Netzwerktheorie und daraus folgende Emergenzen der Natur

antaris

Meine letzten Lektüren haben so einige Fragen aufgeworfen, einige davon würde ich hier gerne allgemein diskutieren.

Im Prinzip hat die Natur schon biologische Vernetzung einzelner Individuen hervorgebracht, wie z.B. die symbiotische Verbindung der Bäume über Pilzmyclien in Wäldern zum Austausch von Nährstoffen und chemische Signale.
Die gesamte vernetzte Komplexität des Waldes durch die Bäume, inkl. aller anderen Lebewesen, der Wasserkreisläufe und dem damit verbundenen Nährstoffaustausch könnten in diesem "Wood-World-Web" als kollektive und zusammengesetzte bzw. emergent Ökosysteme interpretiert werden. Das bedeutet natürlich nicht, dass dies einem neuronalen Netz entspricht oder gar ein Bewusstsein entwickeln kann.

Es geht eher darum, dass das Beispiel Ökosystem "der Wald" als Ganzes etwas größeres ist, als die Summe aller seiner Bewohner und dessen komplexen Interaktionen. Allgemein sind komplexe Netzwerke z.B. in der Physik, Biologie, Soziologie, Informatik und Ökonomie zu finden. Neuronale Netze sind in diesem Sinne nur Spezialfälle der allgemeinen definition innerhlb der Netzwerktheorie.

Netzwerke und daraus folgende Emergenzen könnten m.E. bei der anzutreffenden Breite der Anwendbarkeit fundamentaler sein, als es den Anschein hat. Im Prinzip können "überall" Knoten, Verbindungen zwischen den Knoten und Flächen zwischen den Verbindungen definiert und diesen jeweils bestimmte Informationen zugeordnet werden.

Interessieren würde mich wie fundamental die Prinzipien von Netzwerke, die darin codierten Informationen und daraus folgende Emergenzen in der Natur eingeordnet werden könnten und welche natürlichen "Ökosysteme" 8im übertragenen Sinne) interdisziplinär aus Netzwerke emergieren.

Ich fange mal mit einem einfach einzuordnenden Beispiel an (es gibt ganz viele nach diesem Muster):

Knoten: Individuen der Familie
Verbindungen: Verwandschaftsverhältnisse
Flächen: Gemeinsame Interaktionen: z. B. eine Drei-Personen-Familie
Volumen: verteilt wohnhafte Mehrgenerationen, Großfamilie, Patchwork- oder getrenntlebend Konstellationen
Emergenz: das gesamte Zusammenleben bzw. die Familiendynamik
Informationen: auf den Knoten, verbindungen, Flächen und Volumen werden jeweils spezifische Informationen "gespeichert". Ohne diese Informationen wäre die Struktur keine Familie, sie sind alsoo essentiell.

Man könnte nun die Zeitabhängigkeit der Knoten, Verbindungen (Kanten), Flächen und Volumen und der darin gespeicherten Informationen beleuchten, denn diese sind mit der Geburt und dem Tod der Familienmitglieder dynamisch über die Zeitentwicklung strukturiert.

antaris

Hier der link zum kostenlosen Onlinebuch "Network Science" von Albert-László Barabási

Emergent Complex Network Geometry
Network Cosmology

Es gibt da noch weitere Arbeiten.