0:00:18.834,0:00:20.529
Науката.

0:00:20.529,0:00:23.998
Науката ни е позволила [br]да научим толкова много

0:00:23.998,0:00:26.866
за далечните кътчета на вселената,

0:00:26.866,0:00:28.736
която е в същото време

0:00:28.736,0:00:32.217
изключително важна[br]и ужасно далечна.

0:00:32.217,0:00:34.622
И все пак, много по-близка,

0:00:34.622,0:00:36.822
много по-директно свързана с нас,

0:00:36.822,0:00:39.467
има много неща,[br]които не разбираме напълно.

0:00:39.467,0:00:42.898
Едно от тях е невероятната[br]социална комплексност

0:00:42.898,0:00:44.749
на животните около нас.

0:00:44.749,0:00:48.792
И днес искам да ви разкажа[br]няколко истории за комплексността на животните.

0:00:48.792,0:00:51.967
Но първо, какво наричаме комплексност?

0:00:51.967,0:00:53.543
Какво е комплексно?

0:00:53.543,0:00:57.121
Ами, комплексно не е сложно.

0:00:57.121,0:01:00.449
Нещо сложно[br]е съставено от много малки части,

0:01:00.449,0:01:02.885
всички различни, и всяка от тях

0:01:02.885,0:01:06.191
има своята определена роля[br]в механизъма.

0:01:06.191,0:01:08.971
Обратното, комплексната система

0:01:08.971,0:01:11.509
е изградена от много, много[br]подобни части

0:01:11.509,0:01:13.582
и тяхното взаимодействие е това,

0:01:13.582,0:01:16.969
което поражда глобално[br]свързано поведение.

0:01:16.969,0:01:20.565
Комплексните системи имат[br]много взаимодействащи части,

0:01:20.565,0:01:24.133
които следват[br]определени прости правила

0:01:24.133,0:01:27.334
и това води до [br]неочаквани свойства.

0:01:27.334,0:01:29.435
Поведението на системата[br]като цяло

0:01:29.435,0:01:33.005
не може да бъде предвидено[br]само от индивидуалните правила.

0:01:33.005,0:01:34.665
Както Аристотел пише:

0:01:34.665,0:01:38.135
Цялото е повече[br]от сумата на частите му.

0:01:38.135,0:01:40.284
Но, от Аристотел, нека преминем на

0:01:40.284,0:01:44.185
по-конкретен пример за комплексна система.

0:01:44.185,0:01:46.127
Това са шотландски териери.

0:01:46.127,0:01:49.686
В началото,[br]системата е неорганизирана.

0:01:49.686,0:01:53.815
След това идва смущението: мляко.

0:01:53.815,0:01:55.537
Всеки индивид започва да бута

0:01:55.537,0:01:57.657
в една посока -- (Смях)

0:01:57.657,0:02:00.827
-- и се случва това.

0:02:00.827,0:02:03.548
Това въртеливо движение е следствие

0:02:03.548,0:02:05.638
от взаимодействието на кученцата,

0:02:05.638,0:02:09.758
чието единствено правило е да се опитат[br]винаги да имат достъп до млякото

0:02:09.758,0:02:13.388
и поради това да бутат[br]в случайна посока.

0:02:13.388,0:02:17.188
Всичко това е за откриване[br]на прости правила,

0:02:17.188,0:02:19.835
от които възниква комплексността.

0:02:19.835,0:02:22.480
Наричам това [br]"опростяване на комплексността".

0:02:22.480,0:02:25.023
И това правим в[br]Катедрата по системен дизайн

0:02:25.023,0:02:26.913
в ETH Цюрих.

0:02:26.913,0:02:30.581
Събираме данни за[br]животински популации,

0:02:30.581,0:02:34.127
анализираме комплексни модели[br]и се опитваме да ги обясним.

0:02:34.127,0:02:37.182
Това изисква физици,[br]които работят с биолози,

0:02:37.182,0:02:39.989
с математици [br]и компютърни специалисти,

0:02:39.989,0:02:41.622
и тяхното взаимодействие

0:02:41.622,0:02:44.153
създава интердисциплинарната[br]компетентност,

0:02:44.153,0:02:45.743
която да реши тези проблеми.

0:02:45.743,0:02:49.225
И отново, цялото е повече[br]от сумата на частите.

0:02:49.225,0:02:54.431
По някакъв начин, колаборацията е друг[br]пример за комплексна система.

0:02:54.431,0:02:58.156
И може би се питате[br]на чия страна съм.

0:02:58.156,0:02:59.824
Биологията или физиката?

0:02:59.824,0:03:02.054
Всъщност, е малко по-различно.

0:03:02.054,0:03:06.236
За да го обясня, трябва да ви разкажа[br]кратка история за себе си.

0:03:06.236,0:03:09.289
Когато бях дете,[br]обичах да създавам неща,

0:03:09.289,0:03:11.799
да създавам сложни машини.

0:03:11.799,0:03:15.839
И реших да уча електроинженерство[br]и роботика.

0:03:15.839,0:03:17.881
Дипломната ми работа

0:03:17.881,0:03:20.823
беше за създаването на робот на име ER1 --

0:03:20.823,0:03:22.785
който изглеждаше така --

0:03:22.785,0:03:25.416
който да събира информация[br]от околната среда

0:03:25.416,0:03:28.837
и да следва[br]бяла линия на земята.

0:03:28.837,0:03:31.078
Беше много, много сложно,

0:03:31.078,0:03:34.440
но проработи прекрасно[br]в тестовата лаборатория.

0:03:34.440,0:03:37.807
В деня на демонстрацията, преподавателите[br]се бяха събрали да оценяват проектите,

0:03:37.807,0:03:40.134
така че занесохме ER1 в стаята за оценка.

0:03:40.134,0:03:42.852
Оказа се, че светлината в стаята

0:03:42.852,0:03:44.639
беше малко по-различна.

0:03:44.639,0:03:47.028
Зрителната система на робота[br]се обърка.

0:03:47.028,0:03:48.699
При първия завой на линията,

0:03:48.699,0:03:52.504
той се отклони от курса[br]и се блъсна в стена.

0:03:52.504,0:03:56.330
Бяхме прекарали седмици в изграждането му[br]и единственото, нужно за унищожението му,

0:03:56.330,0:04:00.501
бе лека промяна в цвета[br]на светлината в стаята.

0:04:00.501,0:04:02.037
Тогава разбрах, че

0:04:02.037,0:04:04.313
колкото по-сложна машина направиш,

0:04:04.313,0:04:06.381
толкова по-голям е шансът[br]тя да не проработи

0:04:06.381,0:04:08.921
поради нещо напълно неочаквано.

0:04:08.921,0:04:10.572
И реших, че наистина

0:04:10.572,0:04:13.891
не исках да създавам[br]сложни неща.

0:04:13.891,0:04:16.724
Исках да разбера комплексността,

0:04:16.724,0:04:18.481
комплексността на света около нас

0:04:18.481,0:04:21.162
и особено в животинския свят,

0:04:21.162,0:04:24.233
което ни води до прилепите.

0:04:24.233,0:04:27.359
Прилепите на Бешстайн са [br]разпространен вид европейски прилепи.

0:04:27.359,0:04:28.772
Те са много социални животни.

0:04:28.772,0:04:32.053
Най-вече, те се събират -- [br]или спят -- заедно.

0:04:32.053,0:04:35.283
И те живеят в майчински колонии,[br]което означава, че всяка пролет

0:04:35.283,0:04:38.316
женските се събират[br]след зимния сън

0:04:38.316,0:04:40.869
и остават заедно за[br]около 6 месеца,

0:04:40.869,0:04:43.191
за да отгледат малките си.

0:04:43.191,0:04:45.975
И всички те носят малък чип,

0:04:45.975,0:04:47.984
което означава, че всеки път, когато[br]една от тях

0:04:47.984,0:04:51.123
влезе в една от тези специално[br]оборудвани кутии за прилепи,

0:04:51.123,0:04:52.665
знаем къде е тя.

0:04:52.665,0:04:56.388
И по-важното,[br]знаем с кого е тя.

0:04:56.388,0:05:00.084
Изучавам връзките [br]в групите за сън на прилепите.

0:05:00.084,0:05:02.527
И така изглежда това.

0:05:02.527,0:05:04.635
През деня, прилепите спят

0:05:04.635,0:05:07.228
в много подгрупи[br]в различни кутии.

0:05:07.228,0:05:11.522
Понякога, някой от дните,[br]колонията се разделя в две кутии.

0:05:11.522,0:05:14.996
Но друг ден, може да са [br]заедно в една кутия

0:05:14.996,0:05:17.129
или да се разделят [br]в 3 или повече кутии.

0:05:17.129,0:05:20.285
И това изглежда доста хаотично,

0:05:20.285,0:05:23.418
нарича се динамика на[br]събирането и разделянето --

0:05:23.418,0:05:26.560
свойството на група животни[br]често да се разделя

0:05:26.560,0:05:28.921
и събира в различни подгрупи.

0:05:28.921,0:05:31.628
Това, което правим е [br]да вземем тези данни

0:05:31.628,0:05:33.168
от всички тези дни

0:05:33.168,0:05:34.681
и да ги съберем,

0:05:34.681,0:05:37.503
за да извлечем дългосрочен модел[br]за връзките

0:05:37.503,0:05:39.883
като прилагаме техники[br]за анализ на мрежите,

0:05:39.883,0:05:41.481
за да получим пълна картина

0:05:41.481,0:05:43.903
на социалната структура на колонията.

0:05:43.903,0:05:47.907
ОК? Така изглежда тази картина.

0:05:47.907,0:05:52.739
В тази мрежа, всички кръгове[br]са възли -- индивидуални прилепи --

0:05:52.739,0:05:56.417
и линиите между тях[br]са социалните връзки --

0:05:56.417,0:05:58.463
асоциациите между индивидите.

0:05:58.463,0:06:01.535
Излиза, че това е [br]много интересна картина.

0:06:01.535,0:06:05.239
Тази колония от прилепи е организирана[br]в две различни общности,

0:06:05.239,0:06:06.990
които не могат да бъдат прогнозирани

0:06:06.990,0:06:09.389
от ежедневната динамика на[br]разделяне и събиране.

0:06:09.389,0:06:12.718
Наричаме ги "криптирани" [br]социални единици.

0:06:12.718,0:06:16.938
Още по-интересно, всъщност:[br]всяка година около октомври,

0:06:16.938,0:06:20.811
колонията се разделя и всички прилепи[br]спят зимен сън поотделно.

0:06:20.811,0:06:22.402
Но година след година,

0:06:22.402,0:06:25.498
когато прилепите се събират[br]отново през пролетта,

0:06:25.498,0:06:28.258
общностите остават същите.

0:06:28.258,0:06:32.939
Тези прилепи помнят своите приятели[br]за много дълго време.

0:06:32.939,0:06:35.199
С мозък с размера на фъстък,

0:06:35.199,0:06:39.580
те поддържат индивидуални[br]дългосрочни социални връзки.

0:06:39.580,0:06:41.484
Не знаехме, че това е възможно.

0:06:41.484,0:06:45.263
Знаехме, че приматите, слоновете[br]и делфините могат да правят това,

0:06:45.263,0:06:48.071
но в сравнение с прилепите, [br]те имат големи мозъци.

0:06:48.071,0:06:51.502
Как може прилепите

0:06:51.502,0:06:54.232
да поддържат тази комплексна[br]стабилна социална структура

0:06:54.232,0:06:57.581
с толкова ограничени [br]когнитивни способности?

0:06:57.581,0:07:00.675
Тук комплексността дава отговор.

0:07:00.675,0:07:02.524
За да разберем тази система,

0:07:02.524,0:07:05.475
създадохме компютърен модел[br]на събирането за сън,

0:07:05.475,0:07:07.495
базиран на прости индивидуални правила

0:07:07.495,0:07:09.788
и симулирахме хиляди[br]и хиляди дни

0:07:09.788,0:07:12.186
във виртуална колония от прилепи.

0:07:12.186,0:07:13.960
Това е математически модел,

0:07:13.960,0:07:16.338
но не е сложен.

0:07:16.338,0:07:19.098
Това, което моделът ни казва[br]е, че накратко,

0:07:19.098,0:07:23.292
всеки прилеп приема няколко[br]члена на колонията като нейни приятели

0:07:23.292,0:07:27.097
и е малко по-склонна да спи в[br]кутията с тях.

0:07:27.097,0:07:29.686
Прости, индивидуални правила.

0:07:29.686,0:07:31.460
Това е нужно, за да се разбере

0:07:31.460,0:07:33.900
социалната комплексност [br]на тези прилепи.

0:07:33.900,0:07:35.621
Но става още по-интересно.

0:07:35.621,0:07:38.330
Между 2010 и 2011,

0:07:38.330,0:07:41.972
колонията загубва повече от[br]две трети от членовете си

0:07:41.972,0:07:45.039
може би заради много студената зима.

0:07:45.039,0:07:49.146
Следващата пролет, тя не формира[br]2 общности като всяка година,

0:07:49.146,0:07:51.443
което можеше да доведе до[br]смъртта на цялата колония,

0:07:51.443,0:07:53.594
защото ще стане прекалено малка.

0:07:53.594,0:07:58.784
Вместо това, формира една [br]сплотена общност,

0:07:58.784,0:08:01.904
която дава възможност на колонията[br]да преживее сезона

0:08:01.904,0:08:04.874
и да просперира отново[br]през следващите две години.

0:08:04.874,0:08:07.704
Това, което знаем е, че прилепите[br]не осъзнават,

0:08:07.704,0:08:09.345
че колонията им прави това.

0:08:09.345,0:08:12.665
Това, което те правят е да следват[br]прости правила на връзките

0:08:12.665,0:08:16.305
и от тази простота[br]произлиза социалната комплексност,

0:08:16.305,0:08:19.256
която позволява на колонията [br]да бъде издръжлива

0:08:19.256,0:08:22.735
при драматични промени[br]в структурата на популацията.

0:08:22.735,0:08:25.286
Намирам това за невероятно.

0:08:25.286,0:08:27.181
Сега искам да ви разкажа друга история.

0:08:27.181,0:08:28.981
Но за това, трябва да пътуваме[br]от Европа

0:08:28.981,0:08:32.056
до пустинята Калахари в Южна Африка.

0:08:32.056,0:08:34.267
Тук живеят сурикатите.

0:08:34.267,0:08:37.528
Сигурен съм, че познавате сурикатите,[br]те са завладяващи същества.

0:08:37.528,0:08:40.778
Те живеят в групи[br]с много стриктна социална йерархия.

0:08:40.778,0:08:43.323
Има една доминантна двойка[br]и много подчинени,

0:08:43.323,0:08:46.589
някои са стражи,[br]други са детегледачи,

0:08:46.589,0:08:48.476
някои обучават малките и т.н.

0:08:48.476,0:08:53.180
Това, което правим е да слагаме [br]GPS нашийници на тези животни,

0:08:53.180,0:08:55.301
за да проучим как се движат заедно

0:08:55.301,0:08:58.597
и какво общо има това[br]с тяхната социална структура.

0:08:58.597,0:09:00.380
И има много интересен пример

0:09:00.380,0:09:02.753
за колективно движение при сурикатите.

0:09:02.753,0:09:04.376
В средата на резервата,

0:09:04.376,0:09:06.442
където живеят, има път.

0:09:06.442,0:09:09.642
По този път се движат коли,[br]така че е опасно.

0:09:09.642,0:09:11.863
Но сурикатите трябва да го пресекат,

0:09:11.863,0:09:14.604
за да стигнат от едното място за хранене[br]до другото.

0:09:14.604,0:09:19.433
И се запитахме, как точно го правят?

0:09:19.433,0:09:21.518
Открихме, че доминантната женска

0:09:21.518,0:09:23.893
е основно тази, която води[br]групата към пътя,

0:09:23.893,0:09:27.052
но когато трябва да се пресече,[br]да се пресече пътя,

0:09:27.052,0:09:29.482
тя оставя подчинените напред,

0:09:29.482,0:09:33.046
начин да каже, знаете,[br]"Вървете, кажете ми дали е безопасно!".

0:09:33.046,0:09:34.420
(Смях)

0:09:34.420,0:09:35.754
Това, което не знаех, всъщност,

0:09:35.754,0:09:38.891
бе какви правила следват при[br]поведението си сурикатите,

0:09:38.891,0:09:41.835
за да се получи тази промяна[br]в края на групата

0:09:41.835,0:09:45.668
и тези прости правила бяха достатъчни[br]да го обяснят.

0:09:45.668,0:09:47.404
Създадох модел,

0:09:47.404,0:09:51.585
модел на симулация на сурикати,[br]пресичащи симулиран път.

0:09:51.585,0:09:53.561
Това е прост модел.

0:09:53.561,0:09:56.204
Движещите се сурикати са като[br]случайни частици,

0:09:56.204,0:09:58.448
чието единствено правило е[br]това на подредба.

0:09:58.448,0:10:00.987
Те просто се движат заедно.

0:10:00.987,0:10:04.009
Когато тези частици стигнат до пътя,

0:10:04.009,0:10:05.808
те го виждат като препятствие

0:10:05.808,0:10:07.829
и се хвърлят към него.

0:10:07.829,0:10:11.418
Единствената разлика между[br]доминантната женска -- тук в червено --

0:10:11.418,0:10:12.848
и другите индивиди,

0:10:12.848,0:10:15.328
е, че за нея, рискът [br]на препятствието,

0:10:15.328,0:10:17.900
което в случая е рискът[br]от пътя,

0:10:17.900,0:10:19.919
е малко по-висок.

0:10:19.919,0:10:23.261
И тази малка разлика[br]в индивидуалното правило на движение

0:10:23.261,0:10:25.641
е достатъчна да се обясни това,[br]което наблюдаваме,

0:10:25.641,0:10:29.722
че доминантната женска[br]води групата си до пътя

0:10:29.722,0:10:33.983
и след това оставя другите [br]да пресекат първи.

0:10:33.983,0:10:38.852
Джордж Бокс, който е[br]английски статистик, пише някога:

0:10:38.852,0:10:42.893
"Всички модели са грешни,[br]но някои модели са полезни."

0:10:42.893,0:10:46.222
И всъщност, този модел[br]очевидно е грешен,

0:10:46.222,0:10:50.233
защото реално сурикатите[br]не са случайни частици.

0:10:50.233,0:10:52.214
Но също така е полезен, защото ни казва,

0:10:52.214,0:10:57.854
че прекалената простота в правилата[br]на движението на индивидуално ниво

0:10:57.854,0:11:00.116
може да доведе до голяма комплексност

0:11:00.116,0:11:02.029
на нивото на групата.

0:11:02.029,0:11:06.126
И така, това е опростяване [br]на комплексността.

0:11:06.126,0:11:08.024
И като заключение искам да [br]обясня какво значение има това

0:11:08.024,0:11:10.104
за целия вид.

0:11:10.104,0:11:13.506
Когато доминантната женска[br]остави подчинен да мине напред,

0:11:13.506,0:11:15.787
това не е жест.

0:11:15.787,0:11:17.947
Всъщност, доминантната женска[br]е изключително важна

0:11:17.947,0:11:19.919
за стабилността на групата.

0:11:19.919,0:11:23.141
Ако тя загине на пътя,[br]цялата група е в риск.

0:11:23.141,0:11:25.647
Така, че това поведение[br]на избягване на риска

0:11:25.647,0:11:28.255
е много стар еволюционен подход.

0:11:28.255,0:11:32.186
Тези сурикати повтарят[br]еволюирала тактика,

0:11:32.186,0:11:34.498
която съществува от хиляди поколения

0:11:34.498,0:11:36.599
и те я адаптират към съвременния риск;

0:11:36.599,0:11:40.268
в този случай, път, [br]построен от хората.

0:11:40.268,0:11:42.660
Те адаптират много прости правила

0:11:42.660,0:11:44.889
и полученото комплексно поведение

0:11:44.889,0:11:47.800
им дава възможност да устоят[br]на навлизането на хората

0:11:47.800,0:11:50.459
в естествената им среда.

0:11:50.459,0:11:54.809
Като заключение, може да са прилепите,[br]които променят социалната си структура

0:11:54.809,0:11:57.260
в отговор на криза в популацията.

0:11:57.260,0:12:01.809
Или може да са сурикатите, които показват[br]новаторска адаптация към човешки път.

0:12:01.809,0:12:04.284
Или може да е друг вид.

0:12:04.284,0:12:07.123
Моето послание тук --[br]и то не е сложно --

0:12:07.123,0:12:09.931
а просто на удивление и надежда.

0:12:09.931,0:12:15.438
Моето послание тук е, че животните[br]показват невероятна социална комплексност

0:12:15.438,0:12:19.644
и това им позволява да се адаптират[br]и да отговорят на промените

0:12:19.644,0:12:21.451
в околната среда.

0:12:21.451,0:12:24.433
Накратко: в животинското царство,

0:12:24.433,0:12:28.510
простотата води до комплексност,[br]която води до устойчивост.

0:12:28.510,0:12:30.064
Благодаря ви.

0:12:30.064,0:12:32.848
(Аплодисменти)