Complexe Systemen van theorie tot praktijk (SOWPWSP100)
Institution
Radboud Universiteit Nijmegen (RU)
In mijn document heb ik alle hoorcolleges zo duidelijk mogelijk uitgewerkt, zodat als je ze niet bekeken hebt, toch de inhoud ervan kan begrijpen. Ook heb ik bij ieder hoorcollege een aantal tentamenvragen bedacht om te oefenen of je de stof begrijpt
, Hoorcollege 1
Introductie
Eenvoudige versus complexe systemen
In complexe systemen spelen interacties tussen de onderdelen een veel grotere rol bij het
bepalen van gedrag dan de onderdelen zelf. Denk aan voorbeelden zoals een leerling in een
klas, een student in een collegezaal of een neuron in het brein. Waar de wetenschap zich
traditioneel richt op het analyseren van losse componenten, verschuift bij complexe systemen
de focus naar de relaties tussen deze componenten. Dit soort systemen verandert continu over
tijd en vertoont vaak plotselinge of niet-lineaire veranderingen. Bovendien kunnen ze op
meerdere schalen opereren, zoals ruimtelijke en temporele schalen. Emergentie verwijst naar
het verschijnsel waarbij een systeem eigenschappen of gedrag vertoont op een hoger niveau
(macroniveau), die niet direct te herleiden zijn tot de eigenschappen van de individuele
onderdelen op een lager niveau (microniveau). Deze eigenschappen ontstaan uit de interacties
tussen de onderdelen van het systeem, zonder dat ze expliciet zijn ingebouwd in de
onderdelen zelf.
Een klassiek voorbeeld van emergentie is een zwerm vogels: hoewel elke vogel eenvoudige
regels volgt, zoals het vermijden van botsingen en het blijven in de groep, gedraagt de zwerm
als geheel zich op een complexe, gecoördineerde manier. Dit collectieve De interacties tussen
die componenten zijn belangrijker dat het gedrag van die systemen samen. Gedrag is op
meerdere schalen te bekijken.
Bij complexe systemen ligt de causaliteit niet altijd voor de hand. Het verband tussen oorzaak
en gevolg kan diffuus zijn en verder uit elkaar liggen dan bij eenvoudige systemen. Dit brengt
ons op het concept van reductionisme, een traditionele benadering waarbij een complex
geheel wordt gereduceerd tot afzonderlijke componenten. De gedachte is dat, als alle
onderdelen afzonderlijk worden begrepen, het systeem als geheel ook te begrijpen is. Dit
werkt goed bij eenvoudige systemen.
Eenvoudige systemen: oorzaak-gevolg in kaart
Eenvoudige systemen, zoals een mechanisme met tandwielen, zijn voorspelbaar en lineair. Als
je precies weet wat elk tandwiel doet, kun je het gedrag van het hele systeem volledig
verklaren. De causaliteit is direct en het gedrag van het systeem is simpelweg de som van de
onderdelen.
Complexe systemen: interacties bepalen gedrag
Bij complexe systemen, zoals het zenuwstelsel, ligt dit anders. Hier zijn het de interacties die
bepalen hoe het systeem functioneert. Het gedrag ontstaat door de relaties en dynamiek tussen
onderdelen, en niet simpelweg door de optelsom van hun individuele eigenschappen. Het
zenuwstelsel illustreert dit verschil goed: hoewel elk neuron een specifieke functie heeft,
ontstaat gedrag of bewustzijn pas door de samenwerking van de neuronen.
Zelforganisatie in complexe systemen
2
,Een krachtig voorbeeld van zelforganisatie is te zien in een eenvoudig experiment met
zandkorrels op een trillend metalen oppervlak. Naarmate de trillingen toenemen, vormen de
korrels spontaan patronen. Dit gedrag ontstaat niet door de eigenschappen van individuele
korrels, maar door hun interactie binnen het systeem. Dit laat zien dat gedrag in complexe
systemen meer is dan de som der delen.
Lineaire versus niet-lineaire relaties
Veel wetenschappelijke methoden en statistieken, zoals t-tests en correlaties, richten zich op
lineaire verbanden: veranderingen in één variabele gaan gepaard met evenredige
veranderingen in een andere variabele. Dit soort methoden werkt goed voor het analyseren
van groepen en levert algemene uitspraken op, zoals "vrouwen zijn emotioneler dan mannen"
of "adolescenten zijn impulsiever dan volwassenen."
Echter, deze lineaire benadering verklaart vaak slechts een klein deel van de variatie in
gedrag. Bijvoorbeeld, een correlatie van -0,3 verklaart slechts 9% van de variatie, wat
betekent dat 91% van het gedrag onverklaard blijft. Lineaire statistiek biedt dus weinig inzicht
op individueel niveau.
Complexe systemen en niet-lineaire dynamiek
In complexe systemen zijn niet-lineaire interacties de norm. Gedrag wordt beïnvloed door
wederkerige relaties en kan plotseling veranderen, zoals bij een paard dat overgaat van draf
naar galop. Dit type gedrag kan niet worden verklaard door eenvoudige optelsommen van
oorzaken en gevolgen.
Praktijkvoorbeeld: stemming meten over tijd
Een voorbeeld van de beperkingen van lineaire methoden is een onderzoek naar de stemming
van een weduwe, die drie jaar lang dagelijks rapporteerde hoe zij zich voelde. Als je naar het
gemiddelde kijkt van haar stemming in een maand, biedt dit weinig inzicht: het gemiddelde is
vaak een score die zelden voorkomt.
Bij het bekijken van de dag-tot-dagfluctuaties komt echter een rijk dynamisch patroon naar
voren. Zelfs de dag waarop je meet, kan een drastisch ander beeld geven. Als je bijvoorbeeld
alleen op zaterdagen meet, lijkt de stemming te verbeteren. Maar bij metingen op maandagen
ontstaat een heel ander patroon. Dit laat zien dat het belangrijk is om individuele fluctuaties
over tijd te analyseren in plaats van te vertrouwen op gemiddelde groepsresultaten.
Personalisatie A
Het beeld van het gemiddelde in de populatiestatistiek
In de traditionele populatiestatistiek wordt vaak aangenomen dat groepen normaal verdeeld
zijn en dat de gemiddelde waarden voor de meeste mensen gelden. Een behandeling wordt
bijvoorbeeld getest door een experimentele groep te vergelijken met een controlegroep,
waarbij het verschil tussen beide groepen wordt beoordeeld op statistische significantie.
Effectgroottes zoals Cohen's d worden gebruikt om aan te geven hoe sterk een interventie is.
In de praktijk blijkt deze echter vaak relatief klein, bijvoorbeeld rond d = 0.2. Dit betekent dat
veel individuen die een behandeling krijgen, nog steeds slechter af kunnen zijn dan het
3
, gemiddelde van de controlegroep, en vice versa. Hoewel deze groepsverschillen significant
kunnen zijn, bieden ze weinig inzicht in de ervaring of uitkomst voor een individu.
Diversiteit als ruis in traditionele modellen
Binnen deze benadering wordt variatie tussen individuen vaak gezien als 'ruis' of 'error'
rondom het gemiddelde. Het gemiddelde wordt impliciet beschouwd als normaal, terwijl
afwijkingen als uitzonderingen worden geïnterpreteerd. Dit leidt tot een simplistisch beeld
waarin de meeste mensen zouden passen binnen de norm van het gemiddelde, wat in
werkelijkheid vaak niet het geval is.
Een voorbeeld hiervan is neuroimaging-onderzoek. Hier wordt hersenactiviteit vaak
weergegeven als een gemiddeld beeld van een groep proefpersonen. Onderzoek van Miller
(2002) liet echter zien dat geen enkel individu exact overeenkwam met dit gemiddelde. Dit
roept de vraag op of dergelijke gemiddelde beelden daadwerkelijk iets zeggen over het brein,
of eerder een abstractie zijn.
Het grilligheidsprincipe: het gemiddelde is niet representatief
Het grilligheidsprincipe, zoals beschreven door Todd Rose, stelt dat bijna niemand precies
op het gemiddelde scoort voor complexe, multidimensionale eigenschappen. Zelfs wanneer
dimensies gecorreleerd zijn, blijven er aanzienlijke individuele verschillen bestaan. Een
voorbeeld is intelligentie: twee mensen met dezelfde IQ-score kunnen totaal verschillende
sterktes en zwaktes hebben op subtests.
Een ander voorbeeld is kledingmaten. De standaardverhoudingen waarop kleding wordt
gebaseerd, zijn vaak niet representatief voor individuele lichaamsvormen. Dit principe geldt
ook voor psychologische constructen zoals diagnoses, waar mensen met dezelfde classificatie
(bijvoorbeeld ADHD) totaal verschillende symptomen kunnen vertonen.
De rol van context
Bij psychologische en pedagogische constructen speelt de context een cruciale rol. Waar
fysieke eigenschappen zoals kledingmaten stabiel blijven over verschillende situaties, kunnen
gedragskenmerken zoals agressie sterk afhangen van de omgeving. Bijvoorbeeld, een kind dat
agressief gedrag vertoont bij vrienden, kan thuis juist kalm en beheerst zijn. Dit maakt het
noodzakelijk om gedragskenmerken in hun context te evalueren.
Van populatiestatistiek naar individuele processen
De traditionele kijk op populatiestatistiek biedt weinig inzicht in individuele
veranderingsprocessen. Variatie tussen personen is vaak onbruikbaar om te begrijpen hoe
gedrag of eigenschappen zich binnen een individu ontwikkelen. Vragen over verandering
vereisen een aanpak die focust op processen binnen personen over tijd.
Een treffend voorbeeld is taalontwikkeling bij baby's. Onderzoek toont dat deze ontwikkeling
geen lineair proces is, maar zich grillig en met sprongen voltrekt. Individuele kinderen
doorlopen verschillende routes om uiteindelijk dezelfde mijlpalen te bereiken, zoals kruipen
of lopen. De volgorde waarin deze mijlpalen worden behaald, verschilt vaak per kind en kan
worden beïnvloed door culturele of individuele factoren.
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller azizabenhammou1. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.02. You're not tied to anything after your purchase.
