける自己組織化

自己組織化は、最初は無秩序だったシステムの部分間の局所的な相互作用から何らかの形の全体的秩序が生じるプロセスであり、 1947年にサイバネティクスにおいてウィリアム・ロス・アシュビーによって発見されました。 ^{[1] [2]}これは、あらゆる決定論的動的システムが、周囲の状態の盆地内のアトラクターの観点から説明できる平衡状態に向かって自動的に進化すると述べています。そこに到達すると、システムのさらなる進化はアトラクター内にとどまるように制約されます。この制約は、その構成要素またはサブシステム間の相互依存関係または調整の形を意味します。アシュビーの用語では、各サブシステムは他のすべてのサブシステムによって形成された環境に適応しています。^[1]

サイバネティクス学者ハインツ・フォン・フェルスターは、 1960年に「ノイズからの秩序」の原理を定式化した^{。[3] [4]}それによれば、自己組織化はランダムな摂動（「ノイズ」）によって促進され、システムが状態空間内のさまざまな状態を探索できるようになる。これにより、システムが「強い」または「深い」アトラクターの盆地に到達し、そこからすぐにアトラクター自体に入る可能性が高まります。生物物理学者アンリ・アトランは、 1972年の著書『生物の組織と情報の理論』[8]で最初に「ノイズからの複雑性の原理」 ^{[5] [6]}（フランス語：le principe de complexité par le bruit）^[7]を提唱し、その後1979年の著書『結晶と煙の間』で「ノイズからの複雑性の原理」^[8]を提唱して、このような概念を発展させた。^[9]熱力学者イリヤ・プリゴジンは同様の原理を「ゆらぎによる秩序」^[10]または「混沌からの秩序」として定式化した。^{[11]これは}問題解決や機械学習のためのシミュレーテッドアニーリング法に応用されている。^[12]

ウィーナーは、ブラックボックスの自動シリアル識別とそれに続く複製（コピー）が自己組織化の条件を満たすのに十分であるとみなした。^[13]位相ロック、または彼が「周波数の吸引」と呼んだものの重要性は、彼の著書「サイバネティクス」第2版で議論されている。^[14]ドレクスラーは、自己複製（コピー）をナノおよびユニバーサルアセンブリの重要なステップと見なしている。^[15]彼はその後の研究では、この制約を軽減しようとしている。^[16]

対照的に、ロス・アシュビーのホメオ スタットの同時に接続された4つのガルバノメータは、摂動を受けると、多くの可能な安定状態のうちの1つに収束しようとします。^[17]アシュビーは、状態カウントの多様性の尺度^[18]を使用して安定状態を記述し、「グッドレギュレータ」^[19]定理を生み出しました。これは、自己組織化された耐久性と安定性（ナイキスト安定基準など）のための内部モデルを必要とするものです。

ウォーレン・マカロックは、脳と人間の神経系の組織の特徴であり、自己組織化に必要な条件として 「潜在的コマンドの冗長性」^{[20]を提唱した。}

ハインツ・フォン・フェルスターは冗長性、R = 1 −  H / H _max（Hはエントロピー）を提案した。^{[21] [22]}本質的には、未使用の潜在的な通信帯域幅が自己組織化の尺度であると述べています。

1970年代、スタッフォード・ビアは、この条件が、持続的で生きているシステムにおける自己組織化を識別する自律性に必要であると考えました。彼は、その生存システムモデルを管理に適用しました。それは、生存プロセスのパフォーマンスの監視（1）、再帰的な規制の適用による管理（2）、恒常的な運用制御（3）、環境の変動下でのアイデンティティの維持（5）を生み出す開発（4）の5つの部分で構成されています。焦点は、警告的な「アルゲドニックループ」フィードバックによって優先されます。これは、標準能力と比較してパフォーマンスが低すぎるか高すぎる場合に生じる痛みと喜びの両方に対する感度です。^{[23] [全文引用が必要]}

1990年代にゴードン・パスクは、フォン・フェルスターのHとHmaxは独立ではなく、可算無限の再帰的同時スピン過程^[24]（彼はボーム解釈を好んだ）を介して相互作用していると指摘し、これを彼は概念（あらゆる媒体で自由に定義され、「生産的であり、偶然にも再生産的」）と呼んだ。彼は概念を「関係を生み出す手順」^[25]と厳密に定義したため、彼の定理「似た概念は反発し、異なった概念は引き合う」^[26]が、自己組織化の一般的なスピンに基づく原理を述べることができた。彼の布告、排他原理「ドッペルゲンガーは存在しない」^{[27] [24]}は、2つの概念が同じではあり得ない（すべての相互作用は異なる視点で発生するため、行為者にとって時間は通約不可能である）ことを意味する。これは、違いが主張するように十分な期間が経過すると、すべての概念が引き合い、ピンクノイズとエントロピーの増加として融合することを意味する（ビッグクランチ、自己組織化臨界を参照）。この理論は、進化、学習、適応という相互作用を通じて、永続的で一貫した製品（スピンには固定された平均位相関係があり、ニコラス・レッシャーの真理の一貫性理論の意味でも、セットとそのメンバーが境界で反発力を及ぼすという条件付き）を生み出す、組織的に閉じたプロセスまたは恒常的なプロセスのすべてに適用できます。

パスクの「ハード・カーパス」モデルは、創発とコヒーレンスの概念の一部に反映されている。このモデルでは、柱状テンセグリティ構造を持つ単位セルとの相互作用中に放射を生成する結び目 創発トポロジーが必要となる。ラフリンの 創発への貢献は、これらの制約の一部を反映している。^[28]