Levande organismer, vår planet och till och med hela universum blir allt mer komplex med tiden. "Komplex" betyder inte bara "komplicerat":det betyder att delarna i ett system samverkar på sätt som ger upphov till egenskaper som ibland kan vara ganska överraskande.

Närhelst en viss tröskel passeras, verkar en övergång ske där vissa komplexa system, såsom myror eller stjärnor, utvecklar förmågan att konstruera ytterligare komplexa system, såsom myrkolonier eller vissa kemiska element.

På jorden kan organismer över riken av djur, växter och mikrober också mötas för att bilda komplexa ekosystem. Och vi människor konstruerar extremt komplexa sociala, institutionella och tekniska system. Så komplexitet kan generera mer komplexitet.

Komplexitet kan också utveckla förmågan att hantera, kontrollera och navigera i den komplexitet den har konstruerat. Vi hanterar, kontrollerar och navigerar till exempel i de komplexa ekonomiska system och trafiksystem som vi har konstruerat. På sätt och vis kan komplexiteten alltså "vända tillbaka på sig själv".

Detta är en anledning till att komplexiteten fortsätter att växa. Processen är iterativ och genererar exponentiellt mer komplexitet över tiden.

Komplexitetsteoretiker har ingående beskrivit hur vi agerar på – det vill säga hantera eller kontrollera – komplexa system. Det är dock mindre tydligt hur vi agerar i – det vill säga navigera i – komplexa system. Det beror på att det handlar om att fatta beslut utan att nödvändigtvis kontrollera systemet för att uppnå ett önskat resultat.

Till exempel handlar vi regelbundet matvaror i det komplexa ekonomiska systemet eller korsar vägen i det komplexa trafiksystemet. Vi gör vårt bästa för att hantera vår privatekonomi med kort- och långsiktiga mål i sikte, och vi planerar vår dagliga pendling för att minimera trafiktiden. Oavsett hur oförutsägbara komplexa system kan vara, har vi för det mesta goda framgångar när vi utför sådana åtgärder.

Ändå stannar vi sällan upp för att tänka på hur detta är möjligt.

Regler för navigering av komplexitet

Det finns flera sätt att svara på frågan om hur framgångsrik navigering av komplexa system är möjlig. Det "analytiska tillvägagångssättet" ser komplexa system som reducerbara till någon enkel deterministisk lag eller uppsättning lagar som gör det möjligt för oss att exakt förutsäga hur den beter sig. Förmodligen kan vi då agera framgångsrikt i komplexa system genom att lära oss och följa dessa lagar.

Men de flesta av oss har ingen aning om de lagar som styr till exempel ekonomin. Faktum är att om det finns sådana grundläggande lagar är de otroligt svåra att upptäcka.

Och det finns ingen garanti för att alla relevanta komplexa system ändå kan reduceras till enkla lagar. Vissa hävdar att ett system som är reducerbart aldrig var komplext i första hand, utan istället bara komplicerat.

Ett annat tillvägagångssätt, kallat "postmodernt", hävdar att det inte finns några urskiljbara lagar för att agera i komplexa system. Det postmoderna tillvägagångssättet anser att komplexa system är oförutsägbara och kaotiska, vilket innebär att navigering i dem innebär ett slags existentiellt språng in i det okända – något som liknar en troshandling. Förmodligen är framgångsrika handlingar i komplexa system då till stor del resultatet av lyckliga gissningar.

Det postmoderna tillvägagångssättet verkar beskriva vissa beslut vi fattar inför komplexitet. Dessa inkluderar de som det finns få bevis för och hög osäkerhet för, till exempel om att gifta sig med en viss person är en bra väg till ett lyckligt liv.

Men det postmoderna tillvägagångssättet klarar inte av de flesta av de åtgärder vi utför i komplexa system, inklusive att köpa matvaror eller korsa vägen. De beslut som är involverade i sådana handlingar innebär inte skenbart att hoppa ut i det okända. Regelbundenhet och tillförlitlighet med vilka vi utför dem tyder på att något mindre godtyckligt – något mer metodiskt – pågår.

Både det analytiska förhållningssättet och det postmoderna förhållningssättet har problem, men var och en fångar ändå något viktigt. Finns det något sätt att få det bästa av båda?

Tumregler

Vi tror att "resoneringsheuristik" - mer bekant som tumregler - är på jobbet. I sammanhanget av komplexa system spårar tumregler "framväxande" regelbundenheter snarare än underliggande, deterministiska lagar.

En emergent egenskap är en som inte är grundläggande, utan uppstår från ett stort antal underliggande interaktioner. Till exempel kan individuella vattenmolekyler inte krusa, men krusningar på en damm kan ändå uppstå från deras interaktioner.

På samma sätt kan komplexa system ibland vara stabila och laglika, sett i en viss skala, snarare än kaotiska, vilket gör det möjligt för oss att göra förutsägelser. När omständigheterna är de rätta kan vi förutsäga vad ett komplext system kommer att göra utifrån sitt tidigare beteende, och detta kan informera våra beslut och handlingar.

Denna process är naturligtvis inte ofelbar. Ibland går folk till butiken för att köpa mjölk och det finns ingen; ibland blir personer som korsar vägen påkörda av bilar. Så, det finns en mening där vi tar ett språng i tro, som det postmoderna synsättet antyder. Vi litar på att förutsättningarna är rätt för att vår tumregel ska fungera.

Ändå finns det också en mening där tumregler är lagliknande, som det analytiska tillvägagångssättet antyder:de är på sätt och vis metodiska och även tillräckligt tillförlitliga för att skapa regelbunden framgång.

Föreställ dig till exempel att du väntar på att korsa en väg. Du ser ett grönt fotgängarljus, en lastbil som rör sig mot övergångsstället och diverse andra detaljer. Lastbilen verkar sakta ner, så du drar slutsatsen att lastbilschauffören ser ett rött ljus och kommer att stanna.

Så har man generellt sett upplevt att lastbilschaufförer betett sig tidigare (icke-psykopatiska och nyktra lastbilschaufförer med bra bromsar). Detsamma gäller trafikljus, medfotgängares beteende och liknande. Så du kliver in på vägen.

Å ena sidan lyder du en regel, även om den spårar stabilitet i komplexa system snarare än underliggande, deterministiska lagar. Å andra sidan har du en viss grad av frihet att välja en handling framför en annan.

Detta händer när en tröskel passeras där komplexitet utvecklar förmågan att tillämpa tumregler. Förmågan att tillämpa tumregler kan i sin tur likställas med förmågan att bli en agent, något som har avsikt och därför kognition. Kanske uppstår kognition i universum när komplexa system som levande organismer utvecklar förmågan att tillämpa tumregler för att framgångsrikt navigera i den ytterligare komplexiteten de skapar. + Utforska vidare

Hur klimatberättelser hjälper människor att navigera i komplexitet och hitta lösningar

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.