آشوب یا بی نظمی یا هرج و مرج سیستماتیک چیست؟

سلام جناب الهیاری، راستشو بخواید، خیر. درحال تحلیل و مطالعه وضعیت موجود داخلی و خارجی کشور و مناسبات نظام سیاسی داخلی با جامعه و جامعه بین المللی و خصوصا آمریکا هستم. متوجه شدم که در حال حاضر بازار گرمی موجود میان کشورها . . . همین . . . می باشد

نظریه آشوب (Chaos Theory) شاخه‌ای از ریاضیات است که به بررسی رفتار آن دسته از سیستم‌های دینامیکی می‌پردازد که به شرایط اولیه بسیار حساس هستند. آشوب یک نظریه میان‌رشته‌ای است که بیان می‌کند: در تصادفی بودن سیستم‌های پیچیده آشوبناک (Chaotic)، الگوهای اساسی، حلقه‌های فیدبک ثابت، تکرار، خودتشابهی، فراکتال‌ها و خودسازمان‌دهی وجود دارد. طبق تعریف، واژه Chaos به معنای «حالت سردرگمی و بی‌نظمی کامل؛ فقدان کامل سازمان یا نظم» است. نظریه آشوب یک تضاد جالب است؛ علمی برای پیش‌بینی رفتار سیستم‌های «ذاتاً غیر قابل پیش‌بینی». در واقع، نظریه آشوب یک ابزار ریاضی است که به ما اجازه می‌دهد ساختارهای زیبایی را از آشوب به دست آوریم.

شالوده اصلی نظریه آشوب این ایده است که نظم و آشوب همیشه مخالف و در مقابل هم نیستند. سیستم‌های آشوبناک ترکیبی جذاب از نظم و آشوب هستند. از بیرون که به آن‌ها نگاه کنیم رفتاری غیرقابل پیش‌بینی دارند و بی‌نظمی از خود نشان می‌دهند، اما در درون این سیستم‌ها یک مجموعه از معادلات قطعی می‌بینیم که با نظم کار می‌کنند.

آشوب نامی است که اغلب به یک دینامیک غیرخطی اطلاق می‌شود. این عبارت برای توضیح رفتار پیچیده سیستم‌های اصطلاحاً ساده، خطی و خوش‌رفتار به کار می‌رود. رفتار آشوبی نامنظم و اغلب تصادفی به نظر می‌رسد و مشابه رفتار سیستمی است که شدیداً تحت تأثیر نویز خارجی تصادفی قرار گرفته است. تعریف ریاضی آشوب، رفتار طولانی مدت غیرقابل پیش‌بینی در یک سیستم دینامیکی قطعی به دلیل حساسیت به شرایط اولیه است (که معمولاً به نام اثر پروانه‌ای نیز شناخته می‌شود). نظریه آشوب به عنوان مطالعه کیفی رفتار نادوره‌ای ناپایدار در سیستم‌های دینامیکی غیرخطی قطعی تعریف می‌شود.

آشوب در سیستم‌های بسیار ساده رخ می‌دهد که اغلب عاری از نویز هستند. در واقع، این سیستم‌ها اساساً «قطعی» (Deterministic) هستند؛ یعنی با دانش دقیق درباره شرایط اولیه سیستم، می‌توان رفتار آینده آن را پیش‌بینی کرد. در نتیجه، شاید بتوان آشوب را به عنوان یک نوسان کران‌دار، نادوره‌ای (غیرمتناوب) و نویزی تعریف کرد. به عبارت دیگر، یک سیستم قطعی رفتار تصادفی دارد، حتی اگر هیچ ورودی تصادفی نداشته باشد. در سیستم‌های غیرخطی ناپایدار اثرات عجیب متنوعی شامل زیرهمساز (Subharmonics)، نوسان‌های شبه‌متناوب (Quasiperiodic Oscillation) و رفتار آشوبناک (Chaotic) وجود دارند.

برخی از سیستم‌هایی که قطعی هستند و رفتار آشوبی دارند، عبارتند از: سیستم‌های جوّی، منظومه شمسی، صفحات زمین‌شناسی، جریان توربولانس، رشد جمعیت، مدارهای الکترونیک قدرت و... . اما آشوب در بسیاری از زمینه‌های دیگر مانند زیست‌شناسی، علوم رایانه، اقتصاد، مهندسی، امور مالی، ریاضیات، هواشناسی، فلسفه، فیزیک، سیاست، روانشناسی، بازار سهام و رباتیک و... نیز وجود دارد.

دو مؤلفه اصلی نظریه آشوب ایده‌هایی است که سیستم‌ها - هرچقدر هم که پیچیده باشند - به یک نظریه اساسی متکی هستند و آن این است که سیستم‌ها و وقایع بسیار ساده یا کوچک می‌توانند باعث رفتارها یا حوادث بسیار پیچیده شوند. این ایده اخیر به عنوان «وابستگی حساس به شرایط اولیه» شناخته می‌شود که توسط ادوارد لورنتس کشف شد. این حساسیت به شرایط اولیه «اثر پروانه‌ای» (Butterfly Effect) نامیده می‌شود و طی چند دهه گذشته تحقیقاتی با عناوین مختلف نظریه آشوب، نظریه پیچیدگی، فرایندهای تصادفی و غیره درباره آن انجام شده است.
میچل فایگنباوم (Mitchell Feigenbaum) ویژگی عمومیت یا جهان‌شمولی آشوب (نظم در بی‌نظمی) را کشف کرد و موجب شد نظریه آشوب در بسیاری از پدیده‌های مختلف به کار رود.

البته اصطلاح آشوب (Chaos) قبلاً توسط تین-یین (Tien-Yien) و جیمز یورک (James A. Yorke) در سال ۱۹۷۵ در مقاله‌ای با عنوان «Period Three Implies Chaos» معرفی شده بود. بدون شک، این مقاله در گسترش مفهوم آشوب تأثیر زیادی داشت. عامل اصلی توسعه نظریه آشوب کامپیوتر بود. بخش اعظم ریاضیات نظریه آشوب شامل تکرار فرمول‌های ریاضی ساده است که انجام دستی آن کاری نشدنی است. رایانه‌ها این محاسبات مکرر را عملی و ارقام و تصاویر امکان تجسم این سیستم‌ها را فراهم آوردند.
اهمیت نظریه آشوب

نظریه آشوب به دو دلیل دانشمندان و مهندسان را مجذوب خود کرده است:

1. نظریه آشوب ابزارهای نظری و تجربی را برای دسته‌بندی و درک رفتار پیچیده‌ای ارائه می‌کند که سایر نظریه‌ها در آن‌ها کارایی ندارند.
2. آشوب جهان‌شمول است؛ یعنی در نوسان‌سازهای مکانیکی، مدارهای الکتریکی، واکنش‌های شیمیایی، سیستم‌های اپتیکی، سلول‌های عصبی، لیزرها و... کاربرد دارد.

رفتار آشوبی ویژگی‌های جهانی کمی و کیفی باورنکردنی را نشان می‌دهد. این ویژگی‌های جهانی مستقل از جزئیات سیستم هستند. جهانی بودن بدین معنی است که آنچه را از مطالعه رفتار آشوبی یک نوسان‌ساز مکانیکی در می‌یابیم، می‌توانیم سریعاً برای درک رفتار آشوبی سایر سیستم‌ها به کار ببریم.

سیستم‌های دینامیکی آشوبی مشخصه‌های زیر را دارند:

1. نسبت به شرایط اولیه حساس هستند.
2. چرخش متناوب آن‌ها متراکم است.
3. از نظر توپولوژیکی با هم ترکیب می‌شوند.

حساسیت به شرایط اولیه به این معنی است که یک اغتشاش کوچک در مسیر فعلی ممکن است منجر به رفتار بسیار متفاوت در آینده شود. ترکیب توپولوژیکی نیز بدین معناست که با گذشت زمان، سیستم به طوری تکامل می‌یابد که هر ناحیه یا مجموعه باز از فضای فاز آن، در نهایت با هر ناحیه معین دیگری همپوشانی داشته باشد.

واژه آشوب اصطلاحی است که برای توصیف رفتار پیچیده سیستم‌های دینامیکی به کار می‌رود. آشوب در حقیقت یکی از انواع رفتارهای این سیستم‌ها است. زیرهمساز و شبه‌تناوب از انواع دیگر رفتارها در این سیستم‌ها هستند. این شاخه از علم به طور عمومی‌تر «دینامیک غیرخطی» (Nonlinear Dynamics) نامیده می‌شود که در آن، رفتار دینامیکی (یعنی رفتار زمانی) یک سیستم غیرخطی بررسی می‌شود. یک سیستم غیرخطی سیستمی است که معادله‌های زمانی آن (معادلات دیفرانسیل) غیرخطی هستند، یعنی متغیر در معادله به فرم غیرخطی ظاهر می‌شود. سیستم‌های غیرخطی همواره نقش مهمی در مطالعه پدیده‌های طبیعی ایفا می‌کنند و در دهه‌های اخیر تحقیقات گسترده‌ای درباره آن‌ها انجام شده است.

دلیل اصلی این رشد تحقیقات، امکان محاسبات قدرتمند و کم‌هزینه است. برخلاف سیستم‌های خطی که جواب‌هایی به فرم بسته دارند، تعداد کمی از سیستم‌های غیرخطی جوابی به فرم بسته دارند و به همین دلیل روش‌های عددی نقش مهمی در فرایند یافتن و تحلیلی پدیده‌های غیرخطی دارند. قبل از ظهور رایانه‌های کم‌هزینه، فقط برخی از پژوهشگران امکان انجام شبیه‌سازی‌های غیرخطی را داشتند. امروزه، هر کسی با یک رایانه شخصی می‌تواند یک سیستم غیرخطی را شبیه‌سازی کند.

یکی از اصول ابتدایی علم این است که سیستم‌های قطعی قابل پیش‌بینی هستند، یعنی برای شرایط اولیه داده شده و معادلات توصیف کننده سیستم، برای همه زمان‌ها می‌توان رفتار سیستم را پیش‌بینی کرد. کشف سیستم‌های سیستم‌های آشوبی این دیدگاه را نقض کرد. به بیان ساده‌تر، یک سیستم آشوبی سیستمی قطعی است که رفتار تصادفی دارد. آشوب رفتار «عجیب» یا «شگفت» (Strange) نیز نامیده می‌شود و یکی از موضوعات بسیار جذاب در پژوهش سیستم‌های غیرخطی است.

درمورد بازارهای سهام دو خطای مشترک وجود دارد. یکی مبتنی بر نظریه اقتصادی کلاسیک است و ادعا می‌کند که بازارها صد درصد سازمان‌یافته و غیرقابل پیش‌بینی هستند. نظریه‌ی دیگر این است که بازارها در بعضی از موارد می‌توانند قابل‌پیش‌بینی باشند. در غیر این صورت چگونه شرکت‌ها و سرمایه‌گذاران به طور مداوم از این بازارها سود کسب می‌کنند؟

حقیقت این است که بازارها سیستم‌های پیچیده و بی‌نظمی هستند و رفتارشان دارای مؤلفه‌های غیرتصادفی و تصادفی است. پیش‌بینی‌های بازار سهام فقط تا حدی می‌توانند دقیق باشد.

همان‌طور که لورنز نظریه آشوب را اثبات کرد، سیستم‌های بی‌نظم و پیچیده نسبت به تغییرات جزئی حساس هستند و این تغییرات می‌توانند یک سیستم را مختل، یا آن را از تعادل خود دور کنند. سازوکار سیستم بازار را می‌توان با حلقه‌های بازخورد و حلقه‌های علت و معلولی توصیف کرد که بر جنبه‌های مختلف بازار سهام تأثیر می‌گذارند. حلقه‌ی بازخورد مثبت، خودتقویت‌گر (Self-reinforcing) است؛ به عنوان مثال اثر مثبت در یک متغیر، متغیر دیگر را افزایش می‌دهد، که این به نوبه‌ی خود متغیر اول را نیز افزایش می‌دهد و همه‌ی این‌ها منجر به رشد نمایی در سیستم می‌شود، و آن را از تعادل خارج کرده و در نهایت منجر به فروپاشی سیستم می‌شود. در مقابل حلقه‌ی بازخورد منفی نیز اثر مشابهی دارد، سیستم در جهت مخالف به تغییرات پاسخ می‌دهد.

دوره‌هایی با عدم اطمینان بالا فقط ناشی از سازوکار سیستم نیستند، عوامل محیطی مانند بلایای طبیعی، زمین‌لرزه‌ها یا سیل‌ها نیز می‌توانند باعث بی‌ثباتی بازار شوند، زیرا امکان دارد به طور ناگهانی باعث افت سهام‌ها شوند.

نظریه آشوب در امور مالی ادعا می‌کند که قیمت، آخرین چیزی است که در یک اوراق بهادار تغییر می‌کند. نظریه آشوب بیان می‌کند که تغییر قیمت از طریق پیش‌بینی‌های ریاضی عوامل زیر تعیین می‌شود: انگیزه‌های شخصی فرد معامله‌گر (مانند شک، میل یا امید، که همه‌ غیرخطی و پیچیده هستند)، تغییر در حجم معاملات، شتاب تغییرات، و تداوم تغییرات.

برخی از نظریه‌پردازان معتقدند که تئوری آشوب می‌تواند به سرمایه‌گذاران کمک کند تا عملکرد خود را تقویت کنند‌، با این حال کاربرد تئوری آشوب در بحث‌های مالی بحث‌برانگیز است. در بخش بعدی توضیح می‌دهیم چرا نظریه آشوب در مدیریت به کار می‌رود.

نظریه آشوب یک تئوری علمی است که در مدیریت نیز به کار رفته است. این نظریه برای نخستین بار در زمینه‌ی مدیریت توسط تام پیترز (Tom Peters) در دهه‌ی ۱۹۸۰ معرفی شد. وی اظهار داشت که مدیران باید برای تغییرات محیطی و تکنولوژیکی آماده شوند.

این تئوری بر غیرقابل‌پیش‌بینی بودن وقایع و رفتارها تاکید دارد. نظریه آشوب سازمان‌ها و مشاغل را پیچیده، پویا، غیرخطی، هم‌آفرینانه (Co-creative) و نامتعادل می‌داند طوری که نمی‌توان عملکرد آینده‌ی آن‌ها را با وقایع و اقدامات گذشته و حال پیش‌بینی کرد. در حالت هرج و مرج‌، سازمان‌ها به روش‌هایی رفتار می‌کنند که هم‌زمان هم غیرقابل‌پیش‌بینی (بی‌نظم) و هم قابل‌پیش‌بینی (منظم) هستند.

سیستم‌ها به طور طبیعی  به سمت پیچیدگی گرایش دارند و بدین ترتیب به طور فزاینده‌ای بی‌ثبات‌تر و مستعد اثرات بی‌نظمی و آشفتگی می‌شوند.

همچنین سازمان‌ها برای حفظ سیستم و ثبات خود نیاز به مقدار فزاینده‌ای از انرژی و تلاش دارند. نتیجه این است که این سیستم‌ها در نهایت در صورت تقسیم یا ترکیب با سایر سیستم‌ها، شکست خواهند خورد. درست است که وقوع وقایع غیرقابل‌پیش‌بینی قابل‌کنترل نیست، با این حال تصادفی بودن می‌تواند در فرمول‌های ریاضی لحاظ شود.

پیترز ادعا می‌کند که ساختارهای سلسله‌مراتبی سفت‌وسخت در نهایت به توانایی شرکت در واکنش به این تصادف، که همیشه وجود دارد، آسیب می‌رساند. وی عمدتا از نیاز به پاسخگویی به خواسته‌ها و نیازهای مشتریان از طریق تغییر سازمانی حمایت می‌کرد.

برای کنترل هرج‌و‌مرج یا آشوب، سیستم یا فرایند آشوب باید کنترل شود. برای کنترل یک سیستم، این موارد لازمند:

1. مقصد یا هدفی که سیستم باید به آن برسد. برای سیستمی که رفتار قابل‌پیش‌بینی (قطعی) دارد این هدف می‌تواند وضعیت خاصی از سیستم باشد؛
2. سیستمی که قادر به رسیدن به مقصد یا هدف باشد؛
3. برخی از ابزارهای تأثیرگذاری بر رفتار سیستم. این ابزارها ورودی‌های کنترل (تصمیمات، قوانین تصمیم گیری یا حالت‌های اولیه) هستند.

* باز نشر از دو سایت زیر: 

سایت اول 👇

سایت دوم 👇

• آشوب به معنای درهم‌ریختگی و بی‌نظمی است که در آن رفتار یک سیستم به طور غیرخطی و غیرقابل پیش‌بینی می‌شود.
• این وضعیت معمولاً در سیستم‌های دینامیکی پیچیده مشاهده می‌شود که در آن تغییرات کوچک می‌توانند منجر به نتایج بزرگ و غیرمنتظره شوند.

• شرایط محیطی: تغییرات ناگهانی در شرایط محیطی، مانند تغییرات جوی یا طبیعی، می‌تواند منجر به بروز آشوب شود.
• تعاملات اجتماعی: در جوامع انسانی، تعاملات پیچیده بین افراد و گروه‌ها می‌تواند به بی‌نظمی و آشوب منجر شود.
• سیستم‌های اقتصادی: نوسانات اقتصادی و بحران‌های مالی نیز می‌توانند به وضعیت‌های آشفته و بی‌نظم منجر شوند.

• شرایط محیطی: تغییرات ناگهانی در شرایط محیطی، مانند تغییرات جوی یا طبیعی، می‌تواند منجر به بروز آشوب شود.
• تعاملات اجتماعی: در جوامع انسانی، تعاملات پیچیده بین افراد و گروه‌ها می‌تواند به بی‌نظمی و آشوب منجر شود.
• سیستم‌های اقتصادی: نوسانات اقتصادی و بحران‌های مالی نیز می‌توانند به وضعیت‌های آشفته و بی‌نظم منجر شوند.

• از نظر اجتماعی: آشوب می‌تواند به عنوان یک پدیده اجتماعی در نظر گرفته شود که در آن رفتارهای غیرقابل پیش‌بینی و ناپایدار در جوامع انسانی رخ می‌دهد. این وضعیت می‌تواند به تغییرات فرهنگی و اجتماعی منجر شود.
• از نظر ترمودینامیکی: در سیستم‌های فیزیکی، بی‌نظمی به عدم تعادل و تلاطم در سیستم‌ها مرتبط است. این وضعیت می‌تواند به تغییرات در انرژی و حرارت منجر شود و در نهایت به ایجاد نظم جدیدی در سیستم منجر گردد.