Jazyk komplexity

listopad 14, 2009

Jazyk komplexity

Právě tak jako nemůžeme rozumět žádnému lidskému jazyku, aniž bychom znali jeho gramatiku, lze komplexitu plně uchopit a nakládat s ní jen tehdy, budeme-li znát její vlastní gramatickou strukturu vyjádřenou jazykem matematiky. Ve sféře matematiky je definice komplexity jednoznačná. Tam je komplexita problému definovaná jako počet matematických operací potřebných k jeho řešení. Měřením stupně komplexity daného problému se zabývá matematická teorie složitosti. Říká nám, zda bude problém zvládnutelný – tedy zda se vyplatí pokusit se ho systematicky řešit. Jelikož mnoho stránek komplexity přírody se týká řešení obtížných problémů (ať už je to vývoj nejlepšího enzymu pro trávení jídla nebo dostatečně ostrý zrak, aby si v noci všiml predátora), existuje hluboká souvislost mezi matematickou a přírodovědeckou komplexitou.

Velký francouzský matematik Henri Poincaré již na konci 19. století ukázal, že pohyb pouhých tří těles je příliš složitý na to, aby jeho matematické řešení mělo přehledný a uzavřený tvar. Tím nastínil moderní pojetí teorie chaosu. Jako příklad matematicky komplexního problému lze uvést popis toho, jak se mozek učí prostřednictvím své interakce s vnějším světem nebo jak evoluce došla k tak komplikovaným orgánům, jako je v prvé řadě mozek. Takové problémy leží mimo dosah pera a matematické analýzy. Jediným prostředkem k jejich řešení jsou díky svým nesmírným možnostem počítače.

Abychom se mohli s komplexitou vypořádat pomocí počítače, potřebujeme inteligenci, která je nezbytná k přesné matematické formulaci problému, na nějž se chystáme a hrubou výpočetní sílu která je schopná v určitém čase tento výpočet provést. Věda o komplexitě je složitě propojena s počítačovou technikou a rozhodujícím způsobem na ní závisí. Závratný růst výkonu počítačů v průběhu posledních padesáti let umožnil přírodovědcům a matematikům simulovat postupně stále složitější a stále zajímavější jevy.