Een team van onderzoekers, waaronder Neil Johnson, een professor in de natuurkunde aan de George Washington University, heeft ontdekt dat decentrale systemen beter werken als de afzonderlijke onderdelen minder capabel zijn.

Dr. Johnson was geïnteresseerd in het begrijpen hoe systemen met veel bewegende delen een gewenst doel of doel kunnen bereiken zonder gecentraliseerde controle. Dit onderzoekt een algemene theorie dat gedecentraliseerde systemen, degenen zonder een centraal brein, beter bestand zou zijn tegen schade of fouten.

Dit onderzoek heeft het potentieel om alles te informeren, van hoe een bedrijf effectief te structureren, een beter autonoom voertuig bouwen, algoritmen voor kunstmatige intelligentie van de volgende generatie optimaliseren en zelfs ons begrip van evolutie kunnen veranderen. De sleutel ligt in het begrijpen hoe de 'sweet spot' tussen gedecentraliseerde en gecentraliseerde systemen varieert met hoe slim de stukjes zijn, zei Dr. Johnson.

Het team bouwde een rekenmodel van een gedecentraliseerd systeem, variabelen aanpassen om weer te geven hoe componenten in de loop van de tijd kunnen verbeteren en efficiënter kunnen worden in het oplossen van problemen. Dr. Johnson was verrast toen zijn onderzoeksteam individuele stukken beter maakte, het hele systeem presteerde slechter. Naarmate de onderdelen slimmer worden, ze maken gezamenlijk grotere fouten en herhalen fouten uit het verleden, hij zei.

"We ontdekten dat wanneer je een verzameling objecten hebt die op een gedecentraliseerde manier werken, en die individuele objecten worden beter in informatieverwerking, het hele systeem wordt slechter omdat ze de neiging hebben om zich in menigten te vormen, ook al staat er niets in dat zegt:'Ik wil lid zijn van een menigte, '" zei Dr. Johnson. "Net zoals je naar patronen kijkt naarmate je meer geheugen krijgt, het kan je opsluiten in een bepaalde verkeerde manier van kijken naar dingen."

Wanneer een overmatig capabel systeemonderdeel aan een taak werkt, het zal zichzelf corrigeren als er fouten worden gemaakt om het doel te bereiken. Dit leidt tot overcorrecties die het systeem verder van zijn eindpunt brengen, "het ergste wat het kan doen, "Zei Dr. Johnson.

Dr. Johnson vergeleek dit met een scenario waarin een groep vrienden een rivier af gaat kanoën. Als sommige mensen links peddelen en anderen rechts, de kano zou zich in een rechte lijn voortbewegen. Als ineens, echter, iedereen in de kano besloot naar links te peddelen, dit zou een reeks overcorrecties veroorzaken, wat resulteert in een vertraging bij het bereiken van hun bestemming.

"Decentrale systemen zijn goed zolang de objecten niet te slim worden, "zei hij. "Als ze te slim beginnen te worden, begint je systeem op de een of andere manier te flippen."

Zijn boodschap voor individuen die binnen een organisatiesysteem werken? Denk er niet te veel over na.

Dr. Johnson is van mening dat deze bevindingen toepassingen kunnen hebben voor technologische ontwikkelingen. De auteurs voorspellen dat autonome voertuigen beter zouden kunnen presteren met eenvoudigere componenten en suggereren dat personen met een beschadigde hersenfunctie een eerder verloren functie zouden kunnen terugkrijgen als de afzonderlijke componenten, bijvoorbeeld arm- of beenspieren, worden direct voorzien van eenvoudige instructies. Hun werk suggereert ook een nieuw perspectief voor waarom biologische evolutie sprong van minder complexe organismen zoals larven naar organismen met gecentraliseerde zenuwstelsels.

Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .