اثر پروانه‌ای یا Butterfly Effect چیست؟

دوارد لورنز (Edward Lorenz) ریاضیدانی بود که در زمینه مطالعات هواشناسی در دانشگاه معتبر MIT مشغول بکار بود. لورنز علاقه عجیبی داشت که پیش‌بینی وضع هوا تحت نظم و قاعده‌ای درآید بنحوی که بدون نیاز به حدس و تخمین بتوان وضعیت هوا را بدقت پیش‌بینی کرد. بهمین دلیل با تلاش مجدّانه‌ای که به خرج داد بالاخره مدل ریاضی نسبتاً پیچیده‌ای را که مشتمل بر ۱۲ معادله دیفرانسیل بود برای رسیدن به هدف خود سازمان داد. به این ترتیب کافی بود که شما شرایط اولیه‌ای را به مدل ریاضی مربوطه بدهید و پاسخ پیش‌بینی وضع هوا را از طریق محاسباتی که کامپیوتر بعمل می‌آورد دریافت کنید.

در یک روز زمستانی سال ۱۹۶۱ او تصمیم گرفت یک سری از محاسباتی را که قبلاً انجام داده بود بار دیگر تکرار کند. در میان تعداد زیادی از شرایط اولیه‌ای که به عنوان داده (data) باید وارد کامپیوتر می‌کرد، لورنز برای صرفه جوئی به جای عدد ۵۰۶۱۲۷/۰ عدد ۵۰۶/۰ را وارد سیستم نمود. اتفاق عجیبی بوقوع پیوست. پیش‌بینی و نتیجه کار بکلی متفاوت از آب درآمد. مثلاً اگر قبلاً پیش‌بینی و خروجی محاسبات کامپیوتر خبر از یک روز زیبا و آفتابی را می‌داد با این تغییر فوق‌العاده کوچک ناگهان نتیجه کار به وضعیت بارانی و طوفانی مبدل گشت.

لورنز که نمی‌توانست نتیجه بدست آمده را باور کند به تصور اینکه کامپیوتر دچار مشکل شده به بررسی قطعات و بخش‌های مختلف کامپیوتر پرداخت. دیگر بار با وارد کردن عدد اعشاری شش رقمی اولیه به حل معادلات و پیش‌بینی وضعیت هوا پرداخت و باز خروجی و پاسخ سیستم را بطور حیرت‌انگیزی متفاوت یافت. لورنز به کشف بزرگی نائل شده بود. یک تغییر بسیار بسیار کوچک در مجموعه‌ای پیچیده که تعداد بیشماری از متغیر‌های مختلف را در خود جای داده می‌تواند نتیجه غائی را بطور شگفت‌آوری تغییر دهد. برای هر کس که با علوم تجربی سرو کار داشت قبول چنین امری به غایت مشکل بود.

لورنز در کار تحقیقی که بالاخره پس از سال‌ها در سال ۱۹۷۲ منتشر کرد نوشت: “آیا بال زدن یک پروانه در برزیل ممکن است طوفانی عظیم را در تگزاس باعث شود؟ ” او در همان اثر تحقیقی به موضوعی ساده اما قابل تفکر اشاره می‌کند که مجموعه‌های طبیعی بقدری پیچیده‌اند و آنچنان در برابر تغییراتی بسیار کوچک از خود رفتار‌های بکلی متفاوت نشان می‌دهند که ما بهیچ وجه نمی‌توانیم بگوئیم که اگر برهم خوردن بال یک پروانه رخ نمی‌داد سرنوشت چگونه رقم می‌خورد.

کشف لورنز بدلیل تشبیهی که خود وی در توضیح نظریه‌اش بکار گرفت تحت عنوان “اثر پروانه‌ای” (Butterfly Effect) در تئوری “بی‌نظمی” (Chaos Theory) که وی یکی از پیشگامان آن به شمار می‌رود برای همیشه به یادگار خواهد ماند.

در سال‌های آغازین دهه هشتاد پس از یک دوره مطالعه، شرکت آی بی‌ام تصمیم گرفت که دست به تولید کامپیوتر‌های شخصی PC بزند. هیچ کس کمترین تصوری از اینکه کامپیوتر‌های شخصی این چنین جهان را به تسخیر خود در خواهند آورد، نداشت. در همان سال‌ها کن اولسن (Ken Olsen) مدیر کمپانی دیجیتال، دومین شرکت بزرگ کامپیوتری آمریکا، طی سخنانی گفت که هیچ دلیل موجهی وجود ندارد که هر کس بخواهد کامپیوتر شخصی خود را در منزلش داشته باشد.

بهرحال یکی از مدیران آی بی‌ام که مسئول نرم‌افزار شرکت مزبور بود بدنبال فردی می‌گشت که برنامه‌ای بعنوان سیستم عامل برای کامپیوتر‌های تولیدی آن شرکت تهیه کند.

در یک روز گرم تابستان سال ۱۹۸۱ جوان ۲۶ ساله‌ای بنام ویلئام هنری گیتس با پروازی وارد فلوریدا شد تا با مدیران IBM در مورد تهیه برنامه سیستم عامل و قرارداد مربوطه مذاکره کند. مدیر طرف مذاکره از سوی IBM قراردادی را با بیل گیتس جوان به امضاء رساند که طبق آن نرم‌افزار مزبور به قیمت بسیار پائین در اختیار IBM قرار داده می‌شد اما از فروش هر کامپیوتر مبلغی به عنوان حق تألیف به بیل گیتس پرداخت می‌شد. از نظر IBM این معامله خوبی بود چرا که در واقع مبلغ کمی را برای خرید سیستم عامل از جیب خود پرداخت می‌کرد و درآمد اصلی مایکروسافت از محل فروش کامپیوتر توسط IBM تأمین می‌شد. در عوض چون مایکروسافت مبلغ کمی از IBM دریافت می‌کرد، آزاد بود که سیستم مزبور را به هر کس و یا شرکت دیگری که بخواهد بفروشد.

بیل گیتس و شریکش پال الن (Paul Allen) برنامه‌نویس سیستم عامل نبودند لذا مجبور بودند که نرم‌افزار مزبور را از جائی تهیه کنند. شرکت بسیار کوچکی بنام Seattle Computer Products که سیستم DOS را نوشته بود، به بهائی بسیار ارزان آنرا به مایکروسافت فروخت و در دسامبر همان سال بیل گیتس DOS را به جهان عرضه کرد.

برخلاف تصور مدیران IBM تجارت و فروش کامپیوتر شخصی از جا کنده شد و با شتابی حیرت‌آور مرز‌ها را در هم نوردید. پس از چند سال بیل گیتس ثروتمندترین مرد سیاره شد.

اگر تنها به اندازه بال زدن یک پروانه تغییری در هر کجای این سناریو ایجاد می‌شد ممکن بود ما امروز با دنیائی دیگر روبرو باشیم. اگر IBM اندکی خطر را پذیرفته بود و با گذاشتن چکی بر روی میز کلاً برنامه را بدون حق تألیف در ازای فروش هر کامپیوتر از مایکروسافت خریده بود (هم چنانکه مایکروسافت آنرا از سیاتل کامپیوتر خریده بود) دیگر مایکروسافت قادر نبود ظرف یکسال و نیم با فروش DOS پنجاه شرکت سازنده کامپیوتر شخصی را در سراسر جهان فعال کند.

در سناریوی دیگری در سال ۲۰۰۰ خانم تریسا لپور (Theresa LePore) مسئولیت پیدا کرد که ورقه‌های رأی را برای رای‌دهندگان بخش پالم بیچ (Palm Beach) در ایالت فلوریدا بنحوی تغییر دهد که خواندن آن آسانتر باشد. اینکه چه عواملی باعث گردید که ذهن خانم لپور که متخصص اینگونه امور بود تمرکز خود را از دست بدهد و ورقه رأی به جای یک صفحه (که فهم آن آسانتر باشد) دو صفحه‌ای شود شاید هرگز برای ما روشن نگردد. بهرحال ورقه دو صفحه‌ای مزبور بجای آسانتر کردن موضوع رأی دادن بر ابهام آن افزود و در نتیجه در حدود ۱۹۱۲۰ نفر به اشتباه هم به ال گور رأی دادند و هم به پت بوکانن که طبیعتا همه آراء مزبور باطل اعلام گردید. اگر ورقه‌های مزبور (حتی بخش کوچکی از آن) به ال گور تخصیص می‌یافت او برنده فلوریدا و پرزیدنت بعدی ایالات متحده آمریکا می‌بود.

اگر در جریان طراحی ورقه‌های جدید رای‌گیری به اندازه بال زدن یک پروانه در ذهن خانم لپور محرکی ایجاد می‌شد که پیش از چاپ ورقه‌های مزبور نگاهی به “پیش چاپ” آن بیاندازد قطعاً در می‌یافت که ورقه رأی دو صفحه‌ای شده و آنگاه با تجدید نظر در طراحی آن چه بسا که تاریخ جهان در مسیر دیگری به جریان می‌افتاد.

منبع: شهیر بلاگ