Towards a new metaphysics of complex processes


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January 29, 1994: "Towards A New Metaphysics of Complex Processes." Presented at the Second Interdisciplinary Conference on General Evolutionary Systems, sponsored by the Washington Evolutionary Systems Society.

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Towards a new metaphysics of complex processes

  1. 1. Cover Page   Towards a New  Metaphysics of  Complex Process  Author: Jeffrey G. Long ( Date: January 29, 1994 Forum: Talk presented at the Second Interdisciplinary Conference on Evolutionary Systems, sponsored by the Washington Evolutionary Systems Society.   Contents Page 1: Proposal Pages 2‐19: Slides intermixed with text for presentation   License This work is licensed under the Creative Commons Attribution‐NonCommercial 3.0 Unported License. To view a copy of this license, visit‐nc/3.0/ or send a letter to Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.  Uploaded June 19, 2011 
  2. 2.   Submitted for the  Second WESS Interdisciplinary Conference on Evolutionary Systems    Towards a New Metaphysics of Complex Process    Jeffrey G. Long  133‐1/2 11th Street, Washington, DC 20003  (202) 547‐0268; JeffLong@AOL.COM  The study of notational tools (e.g.alphabets, math, music) does not merely shed light on the technical features of the notations we use.  As a critical interface between humans and the cosmos, it also sheds light on the nature of both human perception and the cosmos.  The power of notation is that it does not merely help us to categorize or clarify our pre‐existing experience; instead, it gives us tools to look at the cosmos in completely new ways.  A person who is illiterate in a notation does not know how to use that notation, and therefore does not detect information in (i.e. look at) the environment the way that literate persons do.  As we invent successful new features of the cosmos such as number and time, and reify them in our notations, we may be said to be coming to a better understanding of the cosmos.  Therefore, the existence and power of the new entities advocated by Ultra‐Structure (described below) forces me to re‐evaluate my view of the cosmos.  Ultra‐Structure offers a new way to look at complex processes, and requires only one fundamentally new type of entity called a ruleform.  But it links this new conceptual entity in with a number of conventional constructs, such as particulars, rules, and universals.  It groups these into a 4‐level view of reality, consisting of a surface structure of actual structures and behaviors; a middle structure of operating rules that generate that surface structure; a deep structure of ruleforms that constrain those rules; and a substructure of universals from which ruleforms are constructed.  It postulates animation procedures to continuously inspect and execute the operating rules.  Ultra‐Structure asserts that the phenomena we perceive are merely the evanescent consequences of rule‐animation.  This is a different metaphysical perspective than the object‐oriented, process‐oriented, or relationship‐oriented worldviews advocated by Newton, Whitehead and Prigogine respectively.  It asserts that rules are the fundamental entities that must be studied, and looks at the cosmos as a complex operating rule engine.  Thus science creates a first level of abstraction when it postulates rules to describe phenomena: the phenomena are considered primary, and the rules secondary.  It divides phenomena into objects, relationships among objects (structures), and processes (behavior).  It utilizes tools that can represent one of these categories, but often at the expense of others.  And ultimately, scientists must still manage and make sense of tens of thousands of rules that describe each system.  The benefits it achieves by rule‐making are largely negated by the number of rules it ends up with; by the simplifications required by its tools for describing rules; and by the difficulty of managing changes in rules over time.  To help address these problems, Ultra‐Structure proposes a second level of abstraction, a new science that takes rules as its objects of study and formulates hypothetical forms to constrain their structure.  This pushes back the search for an unchanging reality behind phenomena, acknowledging the complex and changing character of rules and therefore seeking a deeper foundation in ruleforms.  But the basic assertion that rules are more fundamental than objects, relationships, or processes has a number of metaphysical implications.   Page 1 of 19 
  3. 3.       Towards a New Metaphysics of Complex Processes A Preliminary Proposal       Jeffrey G. Long                voice: (202) 547‐0268  e‐mail:  letter: 133‐1/2 11th Street, S.E., Washington, DC 20003              Presented at the  Second WESS Interdisciplinary Conference  on Evolutionary Systems  January 29, 1994          Page 2 of 19 
  4. 4. Second WESS Conference [01/29/94]    Towards a New Metaphysics of Complex Processes  Cover Page    I appreciate this chance to share some ideas with you.     The philosopher Alfred North Whitehead says that "The study of philosophy is a voyage towards the  larger generalities."  This talk will certainly fit, then, within the domain of philosophy!    My work on notation stems from a basic view I developed a long time ago, that complexity is in the eye  of the beholder; this led me to the study of what I call the "management of perception": a topic I call  "intellinomics".    Such a study involves both the nature of the observer, and the nature of the observed.  My work in this  area has led me to believe that there are many ways that we manage or mismanage our perceptions of  reality.  One of the most powerful of these ways is the notations we use.    In this talk I want to explore with you some PRELIMINARY views Ive developed about the nature of  being or existence, based on my studies of notation. I hope to present some thoughts about 2 basic  metaphysical problems that have arisen from my work in notation, and how these might be addressed  by the use of what seems to me (as a person merely self‐educated) is a new metaphysical model.    I have not been content with the accounting I have seen thus far of the nature of notation per se in  various philosophies and cosmologies:    most ignore it completely   some ignore it deliberately, believing that, as unactualized entities, abstractions need not be accounted  for explicitly as real "things"   some  treat  them  as  entities  that  are  automatically  and  intrinsically  brought  by  the  human  mind  to  all  observations that it makes ‐‐ a built‐in perceptual toolset   some treat notations and all abstract entities as pure fictions that have no ontological standing   some treat them as "modes" of existence in the physical and/or mental realms    some  treat  them  as  "essences"  or  logical  possibilities  that  may  or  may  not  be  actualized,  either    in  modes (which are not abstract in the sense that numbers are) or in reality.    I believe that notation is very DIFFERENT than language, not only in its ability to express concepts that  are INEFFABLE in common language, but also in its fundamental ONTOLOGICAL status.    This is work‐in‐progress, not final conclusions.  I still have a long way to go.  If youd like to talk more,  please contact me as shown on the slide.  Also I have some business cards up here if anyone is  interested.      Page 3 of 19  
  5. 5. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes     Logic Arithmetic numbers classes Cartography, Geometry Charts Quality Quantity space points, planes Relation Form Experience Change Speech time alphabetCalendars Value Operations Writing money notes, rests Accounting Music, Choreography Page 4 of 19 
  6. 6. Second WESS Conference [01/29/94]    Towards a New Metaphysics of Complex Processes  Notations reify ontological inventions...   Slide 1: Doctrine of Ontological Invention    I believe that we can understand the TRUE nature of notation by looking at how various notations have  been created.    1.  We start with the messy thing in the center, our EXPERIENCE of the world.     2.  We ABSTRACT from that experience certain features; thus:    we abstract VALUE and reify it with the concept of MONEY, plus certain grammatical rules of use, and  call that ACCOUNTING    we  abstract  SOUNDS  from  our  speech  and  reify  them  with  the  concept  of  a  set  of  LETTERS  called  the  ALPHABET, plus certain grammatical rules of use, and call that WRITING    we abstract QUALITIES and reify them  with the  concept of CLASSES, plus rules of inference or moving  between classes, and call that LOGIC     Thus revolutionary new notations are based on revolutionary new ABSTRACTIONS.  This is the structure  of notational revolutions, which I have called the Doctrine of Ontological Invention.      Page 5 of 19  
  7. 7. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes   numbers space money time Page 6 of 19 
  8. 8. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Problem 1: But are these inventions or discoveries?Slide 2: Problem 1  But in thinking about this, when I try to determine whether it is an INVENTION or a DISCOVERY, I keep coming to the conclusion that these are actually DISCOVERIES.  I say this because inventions or CREATIONS always carry a significant imprint or signature of their CREATOR, while DISCOVERIES seem to me to have a more creator‐independent flavor.  Further, I can easily imagine that on other worlds, numbers, time, space, and money as we know them have probably been invented, too.  Obviously they would use different SYMBOLS than we do, but that is the LEAST important feature of a notation.   Thus they are not INVENTIONS, but DISCOVERIES.  And if they are not purely fictions of mind than they must have some objective ontological status in the cosmos that allows them to be discovered.  In other words, rather than existing solely in MINDS, which I think emerge from BRAINS, notations exist INDEPENDENTLY.     Page 7 of 19 
  9. 9. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes    Minds Matter & Relations Processes EnergyComplex systems emerge from energy... Page 8 of 19 
  10. 10. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Slide 3: Complex Systems & Energy   A second line of my thinking has been about how to represent complex systems better.  In trying to understand  complex systems such as organizations, games, and the law, and eventually physics and biology, Ive come to believe that the myriad ENTITIES that we see, and the complex relations that exist between these entities, come about as an accidental and incidental consequence of the execution of PROCESSES.    These processes affect all matter, but they also do things that do not affect matter. The material things we see in a system, therefore, are but a small part of what is really going on.  All matter and its relationships is created by processes (some of which havent happened since the Big Bang), but not all processes affect matter and its relationships.  Behind these processes is ENERGY.  Energy permits and defines the existence of processes; in physics it is the potential to do work. All processes are empowered by energy, but not all energy defines processes. The processes we see in a system, therefore, are but a small part of what is really going on.      Page 9 of 19 
  11. 11. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes        Surface StructureManifest behavior & structure = Particulars (20,000,000) Animation Procedures (generate) Middle Structure Records = Rules (20,000) (content of) Deep Structure Tables = Ruleforms (20) (made up of) Substructure Attributes = Universals (200) (content of) Character set Ultrastructure = Notations (100)        Page 10 of 19 
  12. 12. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Problem 2: Are rules, ruleforms, universals, and notations "real"?Slide 4: Problem 2  Ive chosen to represent these concepts with the structure shown here.  In this model, processes, matter, relationships, and mind are all called "surface structure".  This model asserts that surface structure is ephemeral, that it is very complex and ever‐changing. Everything that can be seen about a system is its SURFACE STRUCTURE, comprised of a very large number of PARTICULARS.  The rest of this model deals with the question, What generates surface structure? Behind this complex and ever‐changing surface structure is a MIDDLE STRUCTURE, composed of a much smaller number of RULES.  This is where science gets its power of description, by the use of rules.   But what are rules?  Can they be analyzed into lower‐level components, just as we "analyzed" mind, matter, relationships, and processes into energy?    The answer seems to be YES.  Rules can be grouped into classes, based largely but not completely on their form; these so‐called RULEFORMS are unchanging, even though the rules that make up their content may change within the limits prescribed by the ruleform.  In studying hundreds of rules for any system, Ive discovered that the rules can be categorized into 10‐30 RULEFORMS.  These ruleforms are a new abstraction that I propose, for they permit us to study rules scientifically just as we now study the behavior and structure of natural systems scientifically.   Continuing our analysis, RULEFORMS themselves are made up of  a SUB‐STRUCTURE comprised of an infinite number of UNIVERSALS.  Now, these are not the same as universals in Platos sense, such as "redness".  They are not attributes shared in by all PARTICULARS, but are attributes shared in by all RULES.   Examples are the universals of Entity ID, Location ID, Relationship ID, etc.  But what is the content of univerals?  Notations!  Our ability to describe and understand complex behavior increases as we discover more notations.  The notation is the limitation on societys ability to understand the world.  This is the finest structure that we have to rules; Ive called it the ultrastructure (like in cell biology).  The computer is simply a new N‐dimensional medium, like paper but better, and normally these models are "inscribed" upon a computer.  When doing this, notations are implemented as character sets; universals are implemented as attributes or fields; ruleforms are implemented as relational tables; rules are implemented as relations or data within those tables; and particulars are the behavior of the model.  The model is animated by a very small amount of software that constitutes the ANIMATION PROCEDURES.  But what is the ontological status of these things?  The SUBSTANTIALIST perspective focuses primarily on ENTITIES, and predicates certain attributes or properties of these entities which exist independent of any observer.  The subject‐predicate form of assertion is a consequence of this view, as is the domination of nouns over verbs in many languages, and  Page 11 of 19 
  13. 13. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes the over‐use of the verb "to be".  The Newtonian version of the worldview asserts that nature is nothing but inert mass and motion, and that each atom retains its identity through all changes and interactions.  The PROCESS‐ORIENTED perspective focuses on the continuous BECOMING and perishing of ACTUAL ENTITIES, and describes them as concrescences of potentials.  Actual entities are active and "prehend" each other; their development in concrescences is due to their "character".  Eternal objects such as classes are different than actual entities.  All permanence is thus illusory; there is no being, only becoming.  The RELATIONAL perspective asserts that the observer plays a critical role in perception, and it therefore places more emphasis on the relations between entities than on the entities themselves.  But none of these seems to me to be able to address the kind of problem I mentioned earlier: Where do RULES fit in?  Where do NOTATIONS fit into these ontologies?     Page 12 of 19 
  14. 14. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Rules Energy Notation Language Universals Particulars Noumena Phenomena Langue Parole Competence Performance Software Hardware Logos Dialectic Concretion Actual Entities Page 13 of 19 
  15. 15. Second WESS Conference [01/29/94]    Towards a New Metaphysics of Complex Processes  Rules & energy are independent substances … Slide 5: Rules & Energy    To explicitly incorporate these bizarre kinds of entities, and to account for their seeming impact on  things, I propose a dualist theory of the nature of existence.  Unlike Descartes dualism, separating mind  and body, this model distinguishes RULES and ENERGY.    We can imagine a universe of energy without law; such a universe could exist solely in the maximum  probable state of total uniformity ‐‐ a universe without matter and only one form of energy.    We can just as well imagine a universe of rules without energy; such a universe could exist as a potential  universe, with nothing to make it manifest.    Together, we can imagine a universe where rules increase or decrease the organization of things, acting  locally to create situations of low probability but in general, over the longer term, tending towards  creating situations of higher probability.  This is, of course, a tautology; things that are higher probability  are only that way because the rules dictate that that is so.    On the right‐hand side we have everything that we can physically sense.  In Platos terms these are  PARTICULARS; in Kantian terminology, PHENOMENA; in Sausurrian terminology PAROLE; in Chomskyan  terminology PERFORMANCE.  In computer terms, this is the HARDWARE of the world; in Hegelian terms,  the DIALECTIC; and in Whiteheads terms, ACTUAL ENTITIES.    This side represents all BEHAVIOR, including VERBAL BEHAVIOR; I think of all this as fundamentally the  domain of LANGUAGE in a broad sense of that word.  Thus there is:    the language of the planets as they circle the sun  the language of war as armies collide  the language of life as new generations come and go  the language of nucleosynthesis as new elements are made in stars.    On the left‐hand side we have all the things that we like to think EXIST in SOME sense, but are not really  operationally definable.  In Platos terms these are UNIVERSALS; in Kantian terminology, NOUMENA (not  in his sense of things‐in‐themselves, but rather as the things that can only be perceived by the mnd); in  Sausurrian terminology LANGUE; in Chomskyan terminology COMPETENCE.  In computer terminology  this might be called the SOFTWARE of the cosmos; in Democritus terminology, LOGOS; and in  Whiteheads terminology, CONCRETION (in the sense of being the creative drive that makes the cosmos  run).    This side represents all ABSTRACTION, whether human or otherwise; remember, other species on other  worlds are postulated to have discovered similar things.  I think of all this as fundamentally the domain  of NOTATION.  This is where:    time exists  Page 14 of 19  
  16. 16. Second WESS Conference [01/29/94]    Towards a New Metaphysics of Complex Processes  space exists  value exists  numbers exist.    These entities, acting in their roles as the content of universals, collectively form RULES, which describe  and govern energy in all its forms.    In this worldview, things happen as they do because the rules exist as they do.  That is the source of  CAUSALITY.  Causality is not a property of matter, and exists whether the matter knows the rules or not.   It is imposed from completely outside the domain of matter or energy.    In this model, the execution of rules takes its toll in energy: there is an Animation Procedure Tax,  collected in energy, that ensures that any time a rule is executed there will be the same or less USEFUL  energy left to do work. This tax may be viewed as the cause of entropy, ultimately providing a one‐way  street of possibilities but, in the shorter term, allowing both increased and decreased organization to  occur.         Page 15 of 19  
  17. 17. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Modes of Modes ofRules Energy abstract quantity mass abstract speech gravitational abstract change kinetic abstract relation thermal abstract qualities elastic abstract form electrical abstract value chemical abstract operations radiant abstract stroke nuclearAnd have very different modes of existence...  Page 16 of 19 
  18. 18. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Slide 6: Modes of Existence  These two basic substances ‐‐ rules and energy ‐‐ take many forms.  The rules, of course, exist whether we acknowledge them or not; as do the constructs behind the rules (their notations).  All we can do is try to discover them.  Likewise, the energy can take many forms, most basically in terms of existing either as matter or as some other form of energy, as shown.  Discoveries in either domain may be approached scientifically, even to the point where the applicability of experiment to abstractions may be considered.  In this sense, what distinguishes us from other creatures that we know of is our ability to somehow apprehend the existence of these entities.     Page 17 of 19 
  19. 19. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes  Structure Process greater organization greater uniformity less probable more probable implemented by modes implemented by modes of rules of energyTogether they form a structuralist view of complex processes. Page 18 of 19 
  20. 20. Second WESS Conference [01/29/94]  Towards a New Metaphysics of Complex Processes Slide 7: Conclusions  In conclusion, we look at process in order to discern underlying structure.  This is the structuralist program, and hopefully the concepts in Ultra‐Structure will help to advance that program.   Questions?    Page 19 of 19