Alam itu kompleks dan kacau

Sebelum teori kompleksitas mencakup semuanya, sekarang kita perlu menambahkan teori chaos

Alam selalu kompleks (Bak and Paczuski 1993). Sekarang alam menjadi kacau (Bernardini et al. 2025, Rockström 2009, Sakschewski 2025).

"Lebih dari tiga perempat sistem penopang Bumi tidak berada di zona aman. Umat manusia mendorong batas ruang operasi yang aman, sehingga risiko mengacaukan planet makin besar." — Johan Rockström, 2025

Sekarang kita berada di wilayah ‘black swan’ (Sornette 2009), dengan kejadian cuaca kacau yang makin mungkin terjadi (IPCC 2021).

AI memang memperluas cakrawala kognitif. Itu adalah alat nyata untuk menangani masalah ini, tetapi itu tidak akan menyelamatkan kita. Itu tidak akan menyelesaikan masalah ini untuk kita.

Pembelajaran mesin (ML) adalah AI pengenal pola. Artinya, dalam konteks ini ML sangat rentan kesalahan, dengan alasan yang sama seperti yang dijelaskan dalam karya pemenang Nobel yang menjadi dasar buku Thinking Fast and Slow tentang mengapa intuisi manusia gagal pada beberapa masalah terstruktur (Tversky & Kahneman 1974). ML mengenali pola, yang berarti ML tidak bekerja ketika polanya terputus.

Prediksi jangka panjang yang dibuat dengan AI dapat gagal secara katastrofik terlepas dari data yang tersedia (Fan et al. 2020). Di dunia ini, dalam masa hidup kita, dalam masa hidup Anda jika Anda membaca ini, prediksi berbasis masa lalu, seberapa pun mahal atau rinci, makin tidak andal.

Gambar J. Teori chaos dan kompleksitas menghasilkan kesalahan dalam data sistem alam dan analisis statistik

Saat data linear, titik-titik jatuh rapi pada satu garis. Seperti ini.

Pada data nonlinier, statistik kita mulai gagal. Garis melewati tengah. Tetapi meleset di kedua ujung. Datanya tidak linear.

Kadang model linear bekerja di dekat nol. Bagian ekor adalah tempat realitas berada. Dan realitas lebih besar dari garis.

Alam bahkan tidak berpura-pura mengikuti aturan ini. Ini data nyata, dari sistem nyata. ADA pola. Hanya saja pola itu lebih pintar dari kita.

Perbesar dan chaos di dalamnya punya keteraturan. Perbesar keteraturan itu dan ada lebih banyak chaos. Sampai ke bagian paling dalam.

Beberapa dasar sistem kompleks

Sistem kompleks bukan hanya sulit diukur — sistem itu mustahil untuk diukur sepenuhnya (Anderson 1972). Itu adalah sifat dari kompleksitas itu sendiri, bukan masalah alat.

• Munculnya sifat baru — sifat di tingkat sistem tidak ada di tingkat komponen; keseluruhan punya perilaku yang tidak dimiliki bagian-bagiannya (Anderson 1972).
• Nonlinearitas — hasil tidak sebanding dengan masukan; gangguan kecil bisa merambat, gangguan besar bisa menghilang (Strogatz 2015).
• Umpan balik — komponen saling membentuk; sebab dan akibat berjalan melingkar, bukan lurus (Meadows 2008).
• Kepekaan terhadap kondisi awal — perbedaan kecil pada kondisi awal menyimpang secara eksponensial seiring waktu; ini adalah definisi formal chaos (Lorenz 1963).
• Titik kritis — sistem berada dalam rezim stabil sampai ambang dilampaui, lalu berubah tiba-tiba ke rezim baru (Scheffer et al. 2009).

Sebagian besar ilmuwan Masyarakat Adat yang kami ajak bicara mengejek cara pikir reduksionis terhadap Alam. Ini bukan karena mereka tidak paham reduksionisme; ini penolakan yang jelas terhadap pendekatan itu sebagai alat yang salah untuk pekerjaan ini.

"Dengan hormat, tetapi tanpa beban, kami menyampaikan bahwa kami paham, tetapi kami menyesalkan logika bahwa mereka yang memegang kekuasaan teknologi dan kekuatan ekonomi memegang kendali atas dunia; karena lewat jalan ini, kekuasaan telah menjadi obsesi bangsa-bangsa kuat yang telah membutakan hakikat mereka sebagai anak-anak bumi dan telah menjadi tuan atas planet ini. Dalam logika utilitarian ini, mereka telah mengobjektifikasi dunia dan menjadikan segala sesuatu yang ada sebagai komoditas, dan ini sekarang menjadi tulang punggung sistem yang telah diadopsi negara-negara saat ini." - Miguel Chindoy, Suara Masyarakat Adat dunia tentang darurat lingkungan planet ini

Beberapa dasar sistem chaos

Perbedaan sederhana antara kompleks dan chaos adalah bahwa sistem kompleks bisa stabil. Yang chaos tidak bisa. Kompleksitas adalah struktur; chaos adalah apa yang terjadi saat struktur itu berubah menjadi tidak stabil.

• Deterministik tetapi tak terduga — aturannya sudah sepenuhnya diketahui, tetapi masa depan belum (Lorenz 1963).
• Ketergantungan sensitif pada kondisi awal — efek kupu-kupu; sebab kecil, akibat besar (Lorenz 1963).
• Terbatas tetapi tidak pernah berulang — lintasan chaos tidak melaju ke tak terbatas, tetapi juga tidak pernah menelusuri jalannya persis sama. Lintasan itu membentuk "atraktor aneh" — bentuk di ruang kemungkinan yang terus diorbit sistem selamanya tanpa berulang (Ruelle & Takens 1971).
• Cakrawala prediksi bersifat terbatas karena keharusan matematis — setelah titik tertentu, seberapa pun presisi pengukuran atau daya komputasi tidak membantu. Kesalahan menumpuk lebih cepat daripada data memberi informasi (Palmer 2000).
• Statistik bertahan; lintasan tidak — Anda bisa menggambarkan bentuk dari chaos (rata-rata, rentang, frekuensi rezim) bahkan saat Anda tidak bisa memprediksi jalur tertentu (Eckmann & Ruelle 1985).

Itulah sebabnya ML gagal secara khusus pada sistem chaos: ML belajar dari lintasan, tetapi dalam chaos, lintasan adalah bagian yang tidak bisa digeneralisasi. Hanya selubung statistik yang bisa.

Cara bekerja dalam sistem kompleks dan chaos

Tujuan bekerja di sistem ini adalah bekerja lebih cerdas, bukan lebih keras. Dengan kata lain, kita perlu mendengarkan ilmuwan terbaik dunia (di atas) dan bekerja dalam batasan.

• Jangan mencoba mengukur semuanya (bahkan dengan AI, terutama dengan AI!). Pilih dimensi yang saling tegak lurus dan nyata; ambil sampel, jangan membuat daftar lengkap. Kelengkapan itu mustahil. Sinyal yang tidak bisa dimanipulasi adalah tujuannya.
• Jangan mencoba memprediksi masa depan terlalu jauh ke depan. Cakrawala prediksi itu matematis, bukan teknis — berapa pun data tidak akan menutup celah setelah titik tertentu. Gunakan siklus umpan balik singkat daripada prakiraan panjang.
• Optimalkan untuk efek kupu-kupu. Dalam sistem chaos, daya ungkit ada di titik kritis — masukan kecil di tempat yang tepat menghasilkan dampak yang tidak sebanding. Struktur pembayaran #SexyTrees ($1 saat ditanam / $0.50 hidup pada 6mo / $0.50 hidup pada 12mo) adalah efek kupu-kupu: pembayaran kecil per pohon yang mengubah perilaku petani dalam skala besar.
• Jangan berasumsi Anda tahu apa yang akan terjadi. Lihat apa yang benar-benar terjadi. Hanya pengukuran ex-post. Model adalah peta; saat model bertentangan dengan medan, percayai medan.