Complexité

La théorie de la complexité est le nom donné à un ensemble d'idées qui sont apparues à partir des années 1960 dans plusieurs disciplines telles que l'informatique, la théorie de l'information, la biologie évolutive et la psychologie cognitive. En général, la théorie de la complexité est liée à la théorie des systèmes non linéaires avec de nombreuses variables interdépendantes. Tous les systèmes complexes sont des réseaux indépendants de plusieurs «agents» qui agissent en parallèle les uns avec les autres, selon certaines règles internes.

Au niveau le plus simple de la biologie, par exemple, les molécules sont soit attirées, soit repoussées par d'autres molécules dans un certain environnement, alors que les regroupements complexes de molécules ont un répertoire de stratégies, qui leur permettent d'évoluer dans leur environnement et de se reproduire. L'interaction de ces agents donne lieu à l'élaboration de "propriétés émergentes" qui sont différentes des propriétés de chaque agent et elles ne peuvent pas être expliquées simplement en référence aux propriétés des agents composant ce système. Par exemple, les nuages sont composés de molécules de vapeur d'eau. Toutefois, nous ne pouvons pas expliquer le comportement des nuages uniquement en nous référant aux propriétés des molécules d'eau parce que le comportement des nuages dépend aussi de l'interaction entre ces molécules.

Les propriétés émergentes sont la conséquence de l'auto-organisation, car elles résultent uniquement des stratégies comportementales des agents et elles ne nécessitent pas un contrôleur central ou un agent extérieur pour déclencher cette organisation. Aucune force extérieure "n'informe" les molécules de se former en cellules ou "ne prêche" l'ordre aux cellules de se constituer en organismes. Ces propriétés émergentes résultent des stratégies de comportements des unités individuelles.

Les systèmes complexes ont tendance à demeurer hiérarchisés dans le sens où chaque niveau de propriétés émergentes sert de blocs de construction pour des arrangements plus complexes. Les gènes s'organisent en chromosomes, qui à leur tour, forment les blocs de construction des cellules, bases de construction des tissus en organes, eux-même deviennent des corps vivants qui finissent pas s'organiser en groupes sociaux. Chaque niveau est composé d'éléments du niveau le plus simple au niveau le plus complexe. En outre, le niveau le plus complexe n'est possible qu'en raison de l'organisation préalable du niveau le plus simple. De toute évidence, le caractère hiérarchique et adaptatif des systèmes complexes implique un chemin de dépendance. Les caractéristiques d'un niveau dépendent de l'émergence des caractéristiques d'un niveau immédiatement plus simple.

Les systèmes complexes ont également tendance à être des systèmes adaptatifs. Autrement dit, les agents de ces systèmes, dans un certain sens, apprennent à mieux composer avec leur environnement. Ils organisent et réorganisent, en permanence, les blocs de construction selon les bénéfices qu'ils reçoivent de leurs activités ou du succès de la reproduction de leur nouvelle organisation. Les agents "jouent" constamment avec leur environnement afin d'améliorer leurs rendements. Mais, il arrive que l'environnement se compose d'autres agents. En conséquence, les agents ont tendance à coopérer avec certains agents et à rivaliser avec d'autres agents pour améliorer leur capacité d'adaptation à l'environnement. Leur comportement est influencé par leur capacité d'apprentissage de leur environnement.

L'apprentissage des systèmes adaptatifs est au cœur de la théorie de la complexité. Les agents apprennent dans un système complexe de nouvelles stratégies d'action. Les révisions des stratégies dépendent d'une forme de rétroaction de leurs actions. L'agent susbtitue une nouvelle action à l'action défaillante. Ainsi, le système en mode continu, devient de plus en plus adapté avec l'environnement. La sélection des nouvelles stratégies adaptatives s'effectue sans prise de conscience des agents concernés. Dans des systèmes adaptatifs complexes, l'environnement est composé d'autres agents exerçant tous ensemble leurs propres stratégies, les unes en concurrences, les autres en coopération avec les autres agents. par conséquent un système complexe fortement adapté est celui dans lequel les plans des agents sont coordonnés.

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