Kort nadat de film Star Wars voor recordomzetten had gezorgd, zat een groep van 97 sprinkhanen klaar om de film te gaan bekijken. Veel keus hadden ze niet: ze zaten vastgebonden en met hun koppen stevig ingeklemd terwijl onderzoekers de pieken aan elektrische activiteit in hun hersenen volgden waarmee ze reageerden op de vloten ruimteschepen die van beide kanten op hen af kwamen suizen.
De wetenschappers probeerden erachter te komen hoe sprinkhanen er in een dichte zwerm in slagen onderlinge botsingen te voorkomen. Onderzoek naar dit aspect van zwermgedrag heeft waardevolle informatie opgeleverd over menselijk zwermgedrag, variërend van de manier waarop wij onze weg weten te vinden door mensenmassa's tot systemen voor het voorkomen van autobotsingen. Er zijn tal van andere manieren waarop we lering kunnen trekken uit het gedrag van dieren in groepen zoals sprinkhanenzwermen, vogelformaties en scholen vissen. Dit boek laat zien hoe we die lessen niet alleen kunnen gebruiken om betere groepsbeslissingen te nemen, maar ook voor betere beslissingen als individu binnen een groep.
De individuele dieren in een zwerm, kudde of school volgen regels die hen in staat stellen optimaal gebruik te maken van de groep. Sommige van deze regels helpen de leden van de groep om bij elkaar te blijven. Andere regels stellen de leden in staat zich te gedragen alsof ze onderdeel zijn van een superorganisme dat zonder individuele leider opereert en waarvan, naarmate de groep zwermintelligentie ontwikkelt en benut bij het nemen van collectieve beslissingen, het geheel groter wordt dan de som der delen.
De moderne complexiteitswetenschap heeft aangetoond dat collectief gedrag in groepen dieren (met name van insecten zoals sprinkhanen, bijen en mieren) voortkomt uit een verzameling uiterst simpele regels voor de interactie tussen individuen en hun directe buren. Hij heeft ook laten zien dat veel van de complexe patronen in de menselijke samenleving het resultaat zijn van soortgelijke eenvoudige regels voor de sociale interactie tussen individuen. Mijn uiteindelijke doel met dit boek is te onderzoeken hoe dit proces verloopt en, nog belangrijker, eenvoudige regels te vinden die ons door de mist van complexiteit kunnen leiden waar onze levens maar al te vaak in gehuld lijken te zijn.
Het proces dat maakt dat eenvoudige regels uiteindelijk tot complexe patronen leiden wordt ‘zelforganisatie’ genoemd. In de natuur doet dit fenomeen zich voor als atomen en moleculen spontaan samenkomen en kristallen vormen en die kristallen zich vervolgens combineren tot, om maar iets te noemen, de ingenieuze patronen van zeeschelpen. Het doet zich voor als de wind over het zand van de woestijn blaast en ingewikkelde duinformaties creëert. Het doet zich gedurende onze eigen lichamelijke ontwikkeling voor zodra individuele cellen bij elkaar komen en structuren vormen zoals een hart en een lever, en patronen zoals een gezicht. Het doet zich ook voor zodra wij mensen samenkomen en met elkaar de complexe sociale patronen van families, steden en samenlevingen vormen.
Een centrale instantie die toezicht houdt op het proces is hierbij overbodig. De enige vereiste is een geëigende verzameling eenvoudige lokale regels. Losse zandkorrels voegen zich samen tot duinen onder invloed van de combinatie van zwaartekracht, windkracht en onderlinge wrijving tussen zandkorrels. Atomen en moleculen ondergaan de aantrekkings- en afstotingskrachten van nabijgelegen atomen en moleculen, krachten die op zichzelf voldoende zijn om tot een verstrekkende ordening te leiden die zich in alle richtingen over een afstand van miljarden atoomdiameters kan voortzetten.
Onze samenleving bestaat eveneens uit miljarden individuen en onze onderlinge aantrekkings- en afstotingskrachten kunnen op soortgelijke wijze tot sociale structuren leiden. Deze structuren zijn echter bij lange na niet zo regelmatig als die van atomen in een kristal. Om de schilderachtige maar enigszins misleidende zinsnede van de complexiteitswetenschapper te gebruiken: ze bevinden zich op de rand van chaos.
De uitdrukking kan verkeerd worden begrepen, aangezien het woord ‘rand’ suggereert dat onze sociale structuren permanent gevaar lopen in anarchie te vervallen. Wat het in feite betekent is dat ze qua organisatiegraad ergens tussen volmaakte orde en totale chaos in liggen.
Het valt niet mee om totale chaos te bereiken, al vindt mijn eega dat de ongeordende stapels papier op mijn bureau er aardig dicht bij in de buurt komen. Mijn tegenwerping is dat, ook al ben ik de enige die in staat is hem waar te nemen, er achter die chaos wel degelijk ordening schuilgaat.
Achter de meeste vormen van chaos gaat ordening schuil. We hebben het dan over dynamische ordening, een fenomeen dat je kunt waarnemen door simpelweg wat koude melk in een dampende kop zwarte koffie te gieten. Bovenin verschijnen patronen die verraden wat er zich onder het oppervlak afspeelt, waar de vermenging van de hete en koude vloeistof een verzameling draaikolkjes oplevert die zichzelf in korte tijd ordenen tot een opmerkelijk regelmatig patroon van wat bekendstaat als Rayleigh-Bénardcellen. Je kunt ze tegenkomen in een flinterdunne vloeistoflaag op een plat bord, maar ook in de kilometers dikke laag van de aardatmosfeer.
Systemen die zich op de rand van chaos bevinden, waaronder groepen dieren en menselijke samenlevingen, kennen eveneens een dynamische ordening, die echter een stuk langer stand houdt dan de draaikolkjes in een kop koffie. De ordening is het resultaat van regels voor de interactie tussen individuen die uiteindelijk grootschalige dynamische interactiepatronen opleveren. De resulterende verzameling patronen is kenmerkend voor de samenleving als geheel, en niet voor de individuele leden.
Deze patronen kunnen een uiteenlopend scala aan tijdschalen bestrijken. Sommige, zoals de patronen van steden, kunnen zeer lang bestaan. Andere, zoals die van een bewegende mensenmassa, kunnen net zo vluchtig zijn als de wolken aan een winderige hemel. Weer andere, zoals die van menselijke relaties, liggen ergens tussen die twee in.
In een systeem dat zich op de rand van chaos bevindt zijn twee soorten dynamische patronen mogelijk. In het ene slingert het systeem eindeloos heen en weer tussen verschillende posities, zoals wel eens gebeurt bij huiselijke ruzies die eindeloos door kunnen gaan zonder tot een oplossing te komen. In het andere, veel productievere, patroon past het systeem zich aan aan veranderende omstandigheden, zoals de vorm van een school vissen bij het naderen van een belager.
Als de individuen in een groep in staat zijn collectief te reageren op veranderende omstandigheden, wordt de groep een complex adaptief systeem. De regels die aan dat soort systemen ten grondslag liggen en hun gedrag sturen zijn van niet te onderschatten belang, niet alleen voor onderzoekers van de menselijke samenleving, maar ook voor onderzoekers van de natuur als geheel.
Succesvolle ecosystemen zijn complexe adaptieve systemen, evenals succesvolle steden en samenlevingen. Volgens het Gaia-concept van wetenschapper James Lovelock is de aarde als geheel een complex adaptief systeem. Een zeer goed denkbare langetermijnaanpassing, een die ons allemaal zou moeten interesseren, is dat de aarde zich uit zelfbescherming misschien wel van de mens als soort zal ontdoen. Of dat gaat gebeuren of niet zou wel eens kunnen neerkomen op de vraag of we er op tijd in zullen slagen de regels van de complexiteit van het systeem aarde te ontdekken en of we dan wijs genoeg zullen zijn om ons aan die regels aan te passen en te conformeren.
Om een complex adaptief systeem te kunnen laten evolueren en groeien, moeten de interacties tussen de individuele leden aan bepaalde eisen voldoen. In plaats van simpelweg additief, zoals bij het aantal teamleden dat in een touwtrekwedstrijd aan het touw hangt, dienen de interacties niet-lineair te zijn, wat inhoudt dat een door een individu verrichte handeling een onevenredig sterke reactie oproept bij andere individuen of bij de groep als geheel. Eén enkele persoon die aan het eind van een concert begint te klappen, bijvoorbeeld, kan meerdere mensen ertoe aanzetten dat ook te doen, die op hun beurt weer enkele anderen prikkelen, tot al snel het hele publiek zit te applaudisseren.
Collectief klappen kan zich soms synchroniseren, wat een eigenschap is van het publiek als geheel, en niet van welke individuele toeschouwer ook. Dergelijke emergente (opduikende) eigenschappen dienen zich in complexe adaptieve systemen aan zodra er tegelijkertijd sprake is van meerdere soorten niet-lineaire actie.
Een van de belangrijkste emergente eigenschappen die een groep kan hebben is zwermintelligentie, die een groep in staat stelt problemen aan te pakken en op te lossen op een manier waartoe de individuele leden niet in staat zijn. In dit boek onderzoek ik de eenvoudige regels die in de natuur aan zwermintelligentie ten grondslag liggen. Ik stel de vraag aan de orde of we zwermintelligentie, en de regels die eraan ten grondslag liggen (of andere, even simpele regels), kunnen gebruiken als hulpmiddel om onze weg te vinden door de complexiteiten van het leven.
Onze ontdekkingsreis begint bij het dierenrijk en verloopt in negen stappen. In de eerste drie stappen behandelen we de evolutie van zwermintelligentie in de natuurlijke wereld en de lering die we kunnen trekken uit de onderliggende regels. De volgende vier stappen richten zich op het ontwikkelen van groepsintelligentie in de menselijke samenleving en de toepassing ervan bij het oplossen van complexe problemen. In de laatste twee stappen gaan we dieper in op het fenomeen complexiteit zelf en leggen we nieuwe en simpele regels bloot die we kunnen gebruiken om de best mogelijke beslissingen te nemen op momenten dat de complexiteit ons in zijn web gevangen lijkt te houden.
Hoofdstuk 1 geeft een overzicht van zwermintelligentie: Wat is het? Hoe ontstaat hij uit niet-lineaire interacties? Welke soorten dieren maken er gebruik van? Welke voordelen biedt zwermintelligentie de individuen binnen een groep en de groep als geheel?
In de daaropvolgende twee hoofdstukken behandelen we de regels die sprinkhanen en bijen volgen als ze in zwermen vliegen, alsmede de laag-bij-de-grondse logica der mieren. Deze drie soorten insecten gebruiken de basisregels van complexe adaptieve systemen op zeer verschillende manieren om gestalte te geven aan zwermintelligentie. Van elk van deze manieren kunnen we als mensen iets leren.
De botsingvermijdingsstrategieën van sprinkhanen hebben implicaties voor bestuurders van voertuigen en voor mensen die zich in menigten bevinden. Bijen gebruiken ‘onzichtbare leiders’ om de bewegingen van de zwerm te sturen. Wij kunnen hetzelfde doen en eveneens van zulke leiders profiteren als we ons op onbekend terrein bevinden. Mieren gebruiken een gespecialiseerde vorm van groepslogica die hen in staat stelt de kortste weg te vinden en looproutes te optimaliseren. Wij kunnen tijdens wandelingen of autotochten hun voorbeeld volgen. Het aantal manieren waarop hun wijze van probleemoplossen inmiddels in andere situaties wordt toegepast zal je wellicht verbazen.
Na de hoofdstukken over insectenlogica besteed ik aandacht aan individueel gedrag in mensenmenigten en beschrijf ik hoe recent onderzoek naar de complexe dynamiek van mensenmenigten optimale strategieën heeft blootgelegd om onze weg door dat soort mensenmassa's te vinden en het er in gevaarlijke massasituaties zo goed mogelijk af te brengen.
In de twee volgende hoofdstukken richt ik me op het groepsgewijs nemen van beslissingen. Allereerst stel ik de vraag of we een gemiddelde koers moeten volgen, eentje die met ieders mening evenveel rekening houdt, of dat we de koers moeten volgen die door de meerderheid wordt erkend. In het tweede hoofdstuk laat ik zien hoe we groepsintelligentie kunnen gebruiken om tot de best mogelijk consensus te komen en hoe we onderweg de valkuilen van groepsdenken het beste kunnen omzeilen.
Een van de manieren waarop groepsintelligentie kan worden gerealiseerd is via netwerken. In hoofdstuk 7 onderzoek ik verschillende netwerkmethodes, waaronder de methodes die tot de befaamde zes niveaus van scheiding leiden. Ik laat zien hoe nieuwe inzichten doeltreffendere netwerk- en communicatiestrategieën hebben opgeleverd en ons vermogen om de verspreiding van ziekten via het menselijk netwerk te voorkomen hebben vergroot.
Het voorlaatste hoofdstuk is gewijd aan de manieren waarop we eenvoudige regels kunnen gebruiken om, als we met complexe problemen worden geconfronteerd, tot de beste individuele beslissingen te komen. Sommige van deze succesvolle benaderingen zijn echt heel simpel en leiden tot verrassende conclusies ten aanzien van de hoeveelheid en het soort informatie dat we nodig hebben om tot de beste beslissingen te kunnen komen.
Als laatste onderzoek ik in hoofdstuk 9 nog een andere manier om tot beslissingen te komen, namelijk door op zoek te gaan naar patronen binnen de complexiteit. Soms kunnen deze patronen ons in de juiste richting leiden, maar zoals de wetenschap laat zien is de samenleving als geheel veelal groter dan de som der delen en zullen we ons er bewust van moeten zijn dat er momenten kunnen zijn waarop de complexiteit van het geheel de eenvoud die erin verborgen ligt aan het oog onttrekt. Eenvoud is prima, maar de complexiteit regeert. Afgesproken?
Noot bij de Noten
In de loop van het door mij verrichte onderzoek voor dit boek ben ik op tal van fascinerende anekdotes, verwijzingen en interessante punten gestuit die zich niet goed lieten inpassen in de hoofdtekst. Ik heb ze samengebracht in een verzameling eindnoten, die bedoeld is om naar believen te worden geraadpleegd en genoten en die heel goed los van de hoofdtekst kunnen worden gelezen. Meerdere lezers van mijn eerdere boeken, die op dezelfde manier zijn opgebouwd, hebben me laten weten dat de noten het eerste zijn wat ze lezen! Als je van een onderwerp in de hoofdtekst meer wilt weten, is de kans groot dat de noten je met gedetailleerdere informatie verder op weg helpen.
Sommige van de noten wijzen je de weg naar de onderliggende wetenschappelijke literatuur (doorgaans toegankelijk via websites zoals Google Scholar). Ik heb mijn best gedaan artikelen te selecteren die niet alleen baanbrekend zijn, maar ook gemakkelijk leesbaar.