창발

창발은 복잡계에서 부분의 상호작용으로부터 예측 불가능한 새로운 특성이나 기능이 전체 시스템 수준에서 출현하는 현상을 의미한다. 단순한 구성 요소들의 상호작용으로 인해 전체 시스템의 특성이 구성 요소들의 특성의 단순한 합계를 넘어서는, 전혀 새로운 특징이 나타나는 것을 가리킨다. 이러한 새로운 특성은 구성 요소 자체에는 존재하지 않으며, 구성 요소들의 상호작용을 통해서만 나타나기 때문에, 시스템의 전체적인 구조와 행동을 이해하기 위해서는 구성 요소들의 상호작용을 분석하는 것이 필수적이다.

창발 현상은 자연과학, 사회과학, 컴퓨터 과학 등 다양한 분야에서 관찰되며, 다음과 같은 예시를 들 수 있다.

• 생물학: 세포는 단순한 분자들의 상호작용으로부터 생명이라는 복잡한 현상을 창발시킨다. 개체의 행동은 뉴런의 상호작용으로부터, 그리고 사회는 개인들의 상호작용으로부터 창발한다.
• 물리학: 물의 표면장력은 물 분자 간의 상호작용으로부터 창발되는 현상이다. 초전도 현상 역시 미시적인 전자들의 상호작용으로부터 거시적인 현상으로 창발된다.
• 사회과학: 사회적 규범이나 문화는 개인들의 상호작용을 통해 창발된다. 경제 시스템의 거시적 행동은 개별 경제 주체들의 행동으로부터 창발된다.
• 컴퓨터 과학: 분산 시스템에서 새로운 기능은 개별 컴퓨터의 상호작용으로부터 창발될 수 있다. 인공지능 알고리즘에서 복잡한 행동은 단순한 규칙들의 상호작용으로부터 창발될 수 있다.

창발 현상을 이해하는 것은 복잡계를 이해하는 데 필수적이다. 그러나 창발 현상은 예측하기 어렵고, 그 기전을 완전히 이해하기 어려운 경우가 많다. 따라서 창발 현상에 대한 연구는 계속해서 진행되고 있다. 창발 현상에 대한 연구는 복잡계 시스템의 설계 및 제어에도 중요한 시사점을 제공한다.

관련 용어: 복잡계, 자기조직화, 출현, 상향적 접근, 하향적 접근