Ett team av forskare inklusive Neil Johnson, professor i fysik vid George Washington University, har upptäckt att decentraliserade system fungerar bättre när de enskilda delarna är mindre kapabla.
Dr Johnson var intresserad av att förstå hur system med många rörliga delar kan nå ett önskat mål eller mål utan centraliserad kontroll. Detta utforskar en gemensam teori om att decentraliserade system, de utan en central hjärna, skulle vara mer motståndskraftiga mot skador eller fel.
Denna forskning har potential att informera allt från hur man effektivt strukturerar ett företag, bygga ett bättre autonomt fordon, optimera nästa generations artificiella intelligensalgoritmer-och kan till och med förändra vår förståelse för evolution. Nyckeln ligger i att förstå hur "sweet spot" mellan decentraliserade och centraliserade system varierar med hur smarta bitarna är, Dr Johnson sa.
Teamet byggde en beräkningsmodell av ett decentraliserat system, justera variabler för att återspegla hur komponenter kan förbättras med tiden och bli mer effektiva vid lösning av problem. Dr Johnson blev förvånad över att upptäcka att när hans forskargrupp gjorde enskilda bitar bättre, hela systemet fungerade sämre. När delarna blir smartare, de gör tillsammans mer betydande fel och upprepar misstag från det förflutna, han sa.
"Vi fann att när du har en samling objekt som fungerar på något decentraliserat sätt, och de enskilda objekten blir bättre på informationsbehandling, hela systemet blir värre för att de tenderar att bilda sig till folkmassor, även om det inte finns något i dem som säger "Jag vill vara medlem i en folkmassa, "" Dr Johnson sa. "Precis så som du ser på mönster när du får mer minne, det kan låsa in dig i ett visst felaktigt sätt att se på saker. "
När en alltför kapabel systemkomponent arbetar med en uppgift, det kommer att börja självkorrigera när misstag händer för att nå målet. Detta leder till överkorrigeringar som tar systemet längre bort från dess slutpunkt, "det värsta det kan göra, "Dr Johnson sa.
Dr Johnson jämförde detta med ett scenario där en grupp vänner paddlar kanot längs en flod. Om en del paddlar vänster och en del paddlar höger, kanoten skulle röra sig i en rak linje. Om helt plötsligt, dock, varje person i kanoten bestämde sig för att paddla vänster, detta skulle skapa en rad överkorrigeringar som resulterar i en fördröjning i att nå sin destination.
"Decentraliserade system är bra så länge objekten inte blir för smarta, "sa han." När de börjar bli för smarta kommer ditt system att börja vända på ett eller annat sätt. "
Hans budskap till individer som arbetar inom ett organisationssystem? Överväg inte det.
Dr Johnson tror att dessa resultat kan ha tillämpningar för teknikutveckling. Författarna förutspår att autonoma fordon kan prestera bättre med enklare komponenter och föreslår att personer med skadad hjärnfunktion kan återfå en tidigare förlorad funktion om de enskilda komponenterna, till exempel arm- eller benmuskler, ges enkla instruktioner direkt. Deras arbete föreslår också ett nytt perspektiv på varför biologisk evolution hoppade från mindre komplexa organismer som larver till organismer med centraliserade nervsystem.
Studien publicerades idag i Vetenskapliga framsteg .
