https://frosthead.com

3000 lat historii ludzkości, opisane w jednym zestawie równań matematycznych

Większość ludzi myśli o historii jako o szeregu historii - opowieści o armii, która niespodziewanie pokonuje inną, lub polityk wygłaszający niezapomniane przemówienie, lub ożywiony monarcha.

Peter Turchin z University of Connecticut postrzega sprawy raczej inaczej. Formalnie wyszkolony jako ekolog, postrzega historię jako ciąg równań. W szczególności chce przedstawić typy modeli matematycznych stosowanych w takich dziedzinach, jak ekologia dzikiej przyrody, aby wyjaśnić trendy w populacji różnych gatunków: ludzi.

W artykule opublikowanym dzisiaj z kolegami w Proceedings of National Academy of Sciences przedstawia model matematyczny (pokazany po lewej stronie filmu powyżej), który dobrze koreluje z danymi historycznymi (pokazanymi po prawej stronie) na temat rozwoju i rozprzestrzeniania się duże, złożone społeczeństwa (reprezentowane jako czerwone terytoria na badanym obszarze zielonym). Symulacja trwa od 1500 roku p.n.e. do 1500 roku n.e. - więc obejmuje rozwój społeczeństw takich jak Mezopotamia, starożytny Egipt i tym podobne - i odwzorowuje trendy historyczne z 65-procentową dokładnością.

To może nie brzmieć jak doskonałe rozliczenie historii ludzkości, ale tak naprawdę nie jest to celem. Turchin chce po prostu zastosować analizę matematyczną w dziedzinie historii, aby badacze mogli określić, które czynniki mają największy wpływ na rozprzestrzenianie się stanów ludzkich i populacji, tak jak zrobili to ekolodzy, analizując dynamikę populacji dzikiej przyrody. Zasadniczo chce odpowiedzieć na proste pytanie: dlaczego złożone społeczeństwa rozwinęły się i rozprzestrzeniły w niektórych obszarach, a nie w innych?

W tym badaniu zespół Turchina stwierdził, że konflikt między społeczeństwami i rozwój technologii wojskowej w wyniku wojny były najważniejszymi elementami, które przewidywały, które państwa rozwiną się i rozwiną na mapie - po usunięciu tych czynników model pogorszył się, opisując rzeczywista historia z jedynie 16-procentową dokładnością.

Turchin zaczął myśleć o zastosowaniu matematyki do historii w ogóle około 15 lat temu. „Zawsze lubiłem historię, ale wtedy zdałem sobie sprawę, że była to ostatnia ważna dyscyplina, która nie była matematyzowana”, wyjaśnia. „Ale podejścia matematyczne - modelowanie, statystyki itp. - są nieodłączną częścią każdej prawdziwej nauki”.

Wprowadzając tego rodzaju narzędzia na arenę historii świata i opracowując model matematyczny, jego zespół został zainspirowany teorią zwaną wielokulturową selekcją kulturową, która przewiduje, że konkurencja między różnymi grupami jest głównym motorem ewolucji złożonej na dużą skalę, złożonej społeczeństwa. Aby wbudować to w model, podzielili całą Afrykę i Eurazję na kwadraty siatkowe, z których każdy został sklasyfikowany według kilku zmiennych środowiskowych (rodzaj siedliska, wysokość i to, czy miało rolnictwo w 1500 rpne). Następnie „zaszczepili” technologię wojskową na placach sąsiadujących z murawami środkowej Azji, ponieważ udomowienie koni - dominująca technologia wojskowa tamtych czasów - prawdopodobnie powstało tam początkowo.

Z czasem model pozwalał na udomowione konie rozprzestrzeniać się między sąsiednimi placami. Symulował także konflikty między różnymi bytami, pozwalając, by kwadraty przejmowały pobliskie kwadraty, określając zwycięstwo na podstawie obszaru kontrolowanego przez każdą jednostkę, a tym samym powiększając rozmiary imperiów. Po podłączeniu tych zmiennych pozwalają one modelowi symulować 3000 lat historii ludzkości, a następnie porównywać jego wyniki z rzeczywistymi danymi zebranymi z różnych atlasów historycznych.

Chociaż nie jest to idealne, dokładność ich modelu - przewidywanie rozwoju i rozprzestrzeniania się imperiów w prawie wszystkich właściwych miejscach - zaskoczyła nawet badaczy. „Prawdę mówiąc, sukces tego przedsięwzięcia przekroczył moje najśmielsze oczekiwania”, mówi Turchin. „Kto by pomyślał, że prosty model może wyjaśnić 65% wariancji w dużej historycznej bazie danych?”

Dlaczego więc konflikt między społeczeństwami miałby być tak istotną zmienną w przewidywaniu, gdzie powstałyby imperia? „Aby rozwinąć się na dużą skalę, społeczeństwa potrzebują specjalnych instytucji, które są niezbędne do ich utrzymania”, proponuje Turchin. „Ale takie instytucje mają duże koszty wewnętrzne i bez stałej konkurencji ze strony innych społeczeństw upadają. Tylko stała konkurencja gwarantuje, że normy i instytucje ultrasocjalne będą się utrzymywać i rozprzestrzeniać ”.

Model ten pokazuje, że rolnictwo jest koniecznym, ale niewystarczającym warunkiem dla złożonego społeczeństwa, mówi - państwa te nie mogą tworzyć się bez rolnictwa, ale stała obecność konkurencji i działań wojennych jest konieczna, aby przekształcić społeczeństwa rolnicze w trwałe imperia na dużą skalę. . Konwencjonalne analizy historii mogą dojść do tego samego wniosku, ale nie byłyby w stanie wykazać tego w ten sam matematyczny sposób. Z drugiej strony, stosując to podejście, grupa Turchina mogłaby usunąć wpływ działań wojennych i zobaczyć dokładność modelu w opisywaniu gwałtownego spadku danych historycznych.

Oczywiście istnieją ograniczenia w przeglądaniu historii za pomocą matematyki - ludzie są bardziej skomplikowani niż liczby. „Różnice w kulturze, czynniki środowiskowe i tysiące innych zmiennych nieuwzględnionych w modelu mają wpływ”, mówi Turchin. „Prosty model ogólny nie powinien być w stanie uchwycić faktycznej historii w całej jej chwalebnej złożoności”.

Mimo to model jest unikalnym i cennym narzędziem. Idąc dalej, zespół Turchin chce go dalej rozwijać - dodając więcej niuansów (takich jak uwzględnienie jakości wydajności rolnictwa, a nie tylko przełączać się, jeśli rolnictwo istnieje na danym obszarze, czy nie), aby poprawić tę 65-procentową dokładność. Ponadto chcieliby rozszerzyć model, stosując go do najnowszej historii świata, a także przedkolumbijskiej Ameryki Północnej, jeśli mogą znaleźć odpowiednie dane historyczne.

Opierając się na swoich dotychczasowych doświadczeniach, Turchin myśli, że uda im się opracować model, który lepiej odzwierciedla rozwój i upadek cywilizacji. „Okazuje się, że w historii jest wiele danych ilościowych” - mówi - „trzeba po prostu być kreatywnym w poszukiwaniu”.

3000 lat historii ludzkości, opisane w jednym zestawie równań matematycznych