Zie ook
Zoek complexiteit op in het WikiWoordenboek.
Complexiteit is in de systeemtheorie een eigenschap van een complex systeem of van een model, die niet is af te leiden uit een van de afzonderlijke componenten, maar alleen uit het systeem of model als geheel. Het gedrag van zo'n systeem is daarmee een emergent verschijnsel. De studie van complexiteit staat centraal in de netwerktheorie en de netwerkwetenschap.
Het begrip "complexiteit" wordt in verschillende deelgebieden van de wetenschap verschillend gedefinieerd. Seth Lloyd van het MIT, schrijft dat hij in een presentatie eens 32 verschillende definities van complexiteit gaf. Algemeen geldt dat een complex systeem bestaat uit meerdere, afzonderlijke componenten, die allerlei vormen van interactie vertonen. De mate van complexiteit van een systeem wordt bepaald door het totale aantal samenstellende componenten. Wat in dit verband precies "complex" dan wel "eenvoudig" mag heten, is uiteindelijk een subjectieve zaak.
De Amerikaanse wiskundige en communicatiewetenschapper Warren Weaver omschreef complexiteit eens als "de mate van (on)voorspelbaarheid van de eigenschappen van een systeem als geheel, op basis van de eigenschappen van de afzonderlijke onderdelen". Volgens Weaver kon complexiteit op deze manier twee vormen hebben: niet-georganiseerd (voorspelbaar) en georganiseerd (niet voorspelbaar - emergent).
Een niet-georganiseerd systeem bestaat uit zeer veel (miljoenen of nog meer) delen met daartussen geen of weinig correlatie, waarbij het gedrag van het systeem als geheel kan worden berekend aan de hand van kansrekening en statistieken. Een voorbeeld uit de natuurkunde is de gelijkmatige manier waarop gas zich in afgesloten ruimtes verdeelt, zonder dat er sprake is van interactie tussen de afzonderlijke moleculen, uitgezonderd elastische botsingen.
Bij georganiseerde complexiteit is volgens Weaver sprake van niet-willekeurige interactie, en van coördinatie binnen het systeem: ofwel van "emergent complex gedrag". Het systeem als geheel bezit daardoor eigenschappen die niet uit de afzonderlijke delen af te leiden zijn, maar alleen uit de "som" hiervan. Zo kan een woonwijk als een levend geheel worden beschouwd, met de bewoners als de afzonderlijke, levende componenten. Een ander voorbeeld zijn ecosystemen, die door Robert Ulanowicz zijn bestudeerd, met de nadruk op de correlatie tussen de onderdelen.
Het aantal onderdelen van een bestudeerd systeem hoeft niet per se groot te zijn om een vorm van georganiseerde complexiteit te bereiken. Een systeem kan in veel gevallen, bijvoorbeeld aan de hand van computersimulaties, in beeld worden gebracht. Voorbeelden hiervan zijn sociale complexiteit bij computationele sociologie, en de elliptische planetenbanen rondom de zon die worden beheerst door slechts één relatie, namelijk de zwaartekracht, zoals verwoord in de gravitatiewet van Newton. Computersimulaties zijn slechts een benadering van de werkelijkheid, en vormen een voorwerp van onderzoek binnen de computationele complexiteitstheorie.
Wat precies de bron van georganiseerde complexiteit vormt, is omstreden. Wel is er consensus dat er sprake is van bepaalde correlaties tussen de onderdelen, en dat zowel het aantal onderdelen als hun mate van interactie niet willekeurig is, maar aan een minimum is gebonden.
Het begrip complexiteit kent verschillende, specifiekere betekenissen:
Voorbeelden van recent ontwikkelde, of in staat van ontwikkeling zijnde complexe adaptieve systemen, zijn kunstmatig leven, evolutionaire computatie en genetische algoritmen.