Visar inlägg med etikett matematik. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett matematik. Visa alla inlägg

23 maj 2020

Efter att ha läst "Världen själv" av Ulf Danielsson, del 1 fysikalism med kropp


"Världen själv" av Ulf Danielsson (Fri Tanke förlag 2020) är en bok som redogör för en  verklighetsuppfattning som är sympatisk. I den mån jag begriper den så håller jag med om allt, utom möjligen sista kapitlets sätt att beskriva den "fria viljan".

Mycket kort sammanfattat som jag förstått det: verkligheten finns och är en enda men mycket stor och vi kan inte se allt, i vårt medvetande finns det modeller av de delar av verkligheten som vi uppfattar, självmedvetandet är en produkt av samma verklighet. Självmedvetandet skapas i en kropp och är beroende av den, och en produkt av en lång biologisk evolution. Självupprätthållande loopar som behövs för levande system kan inte simuleras, dvs det går inte att programmera en maskin till att ha ett självmedvetande.

Så långt är jag med även om jag inte förstår alla skälen för denna beskrivning. Att matematik måste vara självmotsägande och att det finns icke beräkningsbar matematik kan jag på lekmannamässigt sätt förstå men jag har svårt att förstå hur det sedan får följder för verklighetsbeskrivningen. Jag skriver "självmedvetande", det gör inte Ulf Danielsson, möjligen för att han inte skiljer på medvetande och självmedvetande.
Svårast att acceptera för mig är att Ulf Danielsson skriver "Fri vilja är en approximation som spelar en roll inom en specifik modell",  "med begränsad praktisk användbarhet". Kanske måste en fysiker tycka så för att inte misstänkas för att tro att den "fria viljan" kan styra materien. Men jag tycker att det finns skäl att beskriva delar av det som självmedvetandet åstadkommer som "fri vilja". Har man väl bestämt sig för att självmedvetandet är något som kan skapas i en materiell värld så är det väl rimligt att beskriva upplevelsen av möjlighet att välja och därmed också upplevelsen av moraliskt ansvar för sitt val som en del av den världen. Jag finner det väldigt opraktiskt att hävda att det inte finns någon fri vilja.

Det blir två inlägg av detta. Jag gör en liten ordlista med referenser tillbaka till tidigare inlägg för att tydliggöra stegen i tänket ovan.

Verklighetsbeskrivning. Ontologi. Läran om varandet. Att verkligheten finns och att allt i den har en materiell bas är en ontologi som Ulf Danielsson omfattar och kallar fysikalism, jag kallar det för materialism. Det finns kanske nyanser mellan de två orden men avgörande är att denna ontologi är en monism, allt som finns går ytterst att härledas tillbaka till fysik. Ämnet fysik idag är fortfarande inte i närheten av att kunna förklara allt som finns, men i princip är allt fysik.

Jag tror det finns en språklig fördel med ordet "fysikalism". När man googlar på materialism så får man ibland förklaringar som att "världen endast innehåller materia som existerar oberoende av oss" och då har man redan trillat i fällan att tala om ett "oss" som skulle vara något annat. Poängen med denna monism är att "vi" är del av en fysik, fast en mycket komplicerad sådan, som klarar av att beskriva mentala fenomen.  

För att lite skämtsamt klargöra att man kan vara materialist utan tro att det finns något "mekaniskt" i mentala tillstånd så hittade jag på begreppet "icke-materialistiskmaterialism" i ett inlägg. Det finns ett begrepp "icke-reduktionistisk fysikalism" som kanske ska användas här. Jag uppfattar det som att Ulf Danielsson inte tar ställning. Han är helt tydlig med att dagens kunnande inom fysik inte räcker till men öppnar för möjligheten att en framtida fysik ska kunna redogör för mycket mer. Frågan är hur man ska se på olika emergenta fenomen, dvs sådant som uppstår på högre logiska nivåer i ett system och är svåra att beskriva med hjälp av de lägre nivåerna. Jag tror att de begränsningar i matematiken som han talar om innebär att det inte alltid går att reducera allt, medan Ulf Danielsson nog menar att det vet vi helt enkelt inte idag eftersom det kan komma "ny fysik".  


Kunskapsteori. Epistemologi. Läran om vad man kan veta. Att det vi tycker vi vet om världen är modeller av den som är beroende av våra sinnen och kroppsliga närvaro i världen är en kunskapsteori. Ulf Danielsson klargör att även de naturlagar som han använder är sådana modeller, de finns inte i världen. "Kartan är inte verkligheten". Nu är det kartor som Ulf Danielsson laborerar med inte var mans terrängkartor, utan det är avancerade matematiska beskrivningar av universum och dess partiklar. Skönt att få läsa är att man kan strunta i den matematiska slutsatsen att varje alternativ händelse ger upphov till ett parallellt universum, visst är det en modell men inte någon man måste leva sig in i. Även kvantmekanikens problem med att det behövs en "mätning" har Ulf Danielsson en hållning till som jag finner praktisk. Kvantmekanikens"kollaps" sker i partiklars ständiga växelverkan (sidan 42). Han skriver "om vi struntar i att mäta skulle världen vara helt deterministisk". Det tolkar jag som att eftersom världen mäter sig själv genom partiklars växelverkan så framstår världen som genuint slumpartad. Men läs boken, här är det svårt att hänga med.


Viktigt för Ulf Danielssons kunskapsteori är att matematiken inte kan vara en komplett beskrivning av världen. Har man en god vän (Max Tegmark) som skriver böcker på temat "allt är matematik" är det ett ställningstagande, för de flesta är det annars inget problem. Men bevisföringen här är inte så enkel. Ett lästips är att läsa "Gödel. Escher, Bach" av Douglas Hofstadter, om man är intresserad av hur fullständiga betydelsebärande system med förmåga att syfta tillbaka på sig själva måste orsaka paradoxer.


Istället vill Ulf Danielsson betona kroppens förankring i verkligheten, dvs han har en biologiskt inriktad epistemologi. Detta ser jag som en "evolutionär epistemologi". Referensen i boken är "Philosophy in the flesh" av Mark Johnson och George Lakoff, som jag inte läst. En annan referens är Maurice Merleau-Ponty som jag försökt läsa utan större framgång, han var fenomenologiskt inriktad fransk filosof och det borgar för att det ska vara svårläst. Men grundtanken, att vad vi vet om världen är någorlunda korrekt därför att vi är biologiska varelser som överlevt i denna världen över tid, är lättbegriplig och praktiskt viktig. Men i en värld som allt mer består av "icke-biologiska" lösningar på samhällsproblem så kan vi få problem. Ulf Danielsson varnar oss för en övertro på AI, inte för att den skulle förstå världen bättre och därmed bli ett hot, utan för att vi tror att den kan göra det och låter AI fatta beslut som blir verklighetsfrämmande. Det liknar den varning som Yuval Noah Harari fört fram och som jag kallat "anti-dataism" men som borde få heta något mera framåtsyftande.

Fortsättning om medvetandeteori och fria viljan i nästa inlägg


8 september 2018

Pisa

I detta inlägg återkommer jag till Pisa, staden som jag passerade i den tänkta resa som började i ett inlägg 24 januari 2016. Jag tycker Pisa skulle vara mest känd för Leonardo da Pisa, Fibonacci (1170-1250), men han överskuggas av Galileo Galilei och av ett lutande torn. Någon enkel koppling mellan Fibonacci och Galilei kan jag inte göra, mer än att Pisa tidigt tycks ha satsat på utbildning. Pisas universitet grundas 1343. En tradition av lärande måste ha funnits, och av byggande. Leonardos talserie blev tydligen ingraverad i byggnader. Och det lutande tornets berömmelse till trots, det är helheten kring katedralen som gör att detta är "mirakeltorget". Duomon började byggas 1063, utanför stadsmuren, då staden var ohotad. Stilen, den pisa-romanska, förenar drag i lombardisk stil, med inslag från bysans och arabiska element. Pisa var en stad med många influenser.

Pisa var en maritim republik, en talassokrati. Historien känner flera av dessa, som den minoiska kulturen, och de ännu mer framgångsrika, fenicierna och sedan grekernas Aten. Bland de italienska kan nämnas, förutom de fyra stora - Venedig, Genua, Pisa och Amalfi -  även Ragusa (dagens Dubrovnik), Gaeta (norr om Neapel), Ancona (i regionen Marche) och Noli (nära Genua åt San Remo-hållet). I Norden kan Hansaförbundet ses som ett "makt över hav"-baserad organisation, men utan centralstyrning.

Även i Sydostasien kan man hitta motsvarigheter. Min tänkte resa 1220, som i inlägg 15 april 2017 var på väg mot Malabarkusten, ska så småningom komma fram till Srivijaya (rike 650-1377) som också var en talassokrati, med makt över hav som grundläggande komponent. Den moderna avläggaren av detta är Singapore.

Pisas betydelse på haven var som störst under 1000- till 1200-talet, se karta. 1030 erövrades Kartago och 1052 erövrades Korsika. Pisa deltog mycket aktivt i första korståget och deras ärkebiskop Daiberto (Dagobert, död 1105) blev den andre patriarken av Jerusalem. En omstridd typ, men hans roll visar på den makt Pisas flotta av fartyg hade. I Konstantinopel kunde Pisa under en period få en position som mest gynnad handelspartner när kejsaren försökte hitta sätt att minska Venedigs ökande betydelse. Men Venedig kom tillbaka, ännu mer från 1204. Sedan växte Genoa i makt tack vare sitt bättre läge i förhållande till Milano óch handelsvägarna över Alperna. När Genoa vann sjöslaget vid Meloria 1284 så upphörde Pisas betydelse i Medelhavet. Men staden behöll sin roll som lärdomsstad.



30 april 2017

Valborg Glada Vappen!

Blandat från dagen före:


Den apporterande hunden tog en andhämtningspaus. LW, NoN 29/4.

Ska man dricka något från ett mikrobryggeri måste man ha förstoringsglas!
Thomas v Gegerfelt, NoN. 29/4 2017.



"Namnet Valborg härstammar från den anglosaxiska missionären och abbedissan Walburga (710–779 e Kr). Hon blev helgonförklarad den 1 maj, som då fick benämningen Walpurgistag, Valborgsmässan.
Ordet ’Vappen’ är en finlandism, en översättning av Vappu, som är namnet Valborgs finska motsvarighet (finska språket saknar bokstaven b, vilken i stället uttalas som p)."
Franciska Mouyem, DN, 3/5 2012.
Walburga kommer av tyskans wald som betyder härskare och burg som betyder borg.


"They sought it with thimbles, they sought it with care;
  They pursued it with forks and hope;
They threatened its life with a rail-way share;
  They charmed it with smiles and soap."

"For the Snark was a Boojum, you see."

The hunting of the Snark, Lewis Carrol, ca 1875.



I december 1972 genomfördes den sista månlandning. Fotot "Den blå pärlan" togs på vägen dit. En annan berömd bild på jorden, "The pale blue dot", togs av Voyager 1 1990.


Matematiska par (från Axess TVs serie Matematikens historia med Marcus du Sautoy):
Gödel och Einstein tillsammans i Princeton.
Julia Robinson och Jurij Matiyasevich om Hilberts 10:de problem.
Henri Poincaré och Grigorij Perelman, om Riemanngeometri.
samt André Weil och Alexander Grothendieck.

Ett matematiskt par till sedan jag börjat läsa om Schrödinger (20170930):
David Hilbert och Hermann Weyl.

och utan försök till parbildning:
John von Neumann.

9 augusti 2015

Systemteori enligt Meadows, del 2, samt något om koppling till ekonomisk teori

Jag fortsätter referera Donella Meadows "Thinking in systems". Se del 1 den 7 augusti 2015 för första delen av introduktionen. Meadows fortsätter med att ta upp olika problem som kan uppkomma i system och har sedan en lista på vad hon kalla "leverage points", hävstångspunkter, som går från de som påverkar systemen minst till de som hon anser betydelsefullast. Men hon kommer fram till att för komplexa system misslyckas man ofta med att häva dem i rätt riktning eller värre, man styr dem ihärdigt i fel riktning. Slutligen sammanfattar hon hur hon tycker man ska gripa sig an en analys av ett system man inte känner till.

En komplex respons i ett system är olika typer av fusk eller andra åtgärder för att undvika en avsedd styrning. Ett visst delsystem kan uppfatta att det överordnade systemets styrning inte ska följas. Detta i sig är en feedback, som det överordnade systemet måste ta hänsyn till. Exempelvis kan höjda skatter leda till olika oönskade beteenden för att undvika skatt. De stränga alkohollagarna under förbudstiden i USA avskaffades för att minska maffians inflytande, det kan ses som ett fall där minskad styrning var en respons på en negativ feedback.

Typfallet är att man sätter fel mål, till exempel ett "antal insatser-mål" istället för ett resultatmål. Ett exempel på det är när polisen satte mål att göra ett visst antal alko-test, som då gjordes vid tidpunkter då det var lätt att göra tester, inte då folk körde onyktert. Termostaten måste styras av önskad rumstemperatur och inte av ett mål för hur mycket ved som ska eldas i pannan.

BNP är ett sådant felaktigt mängdmål noterar Meadows. Men vad jag vet har inte systemteoretikerna  lyckats ta fram ett allmänt accepterat resultatmål för samhällelig nytta, även om många försök har gjorts. Index of Sustainable Economic Welfare (ISEW) och Human Development Index (HDI) är de reslutatmått som kanske nått längst. Alternativ till index är att använda separata indikatorer: SDI

Meadows fortsätter med att ange att komplexa system har punkter där en mindre ändring kan ge stor utdelning, hon kallar det hävstångspunkter (leverage point). Sådana är svåra att finns, ofta nog är kunskap om detta baserat på beprövad erfarenhet. Hon räknar upp flera exempel på sådana hävstångspunkter, men det är inte lätt för mig att förstå. I princip verkar alla faktorer i ett system vara hävstångspunkter, som kan justeras med vanliga grepp som att ta bort flaskhalsar, räkna med korrekta ledtider, sätta rätt priser osv. Meadows fortsätter i ett exempel med att räkna upp en lång rad regleringar som kan användas för att styra marknader (anti-monopol-lagar, marknadsföringslagstiftning, utsläppsavgifter osv) och alla dessa är hävstångspunkter. Därför måste det finnas feed back-loopar som kontinuerligt balanserar alla dessa värden mot önskvärda resultat. Ytterst är det demokratiska beslutsregler som ska kunna åstadkomma detta. Meadows påpekar också att det är bra om det finns feed back-mekanismer så att de som fattar beslut också får uppleva resultatet av de beslut som fattas.

Meadows betonar flera gånger att oreglerade förstärkande loopar på sikt alltid är skadliga för systemet. Befolkningstillväxt och konventionell ekonomisk tillväxt är exempel på det. Hon kallar även själva tillväxten för en leverage point.  Jag begriper det bara om jag uppfattar det som att det går att styra själva tillväxtmålet, vilket väl inte är så enkelt.

Enligt Meadows kan enskilda personer ha stor betydelse för hur övergripande mål för samhälleliga system sätts. Hon menar att Ronald Reagan personligen lyckades ändra synen på regeringens roll genom att konsekvent upprepa sin slogan get government off our backs. Även detta har jag lite svårt att begripa. Reagan lyftes fram av en omfattande nyliberal rörelse, även om han var en skicklig kommunikatör och kunde hantera motsägelserna mellan minskade resurser för regeringen och samtidigt en stor satsning på militär styrka och nationell säkerhet. Meadows tanke är att vissa ledargestalter verkligen kan ändra på systemet, en klassisk fråga om individens betydelse för historien.

Meadows menar att man kan ändra hela paradigm i samhället genom att visa fram nya paradigm och ihärdigt visa hur de är fungerar bättre. (Hennes referens här är Thomas Kuhn).  Ett sätt är att göra modeller av systemet och visa att de fungerar bättre. Meadows lista över hävstångspunkter slutar i ett crescendo där hon lyfter sig över alla paradigm och frigör sig från alla begränsningar i systemen.

Men sedan kommer hon ner på systemnivå igen och konstaterar att ofta nog misslyckas man med att häva systemen i rätt riktning.

Viktigt att tänka på när man funderar över ett system är först dess historik, en korrekt beskrivning av förändringar över tid, och sedan att man gör en modell av systemet som är så tydlig att den går att förklara och visa upp för kritik. Modellen är inte verkligheten, den måste justeras. Det språk man använder för att beskriva systemet måste vara ärligt menat och öppet för feedback.

Meadows betonar att man måste studera system över lång tid. Hon menar att diskontering som leder till att framtida effekter nedvärderas är fel. Vissa feedback-loopar aktiveras inte med mindre än att vissa parametrar i ett system långsamt ändrats utanför ett känt tillstånd. Neo-klassiska ekonomiska modeller som både diskonterar och som anser att olika faktorer är monetärt utbytbara är därmed helt oförenliga med systemteoretiska modeller, ifall de inte bygger in externa faktorer som hanterar detta.
Meadows avslutar med uppmaningen "Don’t erode the Goal of Goodness". Hon konstaterar att systemteori inte kan säga något om vad vi ska göra, bara förklara vilka effekter som olika handlingar har. Själva valet beror på våra värderingar.

Hennes text avslutas med en checkliste-sammanfattning av hennes punkter samt av matematiska beskrivningar av de enkla modellsystem hon tagit upp.
 
Min slutsats av att läsa Meadows introduktion är att systemteorin leder till ett tänkande kring att "man borde ändra mål" (som BNP) eller "diversifiering" mm som lösning på "vinnaren tar allt-problemet". Systemteorin leder in tankarna på "systemjusterings"-lösningar. Som grund för ekologisk ekonomi är det bättre än neoklassisk ekonomisk teori som i princip inte kan hantera frågor utanför den matematiska modellen som "homo economicus" lever i.

Men Meadows slutsatser blir väldigt idealistiska. Justeringen av systemet ska främst ske genom att vi gemensamt sätter upp rätt mål för systemet. Hon verkar dessutom ha åsikten att centrala mål för samhället kan sättas rätt genom att viktiga ledargestalter kliver fram och ihärdigt uppmanar till att detta sker. Detta liknar "management" och det är i hyllan för sådan litteratur som hennes bok sorteras i bokhandeln.

Men många mänskliga organisatoriska problem är svåra att justera. Det är ingen tillfällighet att det inte gått att överge BNP som målbild för en tillväxtekonomi. Meadows skriver också tydligt om det i kapitlet "Living in a World of Systems" där hon skildrar olika tillkortakommanden inom expertgruppen för systemteori på MIT.

Spelteorin ger en annan bild av problemen och lösningarna, mer av att systemet måste fås att "tippa över" i ett annat spelteoretiskt läge, något som inte kan planeras fram utan snarare uppkommer som ett (ibland mindre sannolikt) utfall av en viss spelsituation. Min (kanske felaktiga) bild av detta är att spelteori som stödvetenskap mer har haft betydelse för ny institutionell ekonomisk teori och att dessa teorier bättre kan beskriva konfliktsituationer och hur organisationer uppkommer och förändras.

Jag har sett att Peter Söderbaum i "Bortom BNP, nationalekonomi och företagsekonomi för hållbar utveckling" (Studentlitteratur, 2011) för ett långt resonemang om det inomvetenskapliga läget för ekonomisk vetenskap. Som svensk portalfigur för ekologisk ekonomi har han i många sammanhang framfört vikten av pluralism inom nationalekonomin. I denna bok lyfter Söderbaum fram Douglass North och Stefan Hedlund som två ekonomer inom ny institutionell ekonomi som kritiserar neoklassisk teori, men han efterlyser att de ska kritisera målet om tillväxt i BNP-termer på det vis som ekologiska ekonomer gör. Peter Söderbaum kallar sig själv institutionell ekonom, i Gunnar Myrdals tradition om jag förstår honom rätt.

En bild jag får av allt detta (som jag inte har någon referens till) är att systemteorin och den ekologiska ekonomin beskriver verkligheten analogt (flöden, kretslopp, feedback mm) medan spelteorin och den nya institutionella ekonomin är mer digital (hökar/duvor, dilemman, kontrakt/konflikt mm). Överlappande beskrivningar av samma verklighet. Analog och digital är nog fel begrepp, eftersom kontinuerliga respektive diskreta variabler studeras inom alla disciplinerna.

Föregångaren som Peter Söderbaum nämner när det gäller att kombinera ekologisk ekonomi och institutionell ekonomi är Karl William Kapp (1910-1976).

Se vidare inlägg kirng 2020-09-20 om "tillväxtfällan".

7 augusti 2015

Systemteori enligt Meadows, del 1

I inlägget om spelteori 30 juli 2015 noterade jag att Wallis skrev om "organisationer av organisationer". Att använda spelteori för att analysera uppkomsten av komplexa organisationer är att starta från de enskilda spelarna och försöka räkna ut hur hela bygget sitter ihop. En annan ingång till analysen är att använda systemteori.

Många introduktioner till systemteori börjar med en beskrivning av en modell för hur en termostat fungerar. Så gör till exempel Donella Meadows i Thinking in systems, Earthscan, 2009. (2001). Nedan är ett referat av första hälften av denna text.

En termostat är en anordning i en byggnad som genom en balanserande feedback-loop ser till att temperaturen går mot ett viss inställt värde även om yttertemperaturen ändras. Givet att det finns en källa som tillför värme eller kyla, något som kräver energi, kan systemet styra sig självt mot det inställda värdet med en viss tidsfördröjning. Värdet, i detta fall temperaturen i rummet, kallar Meadow för systemets lager (på engelska"stock"). Systemet styrs av skillnader i olika värden, i detta fall rummets temperatur och det inställda önskade värdet på termostaten. En andra loop påverkas av vädret, dvs skillnaden mellan rummets temperatur och ute-temperaturen. De diagram som Meadows använder sig av för att visa detta kallar hon "stock and flow-diagrams".

Termostatmodellen innehåller alltså två balanserande feedback-loopar, en från värmekällan till rummet och en mellan rummet och uterummet.

En annan modell är "populationsmodellen" som innehåller en förstärkande loop, ju fler som föds desto fler finns som kan föda, och en balanserande mortalitetsåterkoppling. Meadows har en "kapital-modell" som är uppbyggd som populationsmodellen, där investering av kapital utgör den förstärkande loopen och kapitalförslitning utgör den balanserande loopen.

Systemteori beskriver olika sådana feedback-mekanismer för alla typer av öppna system, till exempel IT-system, olika levande organismer, hela ekosystem eller organisationer av människor.

En god historia från systemteorins tidiga år beskriver hur Alan Turing 1946 skrev till Ross Ashby, som höll på att konstruera en mekanisk maskin som skulle uppnå homeostas. Turing förklarade att detta kunde Ashby studera i Turings "automatiska räknemaskin" istället. William Ross Ashby (1903-1972) var psykiatriker med intresse för cybernetik. Alan Turing (1912-1954) var matematiker och kryptolog, berömd för sitt arbete med att lösa tyskarnas Enigma-schiffer och för att ha lagt grunden för hur datorer ska programmeras.

Tidiga systemteoretiker var biologen Ludwig von Bertalanffy (1901-1972, känd för matematisk modell för tillväxt) och ekologen Howard Thomas Odum (1924–2002, en av grundarna av systemekologin). Matematikern John Von Neumann måste nämnas även i detta sammanhang, även om han är mer känd för sina bidrag till spelteorin.

En viktig egenskap hos system är fördröjning, dvs att information tar tid att ge upphov till feedback, något som kan ge upphov till oscillationer, till exempel konjunktursvängningar. Donella Meadows beskriver två system där kapitalsystemet kopplats ihop med en resursutvinningsloop. I det ena fallet är resursen ändlig, i det andra är det en förnyelsebar råvara. Hon analyserar hur olika förlopp leder till svängningar till nya jämviktslägen eller till ett allt snabbare överutnyttjande av resursen. Detta är hennes eget område, hon är mest känd som en av delförfattarna av Romklubbens "The limits to growth" från 1972.

Hon går vidare med att notera att en av tre egenskaper normalt finns hos väl fungerande system: resiliens, själv-organisation eller hierarki. Resiliens uppkommer när det finns många balanserande loopar. Statisk stabilitet är inte resiliens. Meta-resiliens uppstår i system som innehåller loopar som kan laga sig själva. Själv-organisation är en ännu högre form av meta-resiliens, då kan systemet lära sig av utfall och skapa nya balanserande loopar. Ett sådant system utvecklas. Själv-organisation är ett systems förmåga att göra sig självt allt mer komplext. Kristallisation är den enklaste formen av själv-organisation. DNA-kodens förmåga att i rätt miljö kopiera sig självt visar på möjligheterna i sådana processer! Självorganisation kan uppstå utifrån enkla grundpremisser men det utesluter inte att komplexa system bygger på komplexa orsaker.

Hierarkier innebär strukturer där enklare system kan byggas ihop till mer komplexa system. Som exempel så består flercelliga organismer av celler som bygger olika typer av organ som bygger hela organismen. Varje delsystem har ett tätare nätverk av balanserande loopar men mellan nivåerna i systemen finns också viktiga informationsflöden. Om ett delsystem hamnar i en förstärkande loop som inte gynnar hela systemet, till exempel en cancer, kallas det för en suboptimering. Om systemet översta hierarki skapar loopar som inte tillåter de olika delsystemen att utföra de funktioner som krävs för helhetens bästa (till exempel en hormonstörning) innebär det också risker för hela systemet.

Denna uppdelning i delsystem gör det möjligt att specialisera sig på ett område, bara man kommer ihåg att titta på delsystemets interaktion med andra delsystem. Denna fråga om var gränserna går mellan olika system och de särskilt krångliga loopar som kan uppkomma i gränsområden utgör ett skäl till komplexitet i systembeskrivningar.

Ett annat problem är att korrekt beskriva system där människors beslut ingår, som inom ekonomin, och där dessa beslut baseras på felaktig information. Meadows refererar till ekonomen Herbert A. Simon (1916-2001) som kallat detta bounded rationality  (begränsad rationalitet).

Allmänningens tragedi är ett exempel på begränsad rationalitet. I en systemteoretisk analys är det ett exempel på ett system som saknar en balanserande feedback som hindrar den enskilda från att överutnyttja en allmän resurs.

Meadows betecknar vissa typer av system som perversa, de är arketyperna för problematiskt beteende. Tre exempel är beroende (addiction), system som söker lägsta möjliga nivå (drift to low performance), och eskalering. En variant på eskalering är "vinnaren tar allt", vilket förklarar varför det normalt endast finns en art inom varje ekologisk nisch på en viss plats. Monopoltendenser i en marknadsekonomi är ett annat exempel på det. Diversifiering är en lösning på "vinnaren tar allt"-problemet, en annan lösning är att "jämna ut spelplanen" genom omstart av systemet eller regleringar eller att de "många förlorarna" kan enas om en strategi mot vinnaren.





 

30 juli 2015

Spelteori - folkteorem


Spelteori – folkteorem och organisationer av anhängare

Spelteori handlar om att analysera valmöjligheter matematiskt, i fall där flera aktörer är inblandade. Spelteorin är därmed en viktig utgångspunkt för försök att konstruera teorier om vilka val som är rationella i olika situationer. Institutionella ekonomer hänvisar till exempel till spelteori för sin grundläggande beskrivning av hur organisationer uppkommer. Jag använder mig här av  en introduktion till ämnet av Ken Binmore, ”Kort om spelteori”, Fri tanke 2012, (Game theory, a very short introduction, Oxford UP, 2007) samt en artikel av John Joseph Wallis från 2010 som lyfter fram de spel som kallas folkteorem i en analys av hur organisationer uppkommer.
Kenneth "Ken" Binmore (född 1940) är professor emeritus vid University London College i matematik, ekonomi och spelteori.  
Olika fallstudier inom spelteorin får roliga namn som ska beskriva vilket spel som avses. Ett enkelt spel är ”bilkörningsspelet”, där bägge spelarna vinner om bägge antingen väljer strategin att köra på vänster sida eller höger sida, men förlorar om de väljer att göra olika (då de krockar eller måste väja om de möts). En så kallad ”blandad strategi” är inte heller så smart i detta spel, dvs att ibland köra på vänster och ibland köra på höger sida. Ken Binmore noterar att de inte finns något rationellt skäl för att välja vänster eller höger, det rationella här är bara att alla måste göra lika. Lösningen för att välja vänster eller höger är att upprätta en konvention, i detta fall en trafikregel som godtyckligt avgör vilken sida som ska gälla. Just denna trafikregel är rätt lätt att få efterföljd på eftersom kostnaden för att göra rätt är så låg. Andra trafikregler kan vara svårare att få spelarna att följa.

Ett annat spel uppkommer när vägen smalnar av så att man måste mötas, en trafikteknisk lösning som blir allt vanligare i Uppsala. Detta spel kallas ”chicken race”, även om det i vanlig trafik inte förväntas vara en så prestigefull seger att komma först (Att komma först motsvarar att komma närmast stupet när spelet spelas i filmen Ung rebell.) Valet står mellan att köra sakta eller fort. För ett enstaka spel är det rationellt om den ene kör fort och den andre sakta. Det finns en lösning där båda kör sakta men då är utfallet sämre för den deltagare som istället kunnat köra fort. Om båda väljer att köra fort förlorar bägge.

Upprepar man mötet flera gånger får man ett bättre underlag för vem som ska välja vilken strategi. Detta kallas evolutionär spelteori. Enligt den matematiska modellen kommer den spelare som oftast kör fort att allt oftare väja att köra fort tills han eller hon alltid gör det och omvänt, den som kör långsammare bör då alltid göra det. Möjligheten att man kör varannan gång fort och varannan gång sakta är liten. Detta illustreras av ett diagram på sidan 38 i ”Kort om spelteori” som visar olika startpunkter för strategier och hur de utvecklas mot ett jämviktsläge. Alla de startpunkter som leder till samma slutliga jämvikt kallas ett attraktionsområde. Mellan dessa områden finns en diagonal linje. Att det är osannolikt att man kör varannan gång formulerar Ken Binmore som att ”attraktionsområdet för den blandade jämvikten består enbart av diagonalen självt”. Tunt som ett streck, alltså.

De jämvikter som talas om här är så kallade Nash-jämvikter. Spelteorins pionjärer var John Von Neumann (1903-1957, född i Ungern som János Neumann), Oskar Morenstern (1902-1977, född i Tyskland, uppväxt i Wien) och John Nash (1928-2015), alla tre verksamma vid Princeton University i USA.

Det mest kända spelet är ”fångarnas dilemma”. Ken Binmore redogör för en lättbegriplig variant av spelet. Där är reglerna att två spelare får välja på att antingen ge den andre spelaren två pengar eller själv få en peng. De kan inte tala med varandra, de är fångar, dvs spelledaren håller dem skilda åt. Bägge skulle tjäna på att de båda två gav bort två pengar men eftersom de inte vet om den andre kommer att göra det så är den rationella strategin att ta den enda pengen som man är säker på att få. En variant av fångarnas dilemma med flera spelare är ”allmänningens tragedi”. Varje enskild spelare tjänar på att överutnyttja allmänningen men den sammanlagda effekten är att alla förlorar på att agera på det vis som för den enskilde är rationellt.

Ken Binmore insisterar på att man måste förstå att den enskilde spelaren är rationell i dessa spel. Eftersom spelarna enligt reglerna är fångar kan de inte se att det finns en gemensam lösning som är bättre än den som var och en väljer. Detta har kallats ”rationalitetsparadoxen”.

Binmore menar att fångarnas dilemma beskriver ett fall som inte är betydelsefullt för att förstå mänsklig samverkan. Han skriver att det är ett spel som är maximalt vinklat för att undvika att samverkan uppstår.

Flera olika förslag att lösa rationalitetsparadoxen bygger enligt Ken Binmore på önsketänkande. Han påpekar särskilt att han tycker att Immanuel Kant aldrig lyckades motivera sitt kategoriska imperativ, dvs ange skälet för att det skulle vara rationellt att göra mot andra det du vill att alla andra ska göra mot dig. Som jag minns det så upphörde aldrig Kant själv att förundra sig över sitt samvetes röst.

Altruism är dock inte uteslutet enligt spelteori. Men den behandlas lite oromantiskt. I ett räkneexempel i "Kort om spelteori" sätts den  altrustiske helige Franciskus av Assisi till värdet 3 och hans motsats Attila till värde 9 i en skala som går mellan 3 till 9. (Detta sätt att analysera problem genom att tilldela spelarna olika typer utvecklades av ungraren John Harsanyi.)

För att gå vidare med dessa frågor är det de så kallade folkteoremen som är mest relevanta. Ett enkelt sådant spel är ”lilla tillitsspelet”. Fallet är att en spelare betalar för något som den andra spelaren sedan levererar. Ekonomer kallar detta ”hold up”-problemet. Spelarna får i detta spel förhandla innan spelet genomförs men det finns ingen tredje part som straffar en spelare ifall man inte följer det avtal man kommit överens om, spelarna måste kontrollera sig själva. För ett enda spel är det rationellt för den som tagit emot betalningen att inte leverera. I ett upprepat spel finns det fler rationella lösningar, det som spelteoretikerna kallar fler jämviktslägen. Dessa jämviktslägen uppnås genom att spelaren som betalar hotar med en bestraffning i senare spel ifall inte spelaren som ska leverera följer sin del av avtalet.
 
Det finns flera strategier för hur bestraffningen ska utformas, även dessa har fått roliga namn av spelteoretikerna. Den tydligaste är den så kallade GRIM-strategin, där en spelare erbjuder möjligheten att nå jämviktsläge enda tills den andra spelaren avviker från avtalet, om så sker tillgriper den betalande spelaren största möjliga bestraffning.
Vad är då det värsta som kan användas som bestraffning i detta spel? På den frågan svarar Ken Binmore att ”det värsta är att avkräva den andra spelaren dennes minimax-utfall."

Detta är vad som i vardagsspråk är ett utbyte av tjänster. Jag gör dig en tjänst mot att du gör mig en tjänst, men om du inte gör det så slutar jag göra dig tjänster eller erbjuder en otjänst. Jag behöver inte använda GRIM-strategin. Även subtila sociala bestraffningar kan räcka för att åter nå jämviktsläget, ifall hotet om värre bestraffningar finns i bakgrunden. En tydlig strategi kallas LIKA FÖR LIKA, då bestraffningen inte är maximal utan så fort den andra spelaren återgår till jämvikt så gör den bestraffande spelaren det också.

Folkteoremen utgår från att en spelare kan observera att den andra spelaren avviker. I en grupp där samma spelare möts upprepat fungerar detta. På sidan 111 i ”Kort om spelteori” förklarar Binmore att en version av folkteoremen gäller för det som kallas delspelsperfekta jämvikter. Delspel är de spel som man går igenom när man reder ut vilken strategi som är bäst genom baklängesräkning. Genom delspel kan man visa att den bestraffning som ska utkrävas inte behöver genomföras av den förfördelade, utan det kan ske av någon annan i gruppen. Binmore skriver att ”om man har ett ändligt antal aktörer är den här sortens ansvarskedjor med nödvändighet slutna”.

Men i sammanhang där det är nya spelare som möts krävs antingen att det går att få information om hur en viss spelare agerat i tidigare spel eller någon form av tredje-parts kontroll. Folkteoremen säger bara att det kan gå att uppnå samarbete i en upprepad situation, inte att det måste ske. Spel med tredje parts-kontroll är en annan sorts spel, mera likt spel med trafikregler och en polis (en typ av våldsspecialist) som kan stoppa dig om du bryter mot reglerna.

Folkteoremen heter så för att spelteoretikerna hade klart för sig följderna av upprepade spel även innan detta formellt publicerades av Robert Aumann. Han tyckte därför att det skulle betraktas som en ”folklig insikt”. Enligt Binmore hade redan David Hume år 1739 (A treatise on human nature)förklarat hur ömsesidighet fungerar. I den mån det handlar om ”tjänster och gentjänster” kan det nog anses vara en folklig insikt sedan urminnes tider. Binmore skriver att det var först 1984, med utgivningen av Bob Axelrods ”Evolution of Cooperation” ”som idén slutligen upphörde att upptäckas på nytt – ungefär på samma sätt som Amerika slutgiltigt upphörde att upptäckas efter Columbus resa 1492”.

I en artikel av Roger B. Myerson (Game Theory: Analysis of Conflict, 1991, Harvard University Press.) föreslås att folkteoremen ska kallas ”general feasability theorems”. Folkteorem låter ju trevligare.

John Joseph Wallis artikel ”Institutions, Organizations, Impersonality, and Interests” får vara ett exempel på hur referenser görs till folkteoremen. Wallis skriver (i min översättning) att en startpunkt för en teori om organisationer är folkteoremens intuition att två individer kan upprätthålla en relation över tid om båda individerna erhåller en avkastning från relationen. (Avkastning är min översättning av ordet ”rent”). Wallis kallar sådana organisationer för “adherent organizations”, de hålls ihop av det intresse som finns att vara med I organisationen utan att det finns kontrakt som binder medlemmarna samman. Små grupper av jägare och samlare, där alla känner alla och främlingar betraktas med stor misstänksamhet, är exempel på sådana ”adherent organizations”. Tyvärr är översättning av "adherent" inte så enkelt, ordet betyder "anhängare".  En synonym till anhängare är "vapendragare", vilket kanske ger lite mer av känsla av De strategier som används i sådana små grupper för att reglera relationerna varierar oerhört, ofta är de strikt ritualiserade. Det går att i Lasse Bergs anda beskriva dessa grupper som i huvudsak internt fridsamma, men med en aktiv social kontroll genom att alla skvallrade om alla. Men folkteoremet förutsätter att det fanns en bestraffnings-strategi. Ytterst tillgreps en GRIM-strategi, som att någon blev utfrusen ur gruppen.
Så snart gruppen växer och möten med andra grupper ökar i antal så måste man hantera relationer med människor man inte säkert har ett upprepat spel med. Varje lokal grupp kommer att en begynnande hierarki för att hantera sådana spel. Wallis beskriver då hur de ledande representanterna inom varje grupp (Wallis kallar dem i artikeln våldsspecialister, men jag antar att det även kan vara andra med auktoritet) kan finna former för regelbunden interaktion enligt folkteoremen. En dominant koalition av våldsspecialister från olika grupper kan på så vis skapa en ”adherent organization”. Detta ger dem ökade resurser att skapa tydligare fördelar i sin egen grupp, och en ännu mer hierarkisk ordning uppkommer. Dessa större grupper bygger på en kontraktbaserad organisation, som inte ska beskrivas med hjälp av folkteorem. Kontraktbaserade organisationer har en tredje part som kan se till att reglerna efterföljs. Den dominerande koalitionen kan utnyttja sina kontakter för att skapa sådan tredje-parts kontroll.

Vad har detta med 600-talet och 1200-talet att göra? Jo, det Wallis beskriver är uppkomsten av det han kallar en naturlig stat (begreppet har tagits fram tillsammans med North och Weingast, se t.ex. Violence and Social Orders). Den naturliga staten är den typ av organisation av organisationer som funnits och fortfarande finns i de flesta samhällen sen historiens början.
 

Ken Binmore, ”Kort om spelteori”, Fri tanke 2012, (Game theory, a very short introduction, Oxford University Press, 2007)

John Joseph Wallis, ”Institutions, Organizations, Impersonality, and Interests: The dynamics of Institutions, February 2010, University of Maryland, and  National Bureau of Economic Research.