Im allgemeinen Gebrauch neigt Kompliziertheit dazu, verwendet zu werden, um etwas mit vielen Teilen in der komplizierten Einordnung zu charakterisieren. Die Studie dieser komplizierten Verbindungen ist die Hauptabsicht der komplizierten Systemtheorie.

In der Wissenschaft gibt es in dieser Zeit mehrere Annäherungen an das Charakterisieren der Kompliziertheit, von denen viele in diesem Artikel widerspiegelt werden. Neil Johnson beschreibt Kompliziertheitswissenschaft als die Studie der Phänomene, die aus einer Sammlung von aufeinander wirkenden Gegenständen erscheinen.

In einem Geschäftszusammenhang ist Kompliziertheitsmanagement die Methodik, um wertzerstörende Kompliziertheit zu minimieren und effizient werthinzufügende Kompliziertheit in einer quer-funktionellen Annäherung zu kontrollieren.

Übersicht

Definitionen werden häufig an das Konzept eines "Systems" — eine Reihe von Teilen oder Elemente gebunden, die Beziehungen unter ihnen unterschieden von Beziehungen mit anderen Elementen außerhalb des Verwandtschaftsregimes haben. Viele Definitionen neigen dazu, zu verlangen oder anzunehmen, dass Kompliziertheit eine Bedingung von zahlreichen Elementen in einem System und zahlreichen Formen von Beziehungen unter den Elementen ausdrückt. Zur gleichen Zeit, was kompliziert ist, und was einfach ist, ist relativ und ändert sich mit der Zeit.

Ein Definitionsschlüssel auf der Frage der Wahrscheinlichkeit, auf eine gegebene Bedingung eines Systems einmal Eigenschaften des Systems zu stoßen, wird angegeben. Warren Weaver hat das postuliert die Kompliziertheit eines besonderen Systems ist der Grad der Schwierigkeit, die Eigenschaften des Systems vorauszusagen, wenn die Eigenschaften der Teile des Systems gegeben werden. (unsubstatiated Zitat: Lesen Sie bitte die Diskussionsseite). In der Ansicht von Weaver kommt Kompliziertheit in zwei Formen: desorganisierte Kompliziertheit und organisierte Kompliziertheit.

Das Papier des Webers hat das zeitgenössische Denken an Kompliziertheit beeinflusst.

Die Annäherungen, die Konzepte von Systemen, vielfachen Elementen, vielfachen Verwandtschaftsregimen aufnehmen, und Räume festsetzen, könnten als Andeutung zusammengefasst werden, dass Kompliziertheit aus der Zahl von unterscheidbaren Verwandtschaftsregimen (und ihre verbundenen Zustandräume) in einem definierten System entsteht.

Einige Definitionen beziehen sich auf die algorithmische Basis für den Ausdruck eines komplizierten Phänomenes oder vorbildlichen oder mathematischen Ausdruck, wie später hierin dargelegt wird.

Desorganisierte Kompliziertheit gegen die organisierte Kompliziertheit

Eines der Probleme im Wenden von Kompliziertheitsproblemen hat die intuitive Begriffsunterscheidung zwischen der Vielzahl von Abweichungen in Beziehungen formalisiert, die in zufälligen Sammlungen und der manchmal großen aber kleineren, Zahl von Beziehungen zwischen Elementen in Systemen noch vorhanden sind, wo Einschränkungen (verbunden mit der Korrelation von sonst unabhängigen Elementen) gleichzeitig die Schwankungen von der Element-Unabhängigkeit reduzieren und unterscheidbare Regime mehr - Uniform, oder aufeinander bezogen, Beziehungen oder Wechselwirkungen schaffen.

Weber hat wahrgenommen und hat dieses Problem auf mindestens eine einleitende Weise gerichtet, auf das Machen eines Unterschieds zwischen der "desorganisierten Kompliziertheit" und "hat Kompliziertheit organisiert".

In der Ansicht des Webers ergibt sich aufgelöste Kompliziertheit aus dem besonderen System, das eine sehr hohe Zahl von Teilen hat, sagen Sie Millionen von Teilen oder noch viele. Obwohl die Wechselwirkungen der Teile in einer "desorganisierten Kompliziertheit" Situation als größtenteils zufällig gesehen werden können, können die Eigenschaften des Systems als Ganzes durch das Verwenden der Wahrscheinlichkeit und statistischen Methoden verstanden werden.

Ein Hauptbeispiel der desorganisierten Kompliziertheit ist ein Benzin in einem Behälter mit den Gasmolekülen als die Teile. Einige würden vorschlagen, dass ein System der desorganisierten Kompliziertheit zum Beispiel mit der (relativen) Einfachheit der planetarischen Bahnen verglichen werden kann — können die Letzteren bekannt sein, indem er Newtonsche Gesetze der Bewegung anwendet, obwohl dieses Beispiel hoch aufeinander bezogene Ereignisse eingeschlossen hat.

Organisierte Kompliziertheit, in der Ansicht des Webers, wohnt in nichts anderem als das nichtzufällige, oder aufeinander bezogen, Wechselwirkung zwischen den Teilen. Diese aufeinander bezogenen Beziehungen schaffen eine unterschiedene Struktur, die, als ein System, mit anderen Systemen aufeinander wirken kann. Das koordinierte System manifestiert Eigenschaften, die nicht getragen oder durch individuelle Teile diktiert sind. Wie man sagen kann, "erscheint" der organisierte Aspekt dieser Form der Kompliziertheitskraft eine Kraft zu anderen Systemen als das unterworfene System, ohne jede "führende Hand".

Die Zahl von Teilen muss für ein besonderes System nicht sehr groß sein, um auftauchende Eigenschaften zu haben. Ein System der organisierten Kompliziertheit kann in seinen Eigenschaften (Verhalten unter den Eigenschaften) durch das Modellieren und die Simulation verstanden werden, besonders modellierend und die Simulation mit Computern. Ein Beispiel der organisierten Kompliziertheit ist eine Stadtnachbarschaft als ein lebender Mechanismus mit den Nachbarschaft-Leuten unter den Teilen des Systems.

Quellen und Faktoren der Kompliziertheit

Es gibt allgemein Regeln, die angerufen werden können, um den Ursprung der Kompliziertheit in einem gegebenen System zu erklären.

Die Quelle der desorganisierten Kompliziertheit ist die Vielzahl von Teilen im System von Interesse, und der Mangel an der Korrelation zwischen Elementen im System.

Im Fall vom Selbstorganisieren von lebenden Systemen; nützlich organisierte Kompliziertheit kommt aus vorteilhaft veränderten Organismen, die auswählen werden, um durch ihre Umgebung für ihre Differenzialfortpflanzungsfähigkeit oder mindestens Erfolg über die leblose Sache oder weniger organisierten komplizierten Organismen zu überleben. Sieh z.B die Behandlung von Robert Ulanowicz von Ökosystemen.

Die Kompliziertheit eines Gegenstands oder Systems ist ein Verhältniseigentum. Zum Beispiel, für viele Funktionen (Probleme), solch eine rechenbetonte Kompliziertheit weil ist die Zeit der Berechnung kleiner, wenn Mehrband Maschinen von Turing werden verwendet als, wenn Maschinen von Turing mit einem Band verwendet werden. Zufällige Zugriffsmaschinen erlauben denjenigen noch mehr Abnahme-Zeitkompliziertheit (Greenlaw und Hoover 1998: 226), während induktive Maschinen von Turing sogar die Kompliziertheitsklasse einer Funktion, Sprache vermindern oder (Burgin 2005) untergehen können. Das zeigt, dass Werkzeuge der Tätigkeit ein wichtiger Faktor der Kompliziertheit sein können.

Spezifische Bedeutungen der Kompliziertheit

In mehreren wissenschaftlichen Feldern hat "Kompliziertheit" eine spezifische Bedeutung:

• In der rechenbetonten Kompliziertheitstheorie werden die Beträge von für die Ausführung von Algorithmen erforderlichen Mitteln studiert. Die populärsten Typen der rechenbetonten Kompliziertheit sind die Zeitkompliziertheit eines Problems, das der Zahl von Schritten gleich ist, die es macht, um ein Beispiel des Problems als eine Funktion der Größe des Eingangs (gewöhnlich gemessen in Bit), mit dem effizientesten Algorithmus und der Raumkompliziertheit eines Problems zu lösen, das dem Volumen des durch den Algorithmus verwendeten Gedächtnisses gleich ist (z.B, Zellen des Bandes), dass es nimmt, um ein Beispiel des Problems als eine Funktion der Größe des Eingangs (gewöhnlich gemessen in Bit) mit dem effizientesten Algorithmus zu lösen. Das erlaubt, rechenbetonte Probleme durch die Kompliziertheitsklasse (wie P, NP...) zu klassifizieren . Eine axiomatische Annäherung an die rechenbetonte Kompliziertheit wurde von Manuel Blum entwickelt. Es erlaubt, viele Eigenschaften von konkreten rechenbetonten Kompliziertheitsmaßnahmen, wie Zeitkompliziertheit oder Raumkompliziertheit von Eigenschaften axiomatisch definierter Maßnahmen abzuleiten.
• In der algorithmischen Informationstheorie ist die Kompliziertheit von Kolmogorov (hat auch beschreibende Kompliziertheit, algorithmische Kompliziertheit oder algorithmisches Wärmegewicht genannt), einer Schnur die Länge des kürzesten binären Programms das Produktionen diese Schnur. Verschiedene Arten der Kompliziertheit von Kolmogorov werden studiert: die gleichförmige Kompliziertheit, Präfix-Kompliziertheit, Eintönigkeitskompliziertheit, zeitbegrenzte Kompliziertheit von Kolmogorov und raumbegrenzte Kompliziertheit von Kolmogorov. Eine axiomatische Annäherung an die Kompliziertheit von Kolmogorov, die auf Axiomen von Blum (Blum 1967) gestützt ist, wurde von Mark Burgin im Vortrag eingeführt, der für die Veröffentlichung von Andrey Kolmogorov (Burgin 1982) gehalten ist. Die axiomatische Annäherung umfasst andere Annäherungen an die Kompliziertheit von Kolmogorov. Es ist möglich, verschiedene Arten der Kompliziertheit von Kolmogorov als besondere Fälle der axiomatisch definierten verallgemeinerten Kompliziertheit von Kolmogorov zu behandeln. Statt dessen, ähnliche Lehrsätze wie der grundlegende invariance Lehrsatz für jedes besondere Maß zu beweisen, ist es möglich, alle diese Ergebnisse von einem entsprechendem in der axiomatischen Einstellung bewiesenem Lehrsatz leicht abzuleiten. Das ist ein allgemeiner Vorteil der axiomatischen Annäherung in der Mathematik. Die axiomatische Annäherung an die Kompliziertheit von Kolmogorov wurde weiter im Buch (Burgin 2005) entwickelt und hat für die Softwaremetrik gegolten (Burgin und Debnath, 2003; Debnath und Burgin, 2003).
• In der Informationsverarbeitung ist Kompliziertheit ein Maß der Gesamtzahl von Eigenschaften, die durch einen Gegenstand übersandt sind und von einem Beobachter entdeckt sind. Solch eine Sammlung von Eigenschaften wird häufig einen Staat genannt.
• Im Geschäft beschreibt Kompliziertheit die Abweichungen und ihre Folgen in verschiedenen Feldern wie Produktmappe, Technologien, Märkte und Marktsegmente, Positionen, Produktionsnetz, Kundenmappe, ES Systeme, Organisation, gehen usw. in einer Prozession.
• In physischen Systemen ist Kompliziertheit ein Maß der Wahrscheinlichkeit des Zustandvektoren des Systems. Das sollte mit dem Wärmegewicht nicht verwirrt sein; es ist ein verschiedenes mathematisches Maß, dasjenige, in dem zwei verschiedene Staaten nie verschmelzt und gleich betrachtet werden, wie für den Begriff des Wärmegewichtes in der statistischen Mechanik getan wird.
• In der Mathematik ist Kompliziertheit von Krohn-Rhodos ein wichtiges Thema in der Studie von begrenzten Halbgruppen und Automaten.
• Im intelligenten Design bezieht sich Theorie-Kompliziertheit auf die Zahl von Bit musste "etwas" erreichen.
• In der Softwaretechnik, Kompliziertheit programmierend, ist ein Maß der Wechselwirkungen der verschiedenen Elemente der Software. Das unterscheidet sich von der rechenbetonten Kompliziertheit, die oben beschrieben ist, in dem es ein Maß des Designs der Software ist.

Es gibt verschiedene spezifische Formen der Kompliziertheit:

• Im Sinne wie kompliziert ein Problem von der Perspektive der Person ist, die versucht, es zu lösen, werden Grenzen der Kompliziertheit gemessen, einen Begriff von der kognitiven Psychologie, nämlich die Hrair-Grenze gebrauchend.
• Kompliziertes anpassungsfähiges System zeigt Systeme an, die einige oder alle folgenden Attribute haben:
• Die Zahl von Teilen (und Typen von Teilen) im System und der Zahl von Beziehungen zwischen den Teilen ist - jedoch nichttrivial, es gibt keine allgemeine Regel, sich "trivial" vom "nichttrivialen" zu trennen;
• Das System hat Gedächtnis oder schließt Feed-Back ein;
• Das System kann sich gemäß seiner Geschichte oder Feed-Back anpassen;
• Die Beziehungen zwischen dem System und seiner Umgebung sind nichttrivial oder nichtlinear;
• Das System kann unter Einfluss sein, oder kann sich zu, seine Umgebung anpassen; und
• Das System ist zu anfänglichen Bedingungen hoch empfindlich.

Studie der Kompliziertheit

Kompliziertheit ist immer ein Teil unserer Umgebung gewesen, und deshalb haben sich viele wissenschaftliche Felder mit komplizierten Systemen und Phänomenen befasst. Von einer Perspektive ist das, was irgendwie - — das Anzeigen der Schwankung kompliziert ist, ohne zufällig zu sein — - von Interesse gegeben die in den Tiefen der Erforschung gefundenen Belohnungen am würdigsten.

Der Gebrauch des Begriffes Komplex ist häufig mit dem komplizierten Begriff verwirrt. In heutigen Systemen ist das der Unterschied zwischen unzähligen in Verbindung stehenden "Ofenrohren" und wirksamen "einheitlichen" Lösungen. Das bedeutet, dass Komplex das Gegenteil des Unabhängigen ist, während kompliziert, ist das Gegenteil von einfachen.

Während das einige Felder dazu gebracht hat, spezifische Definitionen der Kompliziertheit zu präsentieren, gibt es eine neuere Bewegung, um Beobachtungen von verschiedenen Feldern umzugruppieren, um Kompliziertheit an sich zu studieren, ob es in Ameisenhaufen, menschlichem Verstand oder Aktienbörsen erscheint. Eine solche zwischendisziplinarische Gruppe von Feldern ist Verwandtschaftsordnungstheorien.

Kompliziertheitsthemen

Kompliziertes Verhalten

Wie man

häufig sagt, ist das Verhalten eines komplizierten Systems wegen des Erscheinens und der Selbstorganisation. Verwirrungstheorie hat die Empfindlichkeit von Systemen zu Schwankungen in anfänglichen Bedingungen als eine Ursache des komplizierten Verhaltens untersucht.

Kompliziertes Verhalten kann verursacht werden, indem es vom Gehirn stark mehrbeansprucht wird. Die Magische Nummer Sieben, Plus oder Minus Zwei

Komplizierte Mechanismen

Neue Entwicklungen um das künstliche Leben, Entwicklungsberechnung und genetische Algorithmen haben zu einer zunehmenden Betonung auf der Kompliziertheit und den komplizierten anpassungsfähigen Systemen geführt.

Komplizierte Simulationen

In der Sozialwissenschaft, der Studie auf dem Erscheinen von Makroeigenschaften von den Mikroeigenschaften, auch bekannt als der Makromikroansicht in der Soziologie. Das Thema wird als soziale Kompliziertheit allgemein anerkannt, die häufig mit dem Gebrauch der Computersimulation in der Sozialwissenschaft verbunden ist, d. h.: rechenbetonte Soziologie.

Komplizierte Systeme

Systemtheorie ist lange mit der Studie von komplizierten Systemen beschäftigt gewesen (In letzter Zeit, Kompliziertheitstheorie und komplizierte Systeme sind auch als Namen des Feldes verwendet worden). Diese Systeme können biologisch, wirtschaftlich, usw. technologisch sein. Kürzlich ist Kompliziertheit ein natürliches Gebiet von Interesse der echten sozialkognitiven Weltsysteme und systemics Forschung erscheinend. Komplizierte Systeme neigen dazu, hoch-dimensional, nichtlinear und hart zu sein, zu modellieren. In spezifischen Verhältnissen können sie niedriges dimensionales Verhalten ausstellen.

Kompliziertheit in Daten

In der Informationstheorie ist algorithmische Informationstheorie mit der Kompliziertheit von Reihen von Daten beschäftigt.

Komplizierte Schnuren sind zur Kompresse härter. Während Intuition uns sagt, dass das vom codec abhängen kann, der verwendet ist, um eine Schnur zusammenzupressen (ein codec konnte auf jeder willkürlichen Sprache, einschließlich derjenigen theoretisch geschaffen werden, in der der sehr kleine Befehl "X" den Computer zur Produktion eine sehr komplizierte Schnur wie "18995316" verursachen konnte), können irgendwelche zwei Turing-ganzen Sprachen in einander durchgeführt werden, bedeutend, dass sich die Länge von zwei encodings auf verschiedenen Sprachen durch höchstens die Länge der "Übersetzungs"-Sprache ändern wird — der damit enden wird, für genug große Datenschnuren unwesentlich zu sein.

Diese algorithmischen Maßnahmen der Kompliziertheit neigen dazu, hohe Werte dem zufälligen Geräusch zuzuteilen. Jedoch würden diejenigen, die komplizierte Systeme studieren, Zufälligkeit als Kompliziertheit nicht betrachten.

Informationswärmegewicht wird auch manchmal in der Informationstheorie als bezeichnend für die Kompliziertheit verwendet.

Kompliziertheit in der molekularen Anerkennung

Eine neue Studie, die auf molekularen Simulationen und Gehorsam-Konstanten gestützt ist, beschreibt molekulare Anerkennung als ein Phänomen der Organisation.

Sogar für kleine Moleküle wie Kohlenhydrate kann der Anerkennungsprozess nicht vorausgesagt oder sogar entworfen werden annehmend, dass die Kraft jedes individuellen Wasserstoffbandes genau bekannt ist.

Anwendungen der Kompliziertheit

Rechenbetonte Kompliziertheitstheorie ist die Studie der Kompliziertheit von Problemen — d. h. die Schwierigkeit, sie zu lösen. Probleme können durch die Kompliziertheitsklasse gemäß der Zeit klassifiziert werden, die man für einen Algorithmus — gewöhnlich ein Computerprogramm braucht — um sie als eine Funktion der Problem-Größe zu lösen. Einige Probleme sind schwierig zu lösen, während andere leicht sind. Zum Beispiel brauchen einige schwierige Probleme Algorithmen, die eine Exponentialzeitdauer in Bezug auf die Größe des Problems nehmen zu lösen. Nehmen Sie das Handlungsreisender-Problem zum Beispiel. Es kann rechtzeitig gelöst werden (wo n die Größe des Netzes ist, um zu besuchen —, wollen wir die Zahl von Städten sagen, die der Handlungsreisender genau einmal besuchen muss). Als die Größe des Netzes von Städten wächst, musste die Zeit finden, dass der Weg (mehr wächst als) exponential.

Wenn auch ein Problem im Prinzip in der wirklichen Praxis rechenbetont lösbar sein kann, kann es nicht so einfach sein. Diese Probleme könnten große Zeitdauer oder eine unmäßige verfügbare Fläche verlangen. Rechenbetonter Kompliziertheit kann von vielen verschiedenen Aspekten genähert werden. Rechenbetonte Kompliziertheit kann auf der Grundlage von der Zeit untersucht werden, Gedächtnis oder andere Mittel haben gepflegt, das Problem zu beheben. Zeit und Raum ist zwei der wichtigsten und populären Rücksichten, wenn Probleme der Kompliziertheit analysiert werden.

Dort bestehen Sie eine bestimmte Klasse von Problemen, dass, obwohl sie im Prinzip lösbar sind, sie so viel Zeit oder Raum verlangen, dass es nicht praktisch ist, um zu versuchen, sie zu lösen. Diese Probleme werden unnachgiebig genannt.

Es gibt eine andere Form der genannten hierarchischen Kompliziertheit der Kompliziertheit. Es ist zu den Formen der Kompliziertheit besprochen bis jetzt orthogonal, die horizontale Kompliziertheit genannt werden

Bejan und Lorente haben gezeigt, dass Kompliziertheit (nicht maximal bescheiden ist, nicht zunehmend), und eine Eigenschaft der Naturerscheinung der Designgeneration in der Natur ist, die durch das Gesetz von Constructal vorausgesagt wird.

Bejan und Lorente haben auch gezeigt, dass der ganze optimality (max, Minute) Behauptungen ad hoc Anwendbarkeit beschränkt haben, und nach dem Gesetz von Constructal des Designs und der Evolution in der Natur vereinigt werden.

Siehe auch

• Verwirrungstheorie
• Befehl und Kontrollforschungsprogramm
• Kompliziertheitstheorie (Begriffserklärungsseite)
• Gesetz von Constructal
• Kompliziertheit von Cyclomatic
• Digitaler morphogenesis
• Evolution der Kompliziertheit
• Spielkompliziertheit
• Holismus in der Wissenschaft
• Zwischenzusammenhang
• Modell der hierarchischen Kompliziertheit
• Namen der großen Anzahl
• Netzwissenschaft
• Netztheorie
• Neuheitstheorie
• Das Rasiermesser von Occam
• Prozess-Architektur
• Programmierung der Kompliziertheit
• Soziologie und Kompliziertheitswissenschaft
• Systemtheorie
• Vielfalt (Kybernetik)
• Flüchtigkeit, Unklarheit, Kompliziertheit und Zweideutigkeit

Weiterführende Literatur

• Burgin, M. (1982) Verallgemeinerte Kompliziertheit von Kolmogorov und Dualität in der Theorie der Berechnung, den Benachrichtigungen der russischen Akademie von Wissenschaften, v.25, Nr. 3, Seiten 19-23
• Meyers, R.A. (2009) "Enzyklopädie der Kompliziertheit und Systemwissenschaft", internationale Standardbuchnummer 978-0-387-75888-6

Außenverbindungen

• Kompliziertheitsmaßnahmen - ein Artikel über den Überfluss an nicht, den nützliche Kompliziertheit misst.
• Das Erforschen der Kompliziertheit in der Wissenschaft und Technologie-ntroductory komplizierter Systemkurs durch Melanie Mitchell
• Die Quantitätsbestimmung der Kompliziertheitstheorie - Klassifikation von komplizierten Systemen
• Institut von Santa Fe, das sich auf die Studie der Kompliziertheitswissenschaft konzentriert: Vortrag-Videos
• UC vier Campus-Kompliziertheitsvideokonferenzen - menschliche Wissenschaften und Kompliziertheit