Chaostheorie, een manier om het niet-weten te begrijpen
- van delen naar het geheel -

'Alles stroomt en niets blijft hetzelfde; alles wijkt en niets is bestendig ... Wat koel is wordt warm, wat warm is wordt koel; wat nat is droogt op, wat droog is, wordt vochtig...in het veranderen vindt men rust.' (Heraclitus, jaar 500 v.Chr.)

In FAQ verwacht men dat hier de vragen worden geplaatst die geïnteresseerden aan het chaosforum.com hebben gesteld. Niets is minder waar. FAQ is opgebouwd als een vraag-en-antwoordverhaal (onze inspiratiebron op dit punt is de opbouw van het boek ''Een Beknopte Geschiedenis van Alles'' van Ken Wilber - uitgever Lemniscaat ISBN 90-5637-039-1).

Een vraag-en-antwoordverhaal waarbij wordt getracht de verschillende onderwerpen op het gebied van ''the New Science of Chaos, Self-Organization and Complexity'' elkaar te koppelen, alsof het een vloeiend verhaal is. Dit verhaal is natuurlijk nog lang niet af - wij nodigen u uit onderdelen mee te schrijven en te sturen aan - omdat er te veel deelonderwerpen zijn om in één keer in een vraag-en-antwoordverhaal te plaatsen. Daarnaast is het verhaal afhankelijk van de vragen die aan chaosforum.com worden gesteld. Deze vragen kunnen dan worden opgenomen in dit verhaal.

Voor degene die niet het hele vraag-en-antwoordverhaal willen doorlezen, wordt de mogelijkheid geboden om een aantal onderwerpen stapsgewijs te bekijken. Hieronder staan de onderwerpen in een tabel aangegeven (nog niet alle verwijzingen werken).

Autopoiese Zelforganisatie Chaosdenken Dissipatieve structuren
De vlinder van Lorenz Gaiahypothese Systeemtoestanden Praktijk

chaosforum.com

V: Wat is chaosforum.com?
A: Chaosforumdotcom is een netwerk waar mensen elkaar ont-moeten met als interesse-gebieden: complexiteit, Chaos en dynamische systemen. Chaosforum.com heeft tot doel het stimuleren van het praktische gebruik van Chaos en complexiteitstheorie in organisaties.
V: Hoe wisselen deze mensen hun ideeën en gedachten uit?
A: Door in te schrijven op de listserver van deze website kunnen vragen worden gesteld en beantwoord aan alle leden met een simpel mailtje. Daarnaast wordt een aantal keren per jaar een middagbijeenkomst georganiseerd door de deelnemers zelf, waarbij diverse invalshoeken van de chaostheorie en Chaosdenken worden behandeld. Twee keer per jaar is er een meerdaagse workshop, over deelgebieden van de chaostheorie en -denken gegeven, er wordt momenteel gewerkt aan de 1e Nederlandse Leergang Complexiteit & Chaostheorie, aan een Nationaal Chaoscongres voor managers, wetenschappers en adviseurs in 2001 en in kleine groepjes weten de deelnemers elkaar te vinden voor verschillende vormen van ondersteuning en reflectie.

De eerste voorzet voor deze vorm van FAQ is gemaakt door Michel v.d. Hoek in augustus 2000.

Chaostheorie

V: Maar wat is nu precies de chaostheorie?
A: De chaostheorie wordt aangeduid als de "new science". "Chaos is the science of complex, dynamical, non-linear and non-equilibrial systems." In de jaren tachtig kwam een aantal wetenschappers bij elkaar om na te denken over de ontwikkelingen in de verschillende wetenschapsstromingen. Begrippen en concepten als chaotische aantrekkers (attractors), fractalen, dissipatieve structuren, zelforganisatie en autopoietische netwerken spelen een centrale rol in deze dus relatief nieuwe wetenschapstak.
V: Wie heeft de chaostheorie ontdekt?
A: De meteoroloog Edward Lorenz geldt als de eerste ontdekker van Chaos en onvoorspelbaarheid. Lorenz was een wiskundige en meteoroloog. Dankzij hem erkennen de weersvoorspellers dat het voorspellen van het weer op de lange termijn onmogelijk is, hoeveel meetstations en computers men ook gebruikt. Men weet dat het weer de kenmerken heeft van een chaotisch dynamisch systeem: kleine oorzaken in de atmosfeer kunnen enorme gevolgen hebben waardoor betrouwbare weersvoorspellingen op langere termijn onmogelijk zijn.
V: Hoe is Lorenz er dan achtergekomen dat het weer niet te voorspellen is?
A: Lorenz hield zich bezig met computersimulaties, waarmee hij het weer wilde voorspellen. Door het opzetten van een weermodel ontdekte hij toevallig de gevoelige afhankelijkheid voor veranderingen in de begintoestand. Hij wilde in 1963 namelijk een bepaalde simulatiereeks nog eens overdoen en gebruikte daarvoor 3 decimalen in plaats van 6 decimalen van de beginwaarde. Tot zijn eigen verbazing resulteerde dat in totaal andere uitkomsten. Deze verschillende uitkomsten kwamen tot stand omdat hij een afrondingsfout maakte van 0,000127 bij het invoeren van de cijfers in een computersimulatie.  Hij toonde aan dat kleine gevolgen (afronden op drie decimalen) grote oorzaken kunnen hebben. In onderstaande afbeelding staan de twee weerpatronen weergegeven (rechts is het beginpunt). Deze ontdekking staat inmiddels bekend als het vlindereffect van Lorenz.



Figuur uit James Gleick, Chaos: de derde wetenschappelijke revolutie, 1989.

V: Heeft Lorenz het alleen gehouden bij zijn weermodellen?
A: Nee, Lorenz schoof het weer terzijde en zocht naar nog eenvoudiger manieren om een dergelijk complex gedrag voort te brengen. Hij vond er een in een systeem van slechts drie vergelijkingen. In Chaos van James Gleick (blz 29-35) worden twee voorbeelden (waterrad en rollende vloeistof) aangehaald van niet-lineaire systemen. Dankzij computerbewerkingen ontstond het onderstaande plaatje, de welbekende Lorenz-attractor .



Chaosdenkers

V: Wie houden zich bezig met de chaostheorie?
A: Biologen, neurologen, wiskundigen, natuurkundigen, sociale wetenschappers en filosofen. Bekende onderzoekers zijn onder andere: Ilya Prigogine (Universiteit van Brussel), Humberto Maturana (Universiteit van Santiago), Fransisco Varela (Polytechnische Hogeschool Parijs), Lynn Margulis (Universiteit van Massachusetts), Benoît Mandelbrot (Yale Universiteit) en Stuart Kaufmann (Santa Fe Instituut). Het aardige van de chaostheorie is dat alle ''hoofdpersonen'' nog leven, op video staan en nog regelmatig lezingen geven.
V: Waar houden zij zich mee bezig? Waar zijn zij bekend mee geworden?
A: Ilya Prigogine is bekend geworden om zijn gedetailleerde beschrijving van zelforganiserende systemen in de scheikunde: de 'dissipatieve structuren'.
Humberto Maturana en Fransisco Varela hebben zich gewijd aan autopoiese.
Lynn Margulis heeft samen met James Lovelock de wetenschappelijke Gaiahypothese opgezet.
Benoît Mandelbrot is bekend om de fractaalmeetkunde en zijn beroemde Mandelbrot set.
Stuart Kauffman is een van de wetenschappers die aan het begin stond van het Santa Fe Instituut.
V: Wat hebben ze met elkaar gemeen?
A: Allen hebben via een verschillende invalshoek laten zien dat de werkelijkheid complexer is dan wij allen altijd gedacht hebben. De werkelijkheid is niet te vangen in lineaire systemen. Belangrijk bij de ontdekkingen van de wetenschappers is dat er een overeenkomstige kenmerk is: zelforganisatie.



Zelforganisatie

V: Wat houdt zelforganisatie in?
A: Het begrip 'zelforganisatie' vindt zijn oorsprong in de beginjaren van de cybernetica. Zelforganisatie is het spontaan ontstaan van nieuwe structuren en nieuwe gedragingen, die optreden in open systemen die ver van hun evenwichtstoestand verwijderd zijn. Deze systemen worden gekenmerkt door interne terugkoppelingskringen en kunnen soms wiskundig door niet-lineaire vergelijkingen beschreven worden.
V: Even wachten, evenwichtstoestand, terugkoppelingskringen en niet-lineaire vergelijkingen. Wat is een evenwichtstoestand?
A: Een evenwichtstoestand is eigenlijk een 'steady state': de eerste fase waarin een systeem zich bevindt. In de chaostheorie en het Chaosdenken worden vier systeemtoestanden onderkend: evenwicht (E), vlakbij-evenwicht (VBE), ver-van-evenwicht (VVE) en totale Chaos (TC) (zie onderstaand evolutiemodel).



Figuur uit F.M. van Eijnatten, Sociotechniek en Chaosdenken, Bedrijfskunde, 1998

Een systeem beweegt zich voortdurend tussen chaos en orde. In de evenwichtstoestand (E) is een bedrijf 'in steady state': het kent wel uitwisseling, maar het groeit niet en blijft qua vorm ongewijzigd. Er is sprake van orde. Bij het vlakbij-evenwicht (VBE) zijn bedrijven in beweging. Bedrijven groeien, totdat de grens wordt bereikt. Het bedrijf gaat chaotisch gedrag vertonen en komt dan in een ver-van-evenwichtstoestand (VVE).

Een systeem in een ver-van-evenwichtstoestand is onbeheersbaar, en als het zelf intern geen capaciteit heeft om in deze toestand te overleven, zal het onherroepelijk desintegreren en op Totale Chaos (TC) afstevenen. De enige mogelijkheid om aan het noodlot te ontkomen, is te springen naar een hoger niveau van complexiteit (Golf II) (nieuwe orde vanuit de chaos), maar daarvoor moet het systeem zelf over voldoende 'intern potentieel' beschikken.


Over Chaosdenken

V: Wat wordt verstaan onder Chaosdenken?
A: Chaosdenken is een manier van kijken naar organisaties, maatschappijen en de wereld. Het is alsof men een bril opzet. Het Chaosdenken vloeit voort uit het gesloten - en open systeemdenken. Het Chaosdenken gaat uit van de hierboven genoemde systeemtoestanden: evenwicht, dichtbij-evenwicht en ver- van-evenwicht.
Het Chaosdenken kan, net als het open systeemdenken, worden beschouwd als een zogeheten 'lege-huls-theorie'. Dit is een stelsel van onderling samenhangende basisbegrippen die ieder voor zich inhoudelijk 'leeg' zijn, maar gezamenlijk als systeemkundig uitgangspunt kunnen dienen voor nadere inhoudelijke theorieconstructie.
Om de negatieve connotaties van het begrip Chaos te vermijden, stelt Laurie Fitzgerald voor om te spreken over chaordisch systeemdenken. Bij deze wijze van kijken staat de combinatie van orde én chaos centraal. Deze nieuwe basisbeschouwingswijze is niet zozeer een vervanging van, maar eerder een uitbreiding op het open systeemdenken.
V: Wat wordt verstaan onder een chaordisch systeem?
A: Fitzgerald omschrijft een chaordisch systeem als volgt: 'A chaordic system is a complex and dynamical arrangement of connections between elements forming a unified whole, the behavior of which is both unpredictable (chaotic) and patterned (orderly) … at the same time.
Chaordische systemen bezitten - in hun respectievelijke systeemtoestanden - een aantal basiskarakteristieken.

  • Bewustzijn ('consciousness')
  • Verbondenheid ('connectivity')
  • Onbepaaldheid ('indeterminacy')
  • Verval ('dissipation')
  • Verrassing ('emergence')


V: Waarom zou ik me van dat zogenaamde Chaosdenken iets aan moeten trekken?
A: Levende systemen moeten inwendig een compromis sluiten tussen flexibiliteit en stabiliteit. Om in een veranderlijke omgeving te overleven, moeten systemen stabiel zijn, maar niet zo stabiel dat het altijd statisch blijft (1995 Kauffman). Heraclitus (500 v. Chr.) hield zich bezig met het idee dat het universum zich in een constante stroomtoestand bevindt en kenmerken vertoont van stabiliteit en verandering.
V: Het gaat dus om een evenwicht tussen stabiliteit en instabiliteit?
A: Precies, een systeem mag evenmin zo instabiel zijn dat de kleinste fluctuatie (vlindereffect) de wankele structuur volledig laat instorten.
V: Het is toch zo logisch als wat. Waarom hebben we met dat Chaosdenken dan zo'n moeite?
A: De wereld waarin we leven vertoont een verbijsterende complexiteit. De afgelopen 300 jaar is de wetenschap er steeds op gericht geweest die complexiteit te reduceren. Men probeerde complexe systemen op te delen in eenvoudige stukken, en die stukken in nog eenvoudiger stukken. Deze reductionistische aanpak was opzienbarend succesvol en dat zal ook zo blijven.
V: Dus met reductionisme is helemaal niets mis?
A: Het reductionisme liet een leegte achter: hoe kunnen we immers met de informatie die we over de delen bij elkaar hebben gesprokkeld een theorie opbouwen voor het geheel? De grote moeilijkheid hierbij ligt in het feit dat 'het complexe geheel' eigenschappen kan hebben die niet gemakkelijk worden verklaard vanuit de delen. Losse muzieknoten zijn toch wat anders dan een compleet liedje.
V: Het bekende: de som is meer dan de delen?
A: Ja, het complexe geheel heeft vaak, in een volkomen niet mythische betekenis, collectieve eigenschappen, 'opduikende' kenmerken met een eigen wetmatigheid.
V: Zit het Chaosdenken daarmee precies in de 'gaten' van de reductionistische logica?
A: De leer van de complexiteit, is een zoektocht naar wetten die aangeven hoe het leven op natuurlijke wijze kan zijn ontstaan in een soep van moleculen en vervolgens evolueerde tot de huidige biosfeer.
V: Wat bedoel je eigenlijk met evolueren?
A: In het Darwinisme eet de ander de één op en geldt het recht van de sterkste, maar die vorm van natuurlijke selectie kan niet de enig bron van orde zijn die we in de wereld zien. Naast Darwinisme moeten er ook nieuwe systemen ontstaan die min of meer spontaan orde vertonen. Onder het Darwinisme bestaat nog een ander patroon; een nieuwe plaats waarin weer voor een grotere verscheidenheid aan bestaande en nieuwe organismen plaats is.


Over autopoiese


V: Er wordt veel gezegd en geschreven over autopoiese. Maar wie zijn de ontdekkers/bedenkers van autopoiese?
A: De autopoiesetheorie is in de jaren zestig en begin jaren zeventig ontwikkeld door  Maturana en Varela.

Contingentietheoretici en populatie-ecologen stellen dat de grote problemen, waarmee moderne organisaties worden geconfronteerd, ontstaan door veranderingen in de omgeving.
Dit uitgangspunt wordt op losse schroeven gezet door de implicaties die een nieuwe aanpak van de systeemtheorie heeft. Deze is ontwikkeld door Humberto Maturana en Fransico Varela.
Zij beweren dat alle levende systemen gesloten, zelfstandige interactiesystemen zijn die alleen maar naar zichzelf verwijzen. Hun theorie stelt de geldigheid van het maken van onderscheid tussen een systeem en zijn omgeving ter discussie, en biedt een nieuw uitzicht op de logica waarmee levende systemen veranderen.
V: Wat wordt verstaan onder levende systemen?
A: Levende systemen worden gekenmerkt door drie eigenschappen: autonomie, een circulair karakter en zelfverwijzing. Deze verlenen hen de mogelijkheid om zichzelf te vormen of te vernieuwen. Maturana en Varela hebben het woord autopoiese bedacht om te verwijzen naar dit vermogen van zelfvoortbrenging door een gesloten systeem van relaties.
V: Hoe is het mogelijk te beweren dat levende systemen zoals organismen, autonome, gesloten systemen zijn?
A: Maturana en Varela geven als reden dat levende systemen ernaar streven hun karakter te behouden door alle veranderingen ondergeschikt te maken aan de instandhouding van hun eigen organisatie als een gegeven verzameling van relaties.
V: Maar hoe kunnen levende systemen hun karakter behouden?
A: Zij doen dat door het ontwikkelen van circulaire patronen van wisselwerking, waarbij verandering in een enkel element van het systeem gepaard gaat met veranderingen elders, waarbij ze een voortdurend patroon van wisselwerking ontwikkelen dat altijd naar zichzelf verwijst.


Over organiseren

Vraag en Antwoord In Aanbouw