복잡계
점과 선 그것이 복잡계의 기본요소이다. 점과 선이 네트워크를 이루고 또 그 네트워크들이 서로 네트워크를 이룬다. 이 과정에서 점과 선의 단순한 합만으로는 설명되지 않는 현상이 발생하는데 이것을 창발이라고 한다.
인간의 의식을 뇌의 전기신호에 의한 효과로 보는 사람들이 있는데, 단순한 도선에 흐르는 전기신호에서 인간뇌의 의식같은 현상을 발견할 수 없는 것은 창발의 차이다.
창발이란 무엇인가? 물리에서 삼체문제가 있다. 하나의 입자 그리고 두개의 입자까지는 물체의 운동을 정확히 기술할 수 있다. 그러나 삼체이상이 되면 문제는 것잡을 수 없이 복잡해진다.
창발이 일어나는 현장은 무수히 많은 점과 선이 서로 상호작용을 하는 곳이다. 이것은 이미 계산 가능한 영역을 벗어나는 것이다. 우리가 관찰하여야 할 것은 점과 선들로 이루어진 계의 전체적인 패턴이다.
물리에서 삼체이상의 문제는 통계역학으로 다루어 진다.
복잡계에 종사하는 과학자들은 지금 무슨 연구를 하고 있는가? 그 중 하나는 네트워크인데, 관측된 네트워크를 분석하거나, 네트워크를 모델링하는 것이 그들이 하는 일이다.
그들은 네트워크를 모델링 하여 컴퓨터로 시뮬레이션을 하는데, 컴퓨터의 연산능력이 커지면 커질수록 더 많은 수의 점과 선을 포함한 네트워크들의 시뮬레이션이 가능하다.
이 지구상의 사람이 6개의 인적연결만 건너면 모두가 다 이어져 있다고 한다. 네트워크의 세계에 있어도 몇개의 연결만 건너면 모든 점들이 서로 다 이어져 있는 셈이다.
이런 네트워크들이 다른 점들의 뭉치와 다른것은 이것들이 자기조직화가 되어있다는 것이다.
어느 곳에서도 네트워크의 중심이 없다. 반대로 모든 곳이 네트워크의 중심이 될 수 있다. 어떤 한점에서도 다른 선과 점들이 연결되어져 나가 전체 네트워크를 구성해 낼 수 있는 것이다.
그렇다면 그 선이라는 것은 무엇인가? 그것은 점과 점 사이의 상호작용이다. 간략하게 설명하자면 이들은 서로 정보를 주고받는다. 인간 뇌의 뉴런에서는 하나의 뉴런이 연결된 다른 뉴런으로부터 전기신호를 받아 다른 뉴런으로 전기 신호를 보낸다.
뉴런의 신경전달에서도 퍼셉트론과 마찬가지로 가중치와 역치가 존재할 것으로 예상된다.
자연계에서 점과 선은 하나의 모듈로서 작동한다. 그리고 그 모듈이 또 하나의 점이 되어 다른 점으로서의 모듈과 상호작용을 한다. 지구위의 개개의 사람들의 운동이 태양계의 공전궤도에 영향을 주지 않듯이. 모듈 내부의 점의 외부효과는 무시할만한 수준이 되고 점의 전체적인 효과만 고려하게 될 것이다.
그러나 모듈내부의 점의 네트워크가 모듈의 성질을 결정하는 근본이니 이미 모듈의 전체적인 효과만을 고려하는데에서 모듈 내부 점하나 하나의 효과가 같이 다뤄진것이라 생각 할 수 있다.
점과 선으로 이루어진 복잡계를 시뮬레이션 하거나, 관측.분석 하는 일은 굉장한 시간과 노력을 요구하는 일이다. 그리고 현재의 컴퓨터 연산능력으로 복잡계를 시뮬레이션 하는것에도 한계가 있다.
그러나 양자컴퓨팅 기술이 발전해 감에 따라, 컴퓨터의 연산능력은 급격히 뛰어나질 것으로 예상된다. 복잡계를 연구해 감에 따라 그에 관련한 지식도 점차 축적되어 갈 것이다.
환원론적인 접근방식으로 이 세계를 이해하고자 했던것이 기존 과학의 패러다임이다. 복잡계적인 세계관으로 세계를 다른각도에서 새롭게 해석 할수 있을 것이다. 그러나 이 경우에도 환원론적인 접근방식의 과학적 지식이 유효하며, 두루두루 이용될 것은 변함없다.
