PEMBELAJARAN

Self-Organization (Belajar dari Proses Biologi dan Alam)

Self-Organization adalah sebuah fenomena yang sangat kompleks dengan berbagai tahap dan pola yang berbeda. Pada saat ini tidak ada satu definisi yang pasti untuk Self-Organization. Tapi ada banyak definisi yang menggambarkan karakteristik tertentu, pengaruh dan bentuk dari Self-Organization.

Self-Organization systems biasanya yang mengandung sejumlah besar komponen atau bagian yang saling berinteraksi dengan satu sama lain dan dengan lingkungannya. Tantangan utama dalam mempelajari self-organization adalah memahami bagaimana sistem ini berkerja untuk menghasilkan pola yang kompleks sehingga dapat digunakan dalam memecahkan permasalahan yang ada.  Untuk itu mengetahui bagaimana interaksi antara komponen Self-Organization dapat dipelajari dengan cara memepelajari bagaimana proses positive feedback dan negative feedback dihasilkan.

Self-Organization di Proses Biologi dan Alam

Di lingkungan kita ada banyak contoh dari Self-Organization. Beberapa yang ada seperti kawanan lebah, kelompok ikan, sarang yang berkelompok dari ikan atau burung, kawanan domba, pola kulit zebra dan banyak contoh lainnya.

Lebah Madu (Honeybees)

http://www.hampshire-waspcontrol.co.uk/

Mempelajari Koloni lebah madu adalah melihat bagaimana lebah-lebah ini melakukan tugasnya masing-masing masyarakat  dengan fungsi yang terdistribusi dengan baik tanpa memerlukan system organizer yang terpusat.

Sistem pengambilan keputusan dan tim pada lebah madu sangat lentur (agile). Untuk membentuk tim menjadi sangat Agile, adalah sangat penting mengembangkan naluri yang memberikan tanda antar lebah pekerja dan kapan harus tunduk serta didikte oleh Lebah Ratu.

Kelompok ikan (Fish shoaling and Schooling)

Di alam kita sering melihat sekelompok ikan yang tinggal dan berenang bersama-sama, jika kelompok ini tebentuk dengan alasan sosial maka dikatakan shoaling (seperti bersarang bersama-sama (colonial nesting)). Kelompok ini berenang ke arah yang sama secara terkoordinasi, mereka melakukan yang dikatakan schooling. Ikan memperoleh banyak manfaat dari perilaku shoaling termasuk pertahanan terhadap predator. Dalam pertahanan ini setiap individu mengikuti aturan sederhana yang selalu menjadi sinyal bagi kelompoknya.

Bagaimana Organisme memperoleh Informasi dan Bekerja

Fish Schooling (http://globalpolicyinbrief.blogspot.jp)

Interaksi internal dalam kelompok hewan biasanya melibatkan transfer informasi antara individu. Informasi dapat mengalir antara komponen dalam kelompok melalui dua jalur yang berbeda yaitu sinyal dan isyarat. Sinyal adalah stimulus yang dibentuk oleh seleksi alam yang berperan untuk menyampaikan informasi, sedangkan isyarat adalah stimulus yang digunakan untuk menyampaikan informasi secara kebetulan. Interaksi dalam sistem self-organized berdasarkan kedua sinyal dan isyarat. Informasi yang disampaikan melalui sinyal sangat mencolok dan jelas, karena seleksi alam telah membentuk sinyal menjadi display yang kuat dan efektif, sedangkan transfer informasi melalui isyarat seringkali lebih halus dan berdasarkan rangsangan insidental dalam lingkungan sosial dari suatu organisme.

• Informasi yang dikumpulkan dari teman dalam kelompok. Dalam banyak sistem self-organized, konsep ini bekerja dengan prinsip bahwa individu dapat berfungsi secara efektif dengan informasi yang diperoleh dengan hanya memantau teman terdekat mereka. Sebagai contoh, kelompok ikan atau yang disebut dengan fish schools, koloni bersarang bersama-sama pada burung laut dan singkronisasi berkedip antara kunang-kunang. Dalam fish schools setiap individu mengikuti aturan perilaku yang menjadi sinyal untuk menjaga kelompok berenang mereka:
  • Selalu bergabung dengan kelompok ikan terbesar (tetap bersatu)
  • Jika terlalu dekat, menjauh (menghindari tabrakan)
  • Berenang dengan arah yang sama
• Informasi dari Work in Progress (stigmergy).
  

  Stigmergy (http://www.cpartikel.com/)

  Konsep ini bahwa koordinasi informasi melalui komunikasi tidak langsung antara individu-individu, komunikasi dilakukan melalui media pekerjaan yang sedang berlangsung dengan memonitor kemajuan konstruksi dan memberikan instruksi. Dalam studi serangga sosial (seperti rayap), yang dikenal dengn stigmergy, yaitu istilah telah digunakan untuk menggambarkan aktivitas bangunan rekursif pada serangga sejenis rayap. Dalam membangun sarang, serangga pekerja stigmergic itu adalah berkomunikasi dengan pekerjaan yang sebelumnya dilakukan atau hasil pekerjaan teman satu sarang, untuk menekankan bahwa pekerja mengandalkan informasi yang berasal dari lingkungan dan bukan langsung dari sesama pekerja. Dengan demikian koordinasi tugas dan peraturan konstruksi tidak bergantung langsung pada para pekerja, tetapi pada konstruksi sendiri, dan dipandu oleh hasil pekerjaan tersebut.

References

1. Camazine, Scott, ed. Self-organization in biological systems. Princeton University Press, 2003.
2. Francis Heylighen, Stigmergy as a generic mechanism for coordination: definition, varieties and aspects, ECCO Working paper 2011-12.
3. Katalinic, B., Cesarec, P. Stopper, M., Kettler, R. Self- Organizing System in Nature and Technology, 7th International DAAAM Baltic Conference Industrial Engineering, Tallin, Estonia, 2010
4. Simon Garnier., Jacques Gautrais., Guy Theraulaz, The biological principles of swarm intelligence, International journal of Swarm Intell, Vol 1 (2007) 3 – 31.
5. *** http://en.wikipedia.org/wiki/Self-organization, Accessed on: 2014-02-08