Complexity theory applied to society

Complexity theory is a a fairly new science that has emerged in the last 50 years or so. It attempts to understand “messy” systems that on the surface appear to be chaotic and disorganized, such as the weather or the geometry of coastlines or clouds, yet when understood properly is highly ordered.

The most famous part of complexity science is no doubt fractal geometry, which is a kind of mathematics developed by Benoit Mandelbrot to explain self-similar patterns in nature. But in this article I will talk about lessons from complexity theory that can be applied to human systems, to society.

Lesson #1: order may be produced bottom up

One of the most important lessons from complexity theory is that you don’t need a top down planner to produce order. In complex systems order spontaneously emerges bottom up from local interactions between distributed components in the system. This is sometimes called self-organization.


Lesson #2: complex structures often arise from simple rules

Simple rules give rise to simple behavior, right? Wrong! One of the key lessons from complexity theory is that surprisingly simple rules may give rise to highly complex patterns. Fractals are perhaps the most visual examples of this. All throughout nature we find stunningly beautiful fractal patterns (clouds, trees, leaves, flowers) that are governed by a few simple rules.

Computer generated fractal: simple rules give rise to complex patterns

Natural fractal: closeup of broccoli

Lesson #3: maximum diversity at the edge of chaos

An important lesson from complexity theory is that too much regulation results in very fixed and boring patterns, whereas too little regulation results in chaos, which is also fairly useless and boring. However, if the rules are tweaked just right there is a narrow zone in which the mixture of connectivity, rules and randomness produces a remarkably complex and interesting behavior.

Ice is an example of a too much connectivity. Every water molecule is so tightly connected to other water molecules that the result is pretty boring. Liquid water is slightly less well connected and slightly more interesting, but still pretty boring, and in water vapor the connectivity between water molecules is too lose resulting in just random, chaotic behaviorm which is dull too.

But consider the human brain. Neurons follow certain rules that do not just connect them to other neurons but actively prevents connections to be formed or activity to spread. This results in very interesting and intelligent behavior. The human brain and the mind it runs is capable of designing skyscrapers and moon rockets.

Lesson #4: complexity is not the same as chaos

Just because something appears to be highly chaotic and complex doesn’t mean that there is no structure and order to it. Consider the map below of all the internet connections in the world. At first glance it appears highly chaotic like a tangled web.


Splatter map of the Internet

However, if you go into any node in this network you will find that it is entirely ordered. Information is not simply mushed together into one giant soup. On the internet millions of individuals can keep their information separate and interact only with a highly limited number of people if they wish. Viewed globally the picture is pretty messy, but the way to evaluate the order within a network is not to look at the whole picture, but to look at the rules that govern each individual nodes. Is the information just a mess at the node level? No, on the contrary. Viewed locally it is highly organized.

The lesson to draw from complexity theory is that once one shifts perspective from the global network to the node level, the complexity disappears and order emerges.


Lessons for the organization of society

There are many lessons for politics in complexity theory. To the creationist or the central planner the notion that order can arise from below without intelligent design and without a central coherent plan is anathema. They believe only in intelligent design. This is the reason why creationists reject the theory of evolution and why central planners reject the free market. However, complexity theory gives a scientific foundation for how and why order my arise bottom up. There is nothing magical about it and when done correctly the bottom-up approach produces far superior results to the so-called intelligent design.

As a rather odd side-effect of the misplaced belief in intelligent design and top down control, some of the poorest cities in the world have a much better traffic flow than rich, Western cities, simply because the government cannot afford to set up traffic lights and signs. As a consequence the traffic becomes self-organized. Watch the video below from Hanoi, and notice how smoothly the traffic flows, because no single person is in charge of traffic. Rather, the flow of traffic emerges from the interactions and independent decisions of local agents.



Second, politicians believe that the more rules the better the outcome. A rule, to a bureaucrat or a politician is something that orders the universe. The lack of rules results in chaos and disorder, they believe. Complexity theory shows that often the best and most intelligent results are achieved with the simplest of rules. One such set of very simple rules is: be peaceful, respect other individuals’ lives and property, and apart from that you can do whatever you want. If someone breaks this rule, retaliate.

This method of social organization has evolved many times independently of each other in various species. Individuals in a social species are peaceful to each other and typically only resort to violence in self-defense, sometimes known as tit-for-tat. The rules are very simple, yet produce stunning order in nature, and given that it has arisen so many times and survived for a long time it must be a very efficient and productive rule set.

These rules are precisely the rules of the free market. They are so simple that everyone in society can understand them easily and respect them and the result is something similar to what we see in the traffic video from Hanoi above: apparent chaos, which is surprisingly efficient and versatile.

Third, complexity tells us exactly at which level we find maximum creativity and pattern creation, namely with the right mixture of freedom and rules. If there are too many rules, the result is stifling tyranny, producing nothing of value to anyone. If there are too few rules the result is social disorder and civil war.

A variety of research implies that the optimal rules for human creativity is the tit-for-tat rules of the free market. Here the normal function of the government is to stay out of people’s lives, and only resorts to violence to maintain peace and order and to secure the lives and properties of the individuals in society.

The social planners will object to this and claim that this is “too simplistic” and that the world “is more complex than that.” They will say something like the following: “to separate out the contribution of one person from another is impossible. The industrial society is too complex with too many interdependencies to talk about separate individuals, separate properties and separate contributions. It is all just a big messy soup where everything is part of everything else, and nothing is truly real except the group.”

But what complexity theory teaches us is that complexity is not the same as chaos. Being intertwined in a web of relations is not the same as being merged into one big soup. This can be proven quite easily. Suppose you have a brain and you place it in a mix master which truly transforms it into a soup. Would that brain still be as intelligent as the un-mixed brain? Of course not, because that web of relations between neurons really matters. They are crucial to the intelligent behavior of the mind.

It is only when one tries to take the global perspective of the Intelligent Designer that the self-organizing network looks chaotic, much like the splatter map of the Internet above. But this complexity disappears when one takes the view of each individual inside that network. Each transaction in the free market is ordered and logical, and the result is therefore a wonderful emergent logic machine which preserves the identity of properties.

Therefore, rather than thinking of the world in terms of a supernatural Intelligent Designer creationists and social planners should try to appreciate the beauty and efficiency of the natural, self-organized world.

Share this:

This entry was posted in filosofi, politikk, vitenskap. Bookmark the permalink.

26 Responses to Complexity theory applied to society

  1. Ako says:

    Så enkelt, men likevel så vakkert, skrevet!

  2. anonym says:

    bare så du er klar over det Onar, men det er en tillitskrise mellom oss velferdsstatstilhengere(som følger med på denne bloggen)og dere liberalister: det er derfor vi ikke kommenterer her.

  3. Zanthius says:

    “Watch the video below from Hanoi, and notice how smoothly the traffic flows, because no single person is in charge of traffic. Rather, the flow of traffic emerges from the interactions and independent decisions of local agents.”

    Hahahahaha… undersøk trafikk-ulykke-statikken for Vietnam.

    “Government statistics show traffic accidents, the leading cause of death in Vietnam, claim about 12,000 lives every year in the country of 84 million.”

    • Zanthius says:

      Norge: 300 trafikkulykker per år / 4.8 millioner folk = 6 ulykker per 100 000 innbygger per år

      Vietnam: 12000 trafikkulykker per år / 84 millioner folk = 14 ulykker per 100 000 innbygger per år

      Svar: jeg synes faktisk at lutfattige Vietnam som ikke har råd til ordentlige veier, gatelys, midtrabatt, fotgjengerfelt, gjerder, flere felter og trygge biler og som ikke har en velutdannet befolkning med fokus på HMS kommer sjokkerende bra ut sammenlignet med superrike Norge.

      Forøvrig var poenget mitt i artikkelen at selvorganisering ofte er langt mer effektivt. Ulykkesstatistikken i Vietnam endrer overhode ikke på det poenget.

      • Zanthius says:

        kalkuleringene stemmer overens med statistikken på wikipedia:

        Svar: jeg synes det er veldig interessant at du velger å fokusere på det du anser som “low hanging fruit.” Du angriper det du anser som svakheter i min artikkel, uansett om dette er veldig relevant for det overordnete argumentet. Dette er en variant av stråmannargumentasjon. Intellektuell redelighet involverer alltid å angripe det STERKESTE argumentet til motstanderen. Hvis man ignorer det sterkeste argumentet, og i stedet fokuserer på det svakeste har man begått en litt sofistikert variant av stråmannargument. Da angriper man noe som er på siden av det essensielle i argumentet som blir fremlagt.

        • qop says:

          Hvis man har sett på forsøkene med “shared space” i endel europeiske byer – der man fjerner alle trafikkskilt og lyskryss, med det resultat at du får økt trafikksikkerhet, færre ulykker og bedre flyt og en hyggeligere og mindre stressende opplevelse for trafikkantene – så forstår man at det er noe galt med din innvending:

          • Alex says:

            Også skrevet om i artikkelen jeg linket til tidligere.

          • qop says:

            Hei Alex

            Ja, takk. La merke til det først etter at jeg svarte Zanthius.

            Og noe av det interessante var at såsnart man i trafikken begynte å behandle folk som voksne og ansvarlige mennesker, så begynte de å oppføre seg deretter. Man opplevde at miljøet ble bedre, at folk hilser på hverandre, oppfører seg mer tillitfullt og tar mer hensyn.

            For meg var akkurat det enda mer overraskende, enn at det ga større sikkerhet og bedre flyt i trafikken.

            Svar: veldig hyggelig å høre at du faktisk har lært noe om menneskets natur du ikke visste fra før. Du har garantert hørt det før: vold avler vold, uhøflighet avler uhøflighet, snylting avler snylting, kriminalitet avler kriminalitet. Men du har garantert også hørt: smil og verden smiler tilbake. Dette er temmelig elementære greier. Behandler du folk som barn oppfører de seg som barn. Behandler du dem som voksne oppfører de som voksne, og dette gjelder ikke bare i trafikken. Det gjelder i ALLE deler av samfunnet.

          • Alex says:

            Hei qop, det var ikke for stjele showet altså. Ville bare informere om at din video og min artikkel henger i hop, i håp om at det skal bli lagt merke til og tatt til etteretning 🙂

    • Alex says:

      Det er litt spesielle forhold i Vietnam/hanoi da.. Prøv denne:

  4. Zanthius says:

    Bare som en kommentar til hele artikkelen så vil jeg si at Staten kan sees på som et “pattern emerging from chaos”.

    Svar: det er i såfall nytale av verste sort.

    • Zanthius says:

      “Simple rules” kan også innbefatte enkle stakk-regler ( for eksempel på usunn mat og narkotika ). For mye regler er selvsagt dumt, men hvem har sagt at de fineste fraktalene kommer fra akkurat det regelsettet som benyttet si laissez-faire kapitalisme? For lite regler er også dumt.

  5. anonymiusius says:

    Jeg er glad du holder koken og fortsetter å snurre Onar trill rundt, Zanthius! Før eller senere vil naturligvis han og hans hær av fjortenåringer forstå at de er godt utpå viddene med det lille luftslottet 🙂 It only takes time!

    Svar: det er dette jeg ikke skjønner. Zanthius har ikke kommet med særlig gode argumenter og han har fått meget solide og fyldige svar på dem. Likevel klarer du altså å få det til at Zanthius “snurrer Onar trill rundt.” Lever vi i samme univers? Hvordan i alle dager klarer du å tolke Zanthius dithen at han snurrer meg trill rundt? Kan du forklare meg hvordan du klarer dette kunststykket?

    • Zanthius says:

      “Lever vi i samme univers?”

      Jeg trodde det før jeg hadde lært noe om kvantefysikk, men er ikke så sikker nå lengre. De nevrale nettverkene våre er uansett sammensatt på unikt forskjellige måter. Jeg ser verden fra mitt nevrale nettverk mens du ser verden fra ditt nevrale nettverk. Jeg kan derfor garantere at selv om universet muligens er det samme for oss alle, så ser det definitivt ikke likt ut til oss alle. Til folk med synesthasia ( ) kan for eksempel bokstaver og nummer som til “vanlige” folk ser sorte og hvite ut bli sett med farger.

  6. Alex says:

    Jeg må le.. Jeg skjønner faktisk ikke at det er mulig å ta zanthius sin side om man har fulgt hele diskusjonen her inne. Klart, man kan Være enig i noen av hans synsPunkter og innvendinger, kan hende han noen gang har poenger som virker fornuftige (jeg synes ikke det), men at han snurrer noen som helst her inne trill rundt… Det kan jeg ikke forstå at noen kan mene. Jeg får faktisk litt vondt i hodet av å prøve å sette meg inn i hvordan det er mulig..

    • Zanthius says:

      “Jeg skjønner faktisk ikke at det er mulig å ta zanthius sin side om man har fulgt hele diskusjonen her inne. ”

      Det er veldig mye veldig mange ikke forstår. Forstår du det?

  7. Zanthius says:

    Vil bare si til at selv om jeg nesten utelukkende gir negativ feedback til Onar, så betyr det ikke at jeg ikke er enig med han i mange ting. Grunnen til at jeg nesten utelukkende gir negativ feedback skyldes at jeg mener negativ feedback er det vi vokser mest av, mens positiv feedback virker ganske meningsløst i mine øyne. Selv om min første reaksjon var å kritisere denne artikkelen, så er det noe av det beste jeg har lest av Onar. Synes selv kaosteori, kompleksitetsteori og systemteori er veldig interessant, og jeg elsker fraktaler. Synes faktisk fraktalargumentet er et veldig interessant argument for å bygge samfunnet vårt på et enkelt sett med regler, men det finnes mange forskjellige enkle regelsett som kan lage mange forskjellige fraktaler. Laissez faire kapitalismen til Onar vil i henhold til denne tankegangen kanskje gi en bestemt fraktal, men andre enkle regelsett burde da også kunne gi andre fraktaler. Dette fraktalargumentet burde derfor mer enn noe annet fortelle dere laissez faire kapitalister at deres regelsett ikke nødvendigvis er det eneste.

    • Carlo says:

      Jeg tror ikke at LF-kapitalisme vil gi én bestemt fraktal.

      Filmsnutten “Cymatic experiment” demonstrerer hvordan ett sett av regler (vibrasjon) kan gi ulike mønster basert på frekvens. Hvis vi overfører denne demonstrasjonen til samfunnet er altså LF regelsettet og de ulike frekvensene er de naturlige forskjellene mellom mennesker.

      De mange forskjellige mønster som oppstår er basert på fredelig interaksjon.

  8. anonym says:

    glad du fikk avslag på din søknad om uføretrygd Onar!!!!

    Nå får du smake din egen medisin: leve av veldedighet.

    • Vegar says:

      Du er en idiot. Eventuelt full og forhåpentligvis snart angerfull, men jeg er likevel relativt sikker på at første setning står.

      Håper at alle vi andre kan enes om akkurat dette, uavhengig av alt annet vi ikke enes om.

      • anonym says:

        det er liberalister som er idioter. første setning står, det er riktig det.

        jeg er klar over at vil få noe hjelp uansett av samfunnet.

      • anonym says:

        hvorfor skulle jeg være angerfull??

  9. anonymiusius says:

    Helt enig. Dette er et svært unødvendig utspill. Og når det gjelder Onars avslag så er det jo klart at han har inntekter på andre vis, for i motsetning til i et liberalt system så vil han aldri bli overlatt til seg selv uten noen form for inntekt i dagens system. Man vil, heldigvis, aldri bli nødt til å leve av veldedighet i Norge – og takk og lov for det.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *