آیا تا به حال "نظریه بی‌نظمی و فراكتال" به گوشتان خورده است؟ نظریه های علمی كه حتی گاها دلایل اصلی آنها روشن نیست، در تمام علوم از جمله سخت افزار و نرم افزار نیز دیده می شوند. از جمله جذاب ترینه این نظریه ها می توان به نظریه ی بی‌نظمی و فراكتال اشاره كرد. این نظریه در علوم كامپیوتر به اثبات رسیده است و با وجود آنكه تئوری های علمی برای تمامی بخش های آن توضیح و تعریف مناسبی را پیدا نكرده اند، اما با یك درك كلی می توانید بر وضعیت آن مسلط شوید. نظریه بی نظمی یك تعریف كلی دارد كه در تمامی علوم و شاخه ها یكسان است:
((نظریه بی نظمی (آشوب) یك مفهوم ریاضیاتی محسوب می‌شود كه شاید نتوان خیلی دقیق آن را تعریف كرد، اما می‌توان آن را نوعی اتفاقی بودن همراه با قطعیت دانست؛ قطعیت آن به خاطر آن است كه بی‌نظمی دلایل درونی دارد و به علت اختلالات خارجی رخ نمی‌دهد، اتفاقی بودن آن هم به دلیل آن است كه رفتار بی‌نظمی، بی‌قاعده و غیرقابل پیشبینی است. این تئوری كه در حیطه علوم تجربی، ریاضیات، رفتارشناسی، مدیریت، جامعه‌شناسی و ... وارد شده، باعث تغییر در نوع دیدگاه بشر به حل مسائل غیرقابل پیشبینی شده‌است.))
این نظریه معتقد است كه در هر بی نظمی و آشوب، نظمی پنهان نهفته است. الگوهای بی نظمی دارای یك نظم خاص هستند كه شاید در مقادیر بزرگتر قابل مشاهده باشد. به این معنا كه نباید نظم را تنها در یك مقیاس جستجو كرد و پدیده‌ای كه در مقیاس محلی، كاملاً تصادفی و غیرقابل پیشبینی به نظر می‌رسد، چه بسا در مقیاس بزرگتر كاملا پایا و قابل پیشبینی باشد. تا همین چند دهه پیش، دانشمندان اعتقاد داشتند كه هر پدیده دارای رفتار "سیستامتیك" است كه متاثر از قوانین طبیعت، ریاضی و به طور كلی كاملا قابل پیشبینی است. با گذشت زمان و پیشرفت علوم، عدم توجیه بسیاری از رویدادهای طبیعی بواسطه دیدگاه‌های جبرگرایانه قبلی، باعث شد تا دید دانشمندان به این موارد تغییر كرده و در همان زمان نظریه هایی از جمله نسبیت، كوانتوم و هرج و مرج (Chaos Theory) پدیدار شدند. Chaos Theory دست كم در بحث معنی لغتی، به معنی فقدان هر گونه نظم در یك ساختار است كه در نهایت ظاهری ناكارآمد پیدا می كند. از این رو Chaos Theory تركیب دو كلمه است كه معنی آنها كاملا منفی است. ا بهبود نگرش دانشمندان و روشن شدن ابعاد علمی و نظری آن، امروزه دیگر بی‌نظمی و آشوب به مفهوم سازمان نیافتگی و درهم ریختگی تلقی نمی‌گردد؛ بلكه بی نظمی یعنی جنبه های غیر قابل پیشبینی و اتفاقی در هر ساختار و یا پدیده است كه دارای ویژگی های خاص خود است. به عبارت ساده تر، بی نظمی نوعی نظم غائی است كه در بی نظمی وجود دارد.
در اوایل معرفی این نظریه، دانشمندان و تحلیلگران معتقد بودند كه معلول ها به شیوه های خطی دلیل اصلی ایجاد بدنه مقولات و پدیده های خاص هستند. اما این ایده دیگر چندان معنی ندارد؛ جهان همواره دارای نقش خلاقانه بی نظمی و آشوب است كه به صورت خودسازنده و حتی گاها خلاق، تصادفی و نسبتا عجیب عمل می كنند. در چنین شرایطی سیستم های از نظم به سوی بی نظمی و از بی نظمی به سوی نظم حركت می كنند! در سال 1990، هیلز در مورد نظریه آشفتگی گفت: بی‌نظمی و آشوب نوعی بی‌نظمی منظم یا نظم در بی‌نظمی است. بی‌نظمی از این رو، كه نتایج آن غیرقابل پیشبینی است و منظم بدان جهت كه از نوعی قطعیت برخوردار است. برای درك بهتر، یك مثال بسیار جالب توجه را عنوان می كنیم؛ در برخی مقالات بی نظمی، به "تولید مثل قورباغه های نر" اشاره شده است. گروهی از دانشمندان علوم ژنتیك، برای یك آزمایش بر روی قوباغه ها، تعدادی از آنها را به آزمایشگاه بردند. اما برای حفظ شرایط آزمایشگاهی و جلوگیری از زیاد شدن این حیوانات در این محیط، آنها تنها از غورباقه های نر استفاده كردند. اما در عین ناباوری متوجه شدند كه پس از مدتی تعداد 5 قورباغه جدید به آنها اضافه شده است! قضیه از این قرار بود كه غورباقه ها به ناچار برای ادامه نسل خود، 6 ماه از سال را نر و 6 ماه دیگر را ماده می شدند و این یعنی بی نظمی وارد نظم طبیعت شده و راه را برای ادامه بقا باز كرده است.
بی‌نظمی و فراكتال در سیستم های كامپیوتری
نظریه های بسیاری وجود دارند كه تئوری های فراكتال و بی نظمی را به خوبی بازگو می كنند. از علوم پزشكی تا هوا و فضا؛ اما در ادامه به تاثیر این نظریه بر روی سیستم های كامپیوتری می پردازیم. همانطور كه گفته شد، سیستم های منظم علاقمند به بی نظمی هستند! به عنوان مثال برنامه ای كه توسط یك یا چند برنامه نویس نوشته شده، تست های نهایی را پشت سر می گذارد و برای هدفی خاص مورد استفاده قرار می گیرد. پس از مدتی شاهد ایجاد تغییرات در برخی از بخش های آن هستیم كه نه بد افزار و نه دستكاری در ساختار آن باعث این مسئله شده است. نرم افزار مورد نظر گاها در اثر قرار گرفتن در یك سیستم عامل و در كنار دیگر نرم افزارها، می تواند از آنها متاثر شود. برای درك بهتر، به "اعتیاد فیلتر شكن" ها اشاره می كنیم؛ در برخی از گوشی های موبایل هوشمند و كامپیوترهای امروزی دیده شده است كه استفاده از یك VPN در گذر زمان باعث شده است تا یك یا چند نرم افزار بدون فعال بودن آن قادر به فعالیت نباشند! از نظر تئوری علمی این مسئله تقریبا غیر ممكن است و این نوعی بی نظمی است كه در قالب نظم های كد و دستورات برنامه نویسی پدیدار شده است.
در زمینه سخت افزار نیز نظریه بی نظمی وجود دارد؛ مدارات مجتمع (انواع IC و سیلیكون مانند GPU و CPU) از میلیون ها ترانزیستور تشكیل شده اند. این ترانزیستورها به صورت گیت های منطقی در كنار یكدیگر قرار گرفته و به صورت 0/1 كار می كنند. این امكان وجود دارد كه تعدادی از این ترانزیستورها از كار افتاده و دچار چسبندگی ترانزیستوری شوند. در این شرایط باز هم سیستم درست كار كرده است! اما علت چیست؟ ترانزیستورها هوشمند نیستند؛ برخی از نظریه ها در این زمینه حاكی از آن است كه پس از مدتی استفاده از یك مدار مجتمع، با یك بی نظمی خاص شاهد از كار افتادن برخی از ترانزیستورها هستیم. اما به واقع این یك بی نظمی نیست؛ ترانزیستورهای از كار افتاده به دلایلی جالب از كار افتاده شده اند. به عنو.ان مثال استفاده مداوم از یك نرم افزار یا سیستم عامل خاص و یا پردازش هایی منحصر به فرد باعث می شود تا به صورت غیر طبیعی و غیر علمی، برخی از ترانزیستورها به صورت بی نظم از كار بیفتند، و این ترانزستورها همان هایی هستند كه تاثیری در این گونه از پردازش ها ندارند! همانطور كه گفته شد، تمامی سیستم های دارای نظم، میل به سمت بی نظمی دارند. كامپیوترها هم از این قاعده مستثنی نبوده و میل به بی نظمی دارند. تمامی سیستم های دیجیتال كه از پردازنده، رم و فضای ذخیره سازی بهره می برد، به طور عجیبی میل به كشیده شدن به سمت بی نظمی و آشوب دارند. از كار افتادن كدهای یك نرم افزار به طور ناگهانی و بدون علت، تغییرات عجیب در بخش پردازشگرها، خالی ماندن و پر شدن سلول های یك درایو ذخیره سازی بدون وجود الگوی در ظاهر منظم و... از جمله دیگر مواردی است كه می توان بدان اشاره كرد.
به دنبال الگوهای عجیب و منظم، در اوج بی نظمی باشید!