https://frosthead.com

3 000 let lidské historie, popsané v jedné sadě matematických rovnic

Většina lidí považuje historii za sérii příběhů - příběhy jedné armády nečekaně porazící druhou, nebo politika, který vzpomíná na nezapomenutelný projev, nebo povstání svržení monarchie.

Peter Turchin z University of Connecticut vidí věci poněkud jinak. Formálně vyškolený jako ekolog, vidí historii jako řadu rovnic. Konkrétně chce přinést typy matematických modelů používaných v oborech, jako je ekologie volně žijících živočichů, aby vysvětlil populační trendy u různých druhů: lidí.

V příspěvku zveřejněném dnes s kolegy ve sborníku Národní akademie věd představuje matematický model (zobrazený vlevo od videa výše), který dobře koreluje s historickými údaji (zobrazenými vpravo) o vývoji a šíření rozsáhlé, komplexní společnosti (reprezentované jako červená území na studované zelené ploše). Simulace běží od 1500 BCE do 1500 CE - takže zahrnuje růst společností jako Mesopotamia, starověkého Egypta a podobně - a replikuje historické trendy s přesností 65 procent.

To nemusí znít jako dokonalé vyúčtování lidské historie, ale to není opravdu cíl. Turchin jednoduše chce aplikovat matematickou analýzu na oblast historie, aby vědci mohli určit, které faktory jsou nejvlivnější při ovlivňování šíření lidských stavů a ​​populací, stejně jako ekologové při analýze dynamiky populací volně žijících živočichů. V podstatě chce odpovědět na jednoduchou otázku: Proč se složité společnosti vyvíjely a šířily v některých oblastech, ale nikoli v jiných?

V této studii Turchinův tým zjistil, že konflikt mezi společnostmi a vývoj vojenské technologie v důsledku války byly nejdůležitějšími prvky, které předpovídaly, které státy se budou rozvíjet a rozšiřovat na mapě - s těmito faktory vzatými, model se zhoršil a popsal skutečná historie s pouze 16 procentní přesností.

Turchin začal přemýšlet o aplikaci matematiky na historii obecně asi před 15 lety. "Vždy jsem si užil historii, ale uvědomil jsem si, že to byla poslední velká disciplína, která nebyla matematizována, " vysvětluje. "Ale matematické přístupy - modelování, statistiky atd. - jsou nedílnou součástí jakékoli skutečné vědy."

Při uvedení těchto druhů nástrojů do arény světových dějin a vývoji matematického modelu byl jeho tým inspirován teorií zvanou kulturní víceúrovňový výběr, která předpovídá, že konkurence mezi různými skupinami je hlavní hnací silou vývoje rozsáhlých komplexních společnosti. Chcete-li to začlenit do modelu, rozdělili celou Afriku a Eurasii na čtvercové mřížky, z nichž každá byla kategorizována podle několika proměnných prostředí (typ stanoviště, nadmořská výška a to, zda mělo zemědělství v 1500 BCE). Poté „nasadili“ vojenskou technologii do čtverců sousedících s pastvinami střední Asie, protože tam původně vznikla domestikace koní - dominantní vojenské technologie té doby.

Postupem času model umožnil domestikovaným koněm se šířit mezi sousedními čtverci. Simuloval také konflikt mezi různými entitami, umožňoval čtvercům převzít sousední čtverce, určoval vítězství na základě oblasti, kterou každá entita ovládala, a tím rostl velikost říší. Po zapojení těchto proměnných nechali model simulovat 3 000 let lidské historie, poté porovnali jeho výsledky se skutečnými daty, získanými z různých historických atlasů.

Ačkoli to není dokonalé, přesnost jejich modelu - předpovídající vývoj a šíření říší na téměř všech správných místech - překvapila i vědce. "Abych řekl pravdu, úspěch tohoto podniku předčil moje nejdivočejší očekávání, " říká Turchin. "Kdo by si myslel, že jednoduchý model dokáže vysvětlit 65% rozptylu ve velké historické databázi?"

Proč by se tedy konflikt mezi společnostmi ukázal jako tak zásadní proměnná při předpovídání toho, kde se budou říše formovat? "Aby se společnosti vyvinuly do velké míry, potřebují speciální instituce, které jsou nezbytné pro jejich udržování pohromadě, " navrhuje Turchin. "Takové instituce však mají velké vnitřní náklady a bez stálé konkurence ostatních společností se zhroutí." Pouze neustálá konkurence zajistí, že ultrasociální normy a instituce budou přetrvávat a šířit se. “

Model ukazuje, že zemědělství je nezbytnou, ale nikoli dostatečnou podmínkou pro komplexní společnost, říká - tyto státy se nemohou formovat bez zemědělství, ale trvalá přítomnost konkurence a válčení je nutná k tomu, aby se zemědělské společnosti staly pevnými, rozsáhlými říšemi. . Konvenční analýzy historie by mohly dospět ke stejnému závěru, ale nedokázaly by to demonstrovat stejným matematicky založeným způsobem. Na druhé straně by pomocí tohoto přístupu mohla Turchinova skupina odstranit vliv války a vidět přesnost modelu při popisu skutečného poklesu historických dat.

Samozřejmě, existují určitá omezení v prohlížení historie pomocí matematiky - lidé jsou komplikovanější než čísla. "Rozdíly v kultuře, faktory prostředí a tisíce dalších proměnných, které nejsou zahrnuty do modelu, všechny mají účinek, " říká Turchin. "Jednoduchý obecný model by neměl být schopen zachytit skutečnou historii v celé své slavné složitosti."

Přesto je tento model jedinečným a cenným nástrojem. V budoucnu to chce Turchinův tým dále rozvíjet - přidávat více nuancí (jako je například zahrnutí kvality zemědělské produktivity, spíše než pouze přepínat, pokud v dané oblasti existuje nebo ne), aby se zlepšila přesnost o 65 procent. Kromě toho by chtěli model rozšířit a aplikovat jej na novější světovou historii a také na předkolumbovskou Severní Ameriku, pokud najdou relevantní historická data.

Na základě svých dosavadních zkušeností si Turchin myslí, že se jim podaří vyvinout model, který lépe odráží vzestup a pád civilizací. "Ukazuje se, že v historii je spousta kvantitativních údajů, " říká, "musíš být při jejich hledání kreativní."

3 000 let lidské historie, popsané v jedné sadě matematických rovnic