SlideShare a Scribd company logo
1 of 35
Download to read offline
Cover Page 

 




      The Co‐Evolution of 
      Symbol Systems and 
            Society 
 

Author: Jeffrey G. Long (jefflong@aol.com) 

Date: January 18, 1995 

Forum: Talk presented at the Scholars' Colloquium of the U.S. Library of Congress.

 

                                Contents 
Page 1: Proposal 

Pages 2‐34: 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 
http://creativecommons.org/licenses/by‐nc/3.0/ or send a letter to Creative 
Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA. 


                                Uploaded June 22, 2011 
Submitted for the 
                                      Library of Congress ‐‐ Scholars' Colloquia 
                                                   September 1994 
                                                            
                   The Co‐Evolution of Symbol Systems and Society 
                                                       
                                              Jeffrey G. Long 
                                         133‐1/2 11th Street, S.E. 
                                          Washington, DC 20003 
                                              (202) 547‐0268 
                                            jefflong@aol.com 
  
 
There seems to be a general pattern in the structure of notational revolutions such as the move to the 
alphabet, to hindu‐arabic numerals, and to staff musical notation. The Whorfian hypothesis has not 
been generally accepted as applying to language, but it does seem to apply to notations.  This talk will 
discuss the significance of these questions as they relate to the co‐evolution of society and notation, and 
the social formation of mind.  The 35‐minute presentation will be followed by a 25‐minute audience 
question‐and‐answer period.  
                                   
 
                                      
                                      
                                      
                                      
                                      




             The Co-Evolution of

      Symbol Systems and Society
                         A Brief Overview



                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
                         Jeffrey G. Long 
                                  
                                  
                                  
                     voice: (202) 547‐0268 
                e‐mail: JeffLong@AOL.COM   
    letter: 133‐1/2 11th Street, S.E., Washington, DC 20003 
 
 
 
 
 
                             Presented at the 
                 Library of Congress Scholars’ Colloquium 
                             January 18, 1995 
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Slide 1: Cover Page 
 
I really appreciate this chance to share some ideas with you.  
 
Twenty‐one years ago I got interested in complex systems analysis when I did simple neural net 
simulations as an undergraduate at U.C. Berkeley. 
 
Since then I've been looking at a wide range of issues in order to understand why our society doesn't 
seem able to comprehend, create or control complex systems, whether the systems are natural or by‐
design.   
 
I've concluded so far that mathematics and our other primary notational systems have FUNDAMENTAL 
LIMITS in what they were designed to represent. 
 
In other words, the NOTATION we use is a critical limitation on our ability to understand the world 
around us. 
 
Conversely, a new notation can resolve a large CLASS of problems all at once.   
 
I summarize this belief with the phrase, "The notation is the limitation". 
 
This afternoon I'll talk for 20 minutes about the NATURE of notation and about notational and societal 
co‐evolution, using three examples of notational EVOLUTION and REVOLUTION to show the pattern. 
 
We'll then have about 10 minutes for any questions or comments you may have. 
 
Please hold your questions until the end. 
 
If you'd like to talk more, I can be reached as shown on this slide. 
 
I've also put my business card out, and some reprints of the slides. 
 
Please feel free to contact me at any time with your thoughts and criticism. 
 
                                    




                                               Page 3 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 

 




                                     The use of a system of signs or symbols to represent

                                                words, phrases, numbers, quantities, etc. 1


 

 

 

 

 

 

 

 

"For the purpose of determining logical structure it is, for instance, a matter of complete 
indifference whether we represent certain features of states of affairs by spatial 
arrangement rather than by sounds or shapes. Hence the unimportance in theory of 
attempts to 'improve' symbolism: tokens of any properties whatsoever can be used as 
the material for a complete language." 2 

 

 

 

                                                            
1   -- Webster's New World Dictionary, Second College Edition, 1984
2   -- Max Black, Language and Philosophy, 1949, page 160


                                                                 Page 4 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
 
Slide 2: Standard Definition 
 
First I would like to acknowledge that MANY people think notation is unimportant. 
 
Looking at the dictionary definition, it's easy to see why they feel this way. 
 
Under this definition, key concepts exist OUTSIDE of notation, presumably in LANGUAGE.   
 
Notation is mere ABBREVIATION.  
 
This premise is widely held, and is stated fairly clearly by the philosopher of mathematics Max Black.   
 
MY OWN explorations of more than a dozen notational systems over the past ten years have convinced 
me otherwise. 
 
 
                                   




                                                Page 5 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 

                                                             
                              Successful Notations  Wannabe Notations 
                        
                                                             
                                  alphabet,        chemical formulae,
            Recognized             algebra,              dance, 
             Notations            geometry,         software design, 
                                   calculus,            roadsigns 
                                    music, 
                                     logic, 
                                 cartography 
                                                             
                                                             
    Unrecognized Notations         speech,               votes, 
                                     time,             emoticons, 
                                    money                 ??? 
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
 
 




                                    Page 6 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Slide 3: What Is a Notational System? 
 
I believe we can get a better sense of the TRUE nature of notation by looking at examples of what I 
CONSIDER to TRULY be notational systems..... 
 
(Upper Left) 
 
(Upper Right) 
 
(Lower Left) 
 
(Lower Right) 
 
                                  




                                                Page 7 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 

 

 
                                                     
                                                     
                                                     
                                                     
                                 A revolutionary notational system 
                                                     
                              does not merely symbolize abstractions ‐‐ 
                                                     
                                                     
                                                     
                                          it invents them, 
                                                     
                                           it reifies them, 
                                                     
                                                 and it 
                                                     
                                    provides a calculus for them. 
                                                     
                                                     
                                                     
 
 
 
 
 
 
 




                                               Page 8 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
     
    The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

     
    Slide 4: Criteria for a Notational System 
     
    So what criteria am I using to define a notational system? 
     
    In all of these cases, the notational SYSTEM does not merely ABBREVIATE anything; instead: 
     
    FIRST, it INVENTS or DISCOVERS a new abstraction that I call an ONTOLOGICAL INVENTION 
 
    An ontological invention is something we invent (or discover) and subsequently treat as "real", e.g. 
    numbers, truth , money, or time. 
     
    I suggest that what we call LITERACY is learning about the existence and properties of these 
    unobservable entities.  And that when we learn about them, we literally see the world differently (a la 
    Vygotsky and Luria)  
 
    When I say invent or discover, I mean that these entities have ontological REALITY, but whether they 
    were ALWAYS there (a la Plato, and therefore DISCOVERIES) or whether they are products of mind 
    (therefore emergent, and therefore INVENTIONS) is unclear to me 
 
    SECOND, it REIFIES that abstraction with a SYMBOL inscribed on some MEDIUM (not always 2‐
    dimensional, as we presume, but 1‐D, 3D, and n‐D also), and 
 
    FINALLY, it provides a CALCULUS or GRAMMAR of legal operations on those new symbols. 
     
    The difference between this and formal languages or formal systems is thus that it is fundamentally 
    exploratory and EMPIRICAL rather than AXIOMATIC; semantics are the BASIS of it, not an afterthought 
    or application as in model theory. 
     
                                     




                                                    Page 9 of 34
     
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




           Fashions of Use           Style   Hemmingway, Whitman...


                                                  "i before e except after c..."
         Rules of Use                Grammar
                                                     -- English, French, etc

                                                            words, letters, numbers...
    Symbol Set                  Tokenization               - Roman, Cyrillic, Hebrew, e


Abstraction                   Ontological Invention            abstract truth, value,
                                                                quantity, relation, etc.
                                                                                            

 
 
                                  




                                               Page 10 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 

 

 

 

 



    Semiotic                         Notational                 Formal
    Symbol                           Symbol                     Symbol
    Systems                          Systems                    Systems
    -- cars, clothes, haircut       -- speech, writing     -- formal languages
    -- advertising, writing         -- applied mathematics -- symbolic logic
    -- religious symbolism          -- money, music        -- pure mathematics


       Semantics:                     Semantics:                 Semantics:
       Syntax:                        Syntax:                    Syntax:




                                                                                  

 

 

 

                                 




                                                Page 11 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                              Logic                                  Arithmetic


                                implication                 numbers
    Cartography
    & Charts                                                                          Speech
                                            Sets    Quantity

                      maps                                                   naming
                                 Relation                          Truth
                                              Experience
                                 Change                            Form
                                                                             lines,
                      time
                                                                            circles   Geometry
Calendars                                 Value     Procedure
& Clocks
                                money
                                                        notes & rests

                          Accounting                    Musical Composition                       

 
 
 
                                       




                                                   Page 12 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Slides 5‐7: Abstractions Lead to Ontological Inventions  
 
So the key concept that I am advocating here is the notion of an ONTOLOGICAL INVENTION. 
 
In this chart, we start with the undifferentiated mess that we call RAW EXPERIENCE. 
 
Both societies and individuals, as they mature, develop and apply abstractions to this experience..... 
 
From the abstractions we distill an ontological invention..... 
 
Based on the ontological invention, we develop a notational system.... 
 
                                   




                                                Page 13 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
 
 

Whorf's theses of linguistic relativity were summarized by the semanticist Stuart Chase as follows: 

 

              "First, that all higher levels of thinking are dependent upon language.  
              Second, that the structure of the language one habitually uses 
              influences the manner in which one understands his environment.  
              The picture of the universe shifts from tongue to tongue."3 
               

               

               

               

Restating this in notational terms, we might say: 

               

              First, that all abstract thinking is dependent upon the existence or 
              invention of notational systems.  Second, that the underlying 
              ontological inventions of the notational systems one habitually uses 
              influences the manner in which one understands his environment.  
              Acquiring literacy in a major notation causes us to add a new 
              dimension to our picture of the universe. 
 

 

 
 
                                                            
3 -- John B. Carroll (Editor), Language, Thought, & Reality: Selected Writings of Benjamin Lee Whorf. Cambridge
MA: The M.I.T. Press, 1956. Page vi


                                                               Page 14 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
                               




                                  Page 15 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Slide 8: The Notational Hypothesis  
 
Looking at notational systems this way, we can broaden Whorf's hypothesis of linguistic relativity 
regarding the effect of language. 
 
I think he erred in making the theory too narrow, applying it to only one notation, namely speech. 
 
If broadened to include all notations, not just language, I suggest that it is true.   
 
And as with his hypothesis, it is true not just individually but societally.  
 
                                    




                                               Page 16 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
          1.  Notation 1 is invented, and is revolutionary 
 
 
          2.  Notation 1 is developed and applied to its farthest limits 
 
 
          3.  Notation 1 hits a "complexity barrier" and progress stops  
 
 
          4.  Notation 2 is invented, and is revolutionary 
 
 
          5.  Notation 2 is developed and applied to its farthest limits 
 
 
          6.  Notation 2 hits a new "complexity barrier"; progress stops  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                        Page 17 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
     
    The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

     
     
    Notational Fulfillment & Societal Evolution  
     
    Slide 9: Notational Fulfillment & Societal Evolution 
     
    The revolutionary new ways of seeing, created and required by revolutionary new notations, have a big 
    impact on the cognitive capabilities and subsequent accomplishments of both individuals and societies.    
     
    Based on my study thus far of 12 notations, there seems to be a broad general PATTERN in notational 
    and societal co‐evolution. 
     
    First, a NEW notation is created, based on a revolutionary new ABSTRACTION that never existed before, 
    and this FIRST GENERATION notation is packaged as an ANALOGY of what it represents.  
     
    Next, this notation EVOLVES through improvement of PRAXIS, e.g.  
     
   symbols are STREAMLINED for greater ease of use 
   NEW symbols are introduced, e.g. lower case, punctuation 
   there's a CONSENSUS on standards for USING the system 
   new and better MEDIA is used [e.g. clay ‐> papyrus ‐> paper] 
   new REFERENTIAL TIERS are created for the new media. 
     
    This process is generally what people think of when they think of notational evolution, e.g. the shape of 
    letters, the introduction of a new punctuation mark, etc.. 
     
    But this is NOT where notation gets its enormous power. 
     
    Next, in spite of all refinements, the notation hits what I call a COMPLEXITY BARRIER. 
     
    No amount of effort seems to overcome the barrier, and progress comes, if at all, by random insight, not 
    systematic analysis. 
     
    The complexity barrier by its nature is very widespread, affecting entire fields of activity at a time. 
     
    Characteristics of a complexity barrier are that: 
     
   there is a large class of problems that thwarts resolution 
   increased money and effort produce FEW, if ANY, results. 
     
    Next, somehow, a NEW notation is created, based on a revolutionary new ontological invention. 
     
    This often leads to, or co‐exists with, a tremendous boom in cultural evolution.   
     


                                                   Page 18 of 34
     
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
     
    The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

     
    For example, the introduction of speech and writing, logic, money, time‐keeping (e.g. calendars and 
    clocks), all had a big effect on what society could do because suddenly a whole CLASS of problems was 
    resolved. 
     
    This is what I call a Second Generation Notation. 
     
    While the first generation was hindered by its preference for ANALOGY with common experience, the 
    second and subsequent generations are not so based and can be vastly stranger and more abstract.  
    Second generation notations are therefore based on far more powerful insights into the nature of what 
    can exist and be represented.  Its characteristics are that it: 
               
   Solves a broad class of problems with far less effort 
   Is accessible to more people 
   Is accepted only grudgingly by the elite because it changes the power distribution in society 
     
    Finally, this notation, too, goes through the same KIND of evolutionary refinement that its predecessor 
    did, but eventually it hits its OWN complexity barrier.   
     
     
                                        




                                                   Page 19 of 34
     
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 




                                         (Ideogram)

                                               (Phonogram)




     formant frequencies:              letters:
                  MAN                "M - A - N"
                                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Page 20 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Representing Names 

Slide 10: Representing Names 
  
The first example of this pattern is the development of technique for representing QUALITIES. 
 
In this and the subsequent examples, the things that are in the "real world" are shown without boxes, 
while the ONTOLOGICAL INVENTIONS (i.e. NOTATIONS) are in rounded‐edge boxes. 
 
First, there's something in the "real world" that we want to represent, such as this man. 
 
The first generation notation was SPEECH that represented by VOCAL SOUNDS, using AIR as a medium. 
 
This is believed to have occurred with the first homo sapiens sapiens, around 100,000 years ago.    
 
But speech has limitations, primarily because of its impermanence but also (as we discovered much 
later) because of its imprecision. 
 
So first CAVE ART was developed, then these were reduced and codified as PICTOGRAMS starting in 
about 3400 BC.    
 
After about 600 years, these evolved to be able to represent IDEAS and ACTIONS through the use of 
IDEOGRAMS (where ideas are communicated through clever combinations of symbols) and 
PHONOGRAMS (where concepts are hinted at by symbols that represent something that evokes a 
particular sound) (circa 2800 BC). 
 
This worked pretty well in ancient society, but eventually this ICONIC NOTATION hit its COMPLEXITY 
BARRIER:  several thousand symbols are needed to convey the concepts of even a fairly simple culture. 
 
Continuing to add new symbols or simplify existing symbols would have been fruitless: you can imagine 
what a Shakespeare play might be like if every symbol was subject to personal interpretation. 
 
A new Notational Revolution occurred when, about another 1,500 years later, someone noticed that 
there were a limited number of SOUNDS we make in human speech, and they designed SYMBOLS to 
represent our SPEECH (first alphabet, circa 1500 BC). 
 
This was a 2nd TIER notation, i.e. a notational system that represents a notational system. 
 
With this new approach, and after the invention of VOWELS by the Greeks about 750 years later (circa 
750 BC), we were able to represent the >50,000 words known by the average adult with only 26 letters. 
 
Thus the SCOPE of what could be represented was greatly increased, while the NUMBER of SYMBOLS 
greatly decreased. 
 


                                              Page 21 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
This made the notation far more powerful and accessible to a far greater proportion of society. 
 
As the result of this ontological invention, society was able to create a collective memory that 
superseded the fragile memory of the oral tradition that preceded it. 
 
This was literally the beginning of "history", and is probably the most classic notational revolution. 
 
Historian Eric Havelock said,  "The Greek alphabet...is here introduced, when it impinges on the Greek 
scene, as a piece of explosive technology, revolutionary in its effects on human culture, in a way not 
precisely shared by any other invention" [Havelock, 1982]. 
 
Historian James Breasted notes, "The invention of writing and of a convenient system of records on 
paper has had a greater influence in uplifting the human race than any other intellectual achievement in 
the career of man. It was more important than all the battles ever fought and all the constitutions ever 
devised" [Breasted, 1926, pages 53‐54]. 
 
The ontological invention behind writing are the abstract voice sounds that are more‐or‐less well‐
represented by LETTERS, which reify that ontological invention.  WRITING is a notational SYSTEM built 
upon LETTERS representing ABSTRACT VOICE SOUNDS, and it defines a number of CONVENTIONS 
regarding the proper use of this ontological invention.  
 
                                    




                                               Page 22 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 




                         (Chemistry)                   7.00
                                                               

 

 

 

 

                                       Page 23 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Representing Quantities 

Slide 11: Representing Quantities 
  
Again, there's something in the "real world" that we want to represent, such as how many lions we saw 
or how many enemy soldiers we saw. 
 
Needless to say, getting the number right can be very important, although many societies had no words 
for numbers greater than two or three. 
 
The first generation of quantitative notation, introduced over 30,000 years ago, was TALLIES that 
represented by ANALOGY (circa 30,000 BC). 
 
These were based on the idea of a 1:1 CORRESPONDENCE. 
 
Any objects ‐‐ stones, whatever‐‐ could be used as the basis for creating a 1:1 correspondence.   
 
22,000 years later (circa 8,000 BC), this notation evolved so that "accounting tokens" represented both 
the number of items AND their nature. 
 
Each commodity, and each quantity of a commodity, could have its own clay token. 
 
Impressions of these tokens on clay envelopes, and later on clay tablets, is believed to have become the 
basis of writing. 
 
This worked pretty well for the commercial requirements of the first cities, but eventually it hit a 
COMPLEXITY BARRIER: it required too many separate and identifiable symbols. 
 
Continuing to ADD new symbols or SIMPLIFY existing symbols would have been fruitless. 
 
6,000 years later, a Notational Revolution occurred when someone noticed that there were 
commonalities among certain groups of (say) seven things, if you eliminated everything about them but 
the quantity of their members. 
 
This "set of all sets of seven things", although it wasn't thought of that way at the time, was the FIRST 
TIME that numerical concepts were represented BY THEMSELVES. 
 
Examples of this are Egyptian hieroglyphic numerals (1900 BC), and ROMAN NUMERALS (circa 500 BC),  
where (e.g.) a "V" could represent five "IIIII".   
 
This was a revolution in SPECIFICATION, that moved us from E‐NUMERATION to NUMERATION. 
 
This worked okay, but required a SECOND‐TIER notation called an ABACUS in order to facilitate 
computations. 


                                                Page 24 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
The abacus worked very well for all PRACTICAL purposes up until recent times, but this notational 
system was unable to represent irrational numbers, very large numbers, imaginary numbers, and so on.   
 
Continuing to ADD new symbols or SIMPLIFY existing symbols would have been fruitless: we could never 
send a man to the moon using what I call Abacus Notation.  
 
About 500 years later, in India, another Notational Revolution occurred (circa 200 AD) when someone 
noticed that the operations of the abacus (the computational device used up to then) could be 
simulated by using ICONS for the counters of the abacus. 
 
One of these was the icon for ZERO, which represented a line with no beads. 
 
By defining the MEANING of each symbol absolutely by its LOCATION rather than by the symbols 
SURROUNDING it (place‐value versus relative value), the groundwork was set for mathematics to move 
beyond simple arithmetic. 
 
The concepts of number line and more abstract operations on numbers could be contemplated. 
 
This was not an easily accepted idea: for 400 years (1100 AD to 1500 AD), there was a long and 
sometimes bitter fight between the "abacists" and the "algorists". 
 
Eventually the algorists won, so since the 18th century few people in the West use an abacus for 
calculations. 
 
In 1525 the decimal point was introduced, and complex numbers were introduced in 1545. 
 
Thus the SCOPE of what could be represented was greatly increased ‐‐ twelve basic symbols, including 
the decimal point and "i", could represent all possible numbers. 
 
This was a classic notational revolution.  The logician Alfred North Whitehead stated, "By relieving the 
brain of all unnecessary work, a good notation sets it free to concentrate on more advanced problems, 
and in effect increases the mental power of the race" (An Introduction to Mathematics). 
 
So we again have created new entities in the world: NUMBERS.  MATHEMATICS began as a notational 
SYSTEM built upon NUMBERS, and it defines a number of CONVENTIONS regarding the proper use of 
this ontological invention.  Mathematics has evolved to deal with OTHER ENTITIES besides numbers, 
such as angles and vectors. 
 
                                   




                                               Page 25 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 




                              me   di     a       vi     ta    ...




                                                                      440


                              me    di      a       vi    ta    ...
                                                                             

 

 

 

 

 

 


                                         Page 26 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Representing the Making of Sounds 
 
Slide 12: Representing Musical Sounds 
 
To understand musical notation we have to realize that a note played on an instrument does not just 
generate ONE pitch or sound vibration, it generates a NUMBER of these. 
 
These are called OVERTONES, and they form the TIMBRE or character of each different instrument.  
These overtones are very IMPORTANT to music. 
 
The first generation of Western musical notation that we really know about was developed only 1,000 
years ago. 
 
NEUMES represent the rising or lowering of the voice by an upward or downward line. 
 
This was thus a first generation notation by ANALOGY (circa 900 AD).   
 
These evolved over the next 600 years to a dead‐end. 
 
They were changed to represent pitch better through the use of HEIGHTENED NEUMES (where relative 
spacing indicated pitch) and LIGATURES (where the broader part of a line indicated pitch). 
 
Later (circa 1260) MENSURAL NOTATION was better able to indicate the DURATION of each note, using   
four symbols, each with 3x duration of the previous (perfect) or 2x (imperfect). 
 
These were fine for simple music sung in unison, or even for the later organum music sung in fixed 
intervals. 
 
But they were unable to represent simultaneous different pitches, to coordinate the timing of diverse 
themes, or to provide a reliable basis for tuning multiple instruments.  Their COMPLEXITY BARRIER was 
their inability to represent the kind of complex POLYPHONIC MUSIC we are used to. 
 
Continuing on that path of adding new symbols or simplifying existing symbols would have been 
fruitless: no extension of that approach would have permitted polyphonic music such as Beethoven's 
"5th Symphony".  
 
A Notational Revolution occurred around the year 1,000, when Guido de Arrezo, a music teacher trying 
to find a better way to teach music to his students, started a separate developmental path involving 
LINES around the notation; defining separate NOTES and, equally important, RESTS; and "pinning" the 
notes to a particular PITCH.   
 
This essentially meant that the notation of music represent the INPUT to the instrument rather than its 
OUTPUT. 


                                               Page 27 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
Like the mathematical revolution, this also represented a move from RELATIVE VALUE to PLACE‐VALUE 
notation. 
 
This tool settled down over the next 3 centuries to a 5‐line staff, permitting composers to write complex 
musical ideas down, and then EDIT and REFINE them. 
 
Thus the PRECISION and SCOPE of what could be represented was greatly increased.   Music could be 
edited and COMPOSED before it was PERFORMED, unlike jazz (which is composed on the spot) or folk 
music (which is memorized and traditional).   
 
But it required the ontological invention of NOTES.  Musical COMPOSITION, the notational SYSTEM built 
upon NOTES, defines a number of CONVENTIONS about the proper use of this ontological invention.  
 
                                   




                                                Page 28 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 




    Salt, Cows,                                 Coin
         Seashells,
            Gold, Silver




    Transferrable Receipts               Paper Money




            Check                              Credit Card

                                                              

 

 

 

 

 

                               Page 29 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
     
    The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

     
    Representing Value, Present and Future 

    Slide 6: Representing Value, Present and Future 
     
    Finally, I'd like to talk now about an UNRECOGNIZED NOTATION, namely MONEY. 
     
    This slide shows the PRE‐NOTATIONAL situation at the top. 
     
    If you want to trade your duck for my cat, we may agree on a BARTER arrangement. 
     
    A duck and a cat are roughly commensurable, partly because they're both animals and they both have 
    some real and obvious values to somebody; so it is fairly easy to make that trade. 
     
    But as you offer things that are less and less commensurable, it gets harder to make a trade. 
     
    The first generation of notation was COMMODITY MONEY that represented a certain REAL, PRACTICAL 
    VALUE. 
     
    Examples include cattle, salt, and tobacco. 
     
    This was widely used up until about 4,000 years ago; tobacco was the principal medium of exchange for 
    several CENTURIES in MARYLAND and VIRGINIA; and as recently as 1935, salt was still used in Ethiopia!  
    Even now, during its trying times, some people of the former Soviet Union are using vodka, Levis, and 
    other commodities as a preferred method of exchange.   
     
    Like all notations, commodity money evolved.   Any item having real value could be used, preferably 
    meeting the following criteria: 
     
   known to many people 
   recognizable in value 
   scarce 
   portable (at least not too bulky) 
   physically stable over time (preferably imperishable) 
   easily sub‐divided.  
     
    But eventually this basis for exchange hit a COMPLEXITY BARRIER: these items were logistically 
    inconvenient. 
     
    Commerce was thus still very DIFFICULT, and the more COMPLEX an economy got the more problems 
    were caused by commodity money. 
     




                                                  Page 30 of 34
     
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
We can hardly imagine what the New York Stock Exchange or our economy in general might be like if 
every transaction was paid for by weighing salt or some other physical commodity; continuing on that 
path would have been fruitless.  
 
A Notational Revolution occurred about 5,000 years ago (3000 B.C.) when people noticed that VALUE 
could exist INDEPENDENTLY of an object, i.e. the ontological invention of ABSTRACT VALUE.   
 
People and, later, governments, designated arbitrary objects as commonly accepted SYMBOLS of this 
abstract value. 
 
The intrinsic PRACTICAL VALUE of these objects was nowhere near their DECLARED VALUE, and was 
often basically zero. 
 
Examples include seashells, beads (strung together = "wampum"),  gold, silver, and copper.  
 
Eventually, the precious metals (particularly silver) won this contest, especially with the help of 
government LAWS that regulated their availability and use.   
 
But those tokens of value were subject to dilution, unfair scales, and other problems, so they evolved 
into other equally value‐less forms. 
 
After another 750 years (2250 B.C.), COINS having a declared FACE VALUE were introduced. 
 
These dominated for over 4000 years, until  recently, although TRANSFER‐RABLE RECEIPTS were 
introduced in the Middle Ages, and then FIDUCIARY MONEY in the form of BANK NOTES was introduced 
by the government of Sweden in 1656.  
 
From 1825 through 1875 in the United States there was a major political debate between the "paper 
money men" and the "gold bugs" about how abstract value should be represented in America. 
 
America ended up being the birthplace of widespread use of paper money in the Western world. 
 
This paper money was initially backed by gold  ‐‐ an equally worthless commodity until its electrical 
properties began to have real value in electronics. 
 
Eventually we ended up with FIAT MONEY (circa 1934), not based on the gold standard, to enable 
governments to print money as desired, independently of their actual gold reserves, and thereby control 
aspects of their economy through monetary policy. 
 
A second‐tier advance over that is checks, where actual money does not even change hands during a 
transaction, but waits until a later and more convenient time. 
 
This too was limiting, as people could only spend what they had. 
 



                                              Page 31 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
So a Notational Revolution occurred with the invention of FUTURE EARNING POWER, as represented by 
credit in general and credit cards in particular.  , 
 
Thus VALUE‐IN‐THE‐ABSTRACT came to be REAL, and could be traded like a real duck for my cat. 
 
Since in principle anything could be traded for this symbol, the BREADTH of what could be readily traded 
was greatly increased, and this EASE OF USE encouraged more commercial activity. 
 
Once governments understood the power of this notation, they regulated it and then completely took it 
over so THEY could control its abuse. 
 
Again we created a new entity in the world: DOLLARS (or their equivalent). ACCOUNTING is the 
notational SYSTEM built upon DOLLARS as ontological inventions, provides RULES for the proper use of 
this notation.  
 
As the result of this ontological invention, society was able to divide work more readily into specialized 
categories, for there was now a common denominator that could be used in any commercial activity. 
 
This was the beginning of "commerce" as we know it today. 
 
I wasn't able to find a quotation about the impact of money on societal evolution, but I think you'd all 
agree that money is important in society! 
 
                                    




                                                Page 32 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
 
 
 
                                    Conclusions 
 There are limitations to what any notation can express, based on what domain 
  that notation was designed to represent and consequently what abstractions it 
  embodies.  This is true even for the "language of science", mathematics. 
 A  key  factor  in  the  evolution  of  society  has  been  the  introduction  and 
  fulfillment of revolutionary new notational systems such as speech, logic, time, 
  writing, mathematics, music, and money.  
 Our  society  currently  faces  a  "complexity  barrier"  in  dealing  with  so‐called 
  "complex  systems"  such  as  medicine,  ecology,  economics,  psychology,  and 
  public  policy.      But  complexity  is  in  the  eye  of  the  beholder  and  can  be 
  eliminated by better representation.  Larger computers, more data, and harder 
  work will not by themselves overcome this complexity barrier.  
 We  need  to  perform  research  to  develop  at  least  one  wholly  new  notation, 
  using  abstractions  beyond  fractals  or  other  fundamentally  quantitative 
  constructs.    One  key  area  of  research  should  be  the  study  of  complicated 
  conditional  rules,  and  higher‐level  abstractions  of  classes  of  rules.    More 
  generally,  we  need  to  develop  the  study  of  notational  engineering  so  that 
  society does not have to wait centuries between notational revolutions. 
 

To forward this effort I have started a thing called the Notational Engineering 
Laboratory (NEL) at George Washington University.  We have a biweekly series of 
lunchtime seminars, to which the public is invited. 

NEL has a World Wide Web site that can be accessed through the Internet at: 

http://www.seas.gwu.edu/seas/nel  
                               




                                        Page 33 of 34
 
Jeffrey G. Long [1/18/1995]
 
The Co­Evolution of Symbol Systems and Society 

 
Slide 7: Conclusions 
 
So much for the past; Janus‐like, we must also look to the future.  
 
The history of notation shows ongoing evolution punctuated by periodic revolution. 
 
Have we reached the end of the road? 
 
Do we already have all the notations we need? 
 
I don't think so. 
 
Particularly in the area of complex systems, as one example, we have poor empirical results.  
 
I believe we have hit a complexity barrier that no amount of money or effort will overcome. 
 
We need a new Notational Revolution. 
 
Towards this end I am currently trying to get funding for a Notational Engineering Laboratory at a local 
university. 
 
 
Thank you for your attention. 
 
 
Are there any questions? 
 




                                                Page 34 of 34
 

More Related Content

Similar to The co evolution of symbol systems and society

Notational systems and cognitive evolution
Notational systems and cognitive evolutionNotational systems and cognitive evolution
Notational systems and cognitive evolutionJeff Long
 
Basics of semiotics, a winning assignment
Basics of semiotics, a winning assignmentBasics of semiotics, a winning assignment
Basics of semiotics, a winning assignmentManasPpt
 
Towards a new metaphysics of complex processes
Towards a new metaphysics of complex processesTowards a new metaphysics of complex processes
Towards a new metaphysics of complex processesJeff Long
 
2. LZ411 Doing semiotics.ppt
2. LZ411 Doing semiotics.ppt2. LZ411 Doing semiotics.ppt
2. LZ411 Doing semiotics.pptrosski0
 
Semiotics of Digital Interactions (1)
Semiotics of Digital Interactions (1)Semiotics of Digital Interactions (1)
Semiotics of Digital Interactions (1)KyleDavidson23
 
Macbeth Essay Ambition
Macbeth Essay AmbitionMacbeth Essay Ambition
Macbeth Essay AmbitionRosa Rojas
 
Macbeth Essay Ambition.pdf
Macbeth Essay Ambition.pdfMacbeth Essay Ambition.pdf
Macbeth Essay Ambition.pdfPamela Brown
 
Notational systems and the abstract built environment
Notational systems and the abstract built environmentNotational systems and the abstract built environment
Notational systems and the abstract built environmentJeff Long
 
rhetoric, images and the language of seeing
rhetoric, images and the language of seeingrhetoric, images and the language of seeing
rhetoric, images and the language of seeingBrian McCarthy
 
Notational systems and abstractions
Notational systems and abstractionsNotational systems and abstractions
Notational systems and abstractionsJeff Long
 
Semiotics In That 70S Show
Semiotics In That 70S ShowSemiotics In That 70S Show
Semiotics In That 70S ShowOlga Bautista
 
Semiotics and TEFL
Semiotics and TEFLSemiotics and TEFL
Semiotics and TEFLDavid R Cole
 
The evolution of abstractions
The evolution of abstractionsThe evolution of abstractions
The evolution of abstractionsJeff Long
 
An analysis of semiotics in branding communication
 An analysis of semiotics in branding communication An analysis of semiotics in branding communication
An analysis of semiotics in branding communicationGuy Muchineuta
 
Ethnomethodology and conversation analysis
Ethnomethodology and conversation analysisEthnomethodology and conversation analysis
Ethnomethodology and conversation analysisfatimasavad
 

Similar to The co evolution of symbol systems and society (18)

Notational systems and cognitive evolution
Notational systems and cognitive evolutionNotational systems and cognitive evolution
Notational systems and cognitive evolution
 
Basics of semiotics, a winning assignment
Basics of semiotics, a winning assignmentBasics of semiotics, a winning assignment
Basics of semiotics, a winning assignment
 
Towards a new metaphysics of complex processes
Towards a new metaphysics of complex processesTowards a new metaphysics of complex processes
Towards a new metaphysics of complex processes
 
2. LZ411 Doing semiotics.ppt
2. LZ411 Doing semiotics.ppt2. LZ411 Doing semiotics.ppt
2. LZ411 Doing semiotics.ppt
 
Semiotics of Digital Interactions (1)
Semiotics of Digital Interactions (1)Semiotics of Digital Interactions (1)
Semiotics of Digital Interactions (1)
 
6 320su16 rhetoric
6 320su16 rhetoric6 320su16 rhetoric
6 320su16 rhetoric
 
Macbeth Essay Ambition
Macbeth Essay AmbitionMacbeth Essay Ambition
Macbeth Essay Ambition
 
Macbeth Essay Ambition.pdf
Macbeth Essay Ambition.pdfMacbeth Essay Ambition.pdf
Macbeth Essay Ambition.pdf
 
Notational systems and the abstract built environment
Notational systems and the abstract built environmentNotational systems and the abstract built environment
Notational systems and the abstract built environment
 
rhetoric, images and the language of seeing
rhetoric, images and the language of seeingrhetoric, images and the language of seeing
rhetoric, images and the language of seeing
 
Semiotics
SemioticsSemiotics
Semiotics
 
Notational systems and abstractions
Notational systems and abstractionsNotational systems and abstractions
Notational systems and abstractions
 
Semiotics In That 70S Show
Semiotics In That 70S ShowSemiotics In That 70S Show
Semiotics In That 70S Show
 
The production of space hi
The production of space hiThe production of space hi
The production of space hi
 
Semiotics and TEFL
Semiotics and TEFLSemiotics and TEFL
Semiotics and TEFL
 
The evolution of abstractions
The evolution of abstractionsThe evolution of abstractions
The evolution of abstractions
 
An analysis of semiotics in branding communication
 An analysis of semiotics in branding communication An analysis of semiotics in branding communication
An analysis of semiotics in branding communication
 
Ethnomethodology and conversation analysis
Ethnomethodology and conversation analysisEthnomethodology and conversation analysis
Ethnomethodology and conversation analysis
 

More from Jeff Long

Four ways to represent computer executable rules
Four ways to represent computer executable rulesFour ways to represent computer executable rules
Four ways to represent computer executable rulesJeff Long
 
Case study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataCase study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataJeff Long
 
Case study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataCase study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataJeff Long
 
Managing and benefiting from multi million rule systems
Managing  and benefiting from multi million rule systemsManaging  and benefiting from multi million rule systems
Managing and benefiting from multi million rule systemsJeff Long
 
Applying a new software development paradigm to biology
Applying a new software development paradigm to biologyApplying a new software development paradigm to biology
Applying a new software development paradigm to biologyJeff Long
 
Developing applications that stand the test of time
Developing applications that stand the test of timeDeveloping applications that stand the test of time
Developing applications that stand the test of timeJeff Long
 
Towards a new paradigm to resolve the software crisis
Towards a new paradigm to resolve the software crisisTowards a new paradigm to resolve the software crisis
Towards a new paradigm to resolve the software crisisJeff Long
 
Notational engineering and the search for new intellectual primitives
Notational engineering and the search for new intellectual primitivesNotational engineering and the search for new intellectual primitives
Notational engineering and the search for new intellectual primitivesJeff Long
 
Understanding complex systems
Understanding complex systemsUnderstanding complex systems
Understanding complex systemsJeff Long
 
The hunt for new abstractions
The hunt for new abstractionsThe hunt for new abstractions
The hunt for new abstractionsJeff Long
 
Why we dont understand complex systems
Why we dont understand complex systemsWhy we dont understand complex systems
Why we dont understand complex systemsJeff Long
 
Issues in the study of abstractions
Issues in the study of abstractionsIssues in the study of abstractions
Issues in the study of abstractionsJeff Long
 
Automated identification of sensitive information
Automated identification of sensitive informationAutomated identification of sensitive information
Automated identification of sensitive informationJeff Long
 
Mathematics rules and scientific representations
Mathematics rules and scientific representationsMathematics rules and scientific representations
Mathematics rules and scientific representationsJeff Long
 
Notational engineering
Notational engineeringNotational engineering
Notational engineeringJeff Long
 
New ways to represent complex systems and processes
New ways to represent complex systems and processesNew ways to represent complex systems and processes
New ways to represent complex systems and processesJeff Long
 
Representing emergence with rules
Representing emergence with rulesRepresenting emergence with rules
Representing emergence with rulesJeff Long
 

More from Jeff Long (17)

Four ways to represent computer executable rules
Four ways to represent computer executable rulesFour ways to represent computer executable rules
Four ways to represent computer executable rules
 
Case study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataCase study of rules as relational data
Case study of rules as relational data
 
Case study of rules as relational data
Case study of rules as relational dataCase study of rules as relational data
Case study of rules as relational data
 
Managing and benefiting from multi million rule systems
Managing  and benefiting from multi million rule systemsManaging  and benefiting from multi million rule systems
Managing and benefiting from multi million rule systems
 
Applying a new software development paradigm to biology
Applying a new software development paradigm to biologyApplying a new software development paradigm to biology
Applying a new software development paradigm to biology
 
Developing applications that stand the test of time
Developing applications that stand the test of timeDeveloping applications that stand the test of time
Developing applications that stand the test of time
 
Towards a new paradigm to resolve the software crisis
Towards a new paradigm to resolve the software crisisTowards a new paradigm to resolve the software crisis
Towards a new paradigm to resolve the software crisis
 
Notational engineering and the search for new intellectual primitives
Notational engineering and the search for new intellectual primitivesNotational engineering and the search for new intellectual primitives
Notational engineering and the search for new intellectual primitives
 
Understanding complex systems
Understanding complex systemsUnderstanding complex systems
Understanding complex systems
 
The hunt for new abstractions
The hunt for new abstractionsThe hunt for new abstractions
The hunt for new abstractions
 
Why we dont understand complex systems
Why we dont understand complex systemsWhy we dont understand complex systems
Why we dont understand complex systems
 
Issues in the study of abstractions
Issues in the study of abstractionsIssues in the study of abstractions
Issues in the study of abstractions
 
Automated identification of sensitive information
Automated identification of sensitive informationAutomated identification of sensitive information
Automated identification of sensitive information
 
Mathematics rules and scientific representations
Mathematics rules and scientific representationsMathematics rules and scientific representations
Mathematics rules and scientific representations
 
Notational engineering
Notational engineeringNotational engineering
Notational engineering
 
New ways to represent complex systems and processes
New ways to represent complex systems and processesNew ways to represent complex systems and processes
New ways to represent complex systems and processes
 
Representing emergence with rules
Representing emergence with rulesRepresenting emergence with rules
Representing emergence with rules
 

Recently uploaded

Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdf
Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdfUnraveling Multimodality with Large Language Models.pdf
Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdfAlex Barbosa Coqueiro
 
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 3652toLead Limited
 
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsScanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsRizwan Syed
 
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Scott Keck-Warren
 
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 3652toLead Limited
 
Vertex AI Gemini Prompt Engineering Tips
Vertex AI Gemini Prompt Engineering TipsVertex AI Gemini Prompt Engineering Tips
Vertex AI Gemini Prompt Engineering TipsMiki Katsuragi
 
My Hashitalk Indonesia April 2024 Presentation
My Hashitalk Indonesia April 2024 PresentationMy Hashitalk Indonesia April 2024 Presentation
My Hashitalk Indonesia April 2024 PresentationRidwan Fadjar
 
Powerpoint exploring the locations used in television show Time Clash
Powerpoint exploring the locations used in television show Time ClashPowerpoint exploring the locations used in television show Time Clash
Powerpoint exploring the locations used in television show Time Clashcharlottematthew16
 
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...shyamraj55
 
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks..."LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...Fwdays
 
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR Systems
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR SystemsHuman Factors of XR: Using Human Factors to Design XR Systems
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR SystemsMark Billinghurst
 
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr LapshynFwdays
 
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024Enterprise Knowledge
 
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio Web
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio WebDev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio Web
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio WebUiPathCommunity
 
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek SchlawackFwdays
 
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024BookNet Canada
 
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii SoldatenkoFwdays
 
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptx
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptxArtificial intelligence in cctv survelliance.pptx
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptxhariprasad279825
 
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024The Digital Insurer
 
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!Commit University
 

Recently uploaded (20)

Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdf
Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdfUnraveling Multimodality with Large Language Models.pdf
Unraveling Multimodality with Large Language Models.pdf
 
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365
Ensuring Technical Readiness For Copilot in Microsoft 365
 
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL CertsScanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
Scanning the Internet for External Cloud Exposures via SSL Certs
 
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
Advanced Test Driven-Development @ php[tek] 2024
 
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
Tech-Forward - Achieving Business Readiness For Copilot in Microsoft 365
 
Vertex AI Gemini Prompt Engineering Tips
Vertex AI Gemini Prompt Engineering TipsVertex AI Gemini Prompt Engineering Tips
Vertex AI Gemini Prompt Engineering Tips
 
My Hashitalk Indonesia April 2024 Presentation
My Hashitalk Indonesia April 2024 PresentationMy Hashitalk Indonesia April 2024 Presentation
My Hashitalk Indonesia April 2024 Presentation
 
Powerpoint exploring the locations used in television show Time Clash
Powerpoint exploring the locations used in television show Time ClashPowerpoint exploring the locations used in television show Time Clash
Powerpoint exploring the locations used in television show Time Clash
 
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...
Automating Business Process via MuleSoft Composer | Bangalore MuleSoft Meetup...
 
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks..."LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...
"LLMs for Python Engineers: Advanced Data Analysis and Semantic Kernel",Oleks...
 
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR Systems
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR SystemsHuman Factors of XR: Using Human Factors to Design XR Systems
Human Factors of XR: Using Human Factors to Design XR Systems
 
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn
"Federated learning: out of reach no matter how close",Oleksandr Lapshyn
 
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024
Designing IA for AI - Information Architecture Conference 2024
 
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio Web
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio WebDev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio Web
Dev Dives: Streamline document processing with UiPath Studio Web
 
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack
"Subclassing and Composition – A Pythonic Tour of Trade-Offs", Hynek Schlawack
 
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024
New from BookNet Canada for 2024: BNC CataList - Tech Forum 2024
 
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko
"Debugging python applications inside k8s environment", Andrii Soldatenko
 
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptx
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptxArtificial intelligence in cctv survelliance.pptx
Artificial intelligence in cctv survelliance.pptx
 
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024
My INSURER PTE LTD - Insurtech Innovation Award 2024
 
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!
Nell’iperspazio con Rocket: il Framework Web di Rust!
 

The co evolution of symbol systems and society

  • 1. Cover Page    The Co‐Evolution of  Symbol Systems and  Society    Author: Jeffrey G. Long (jefflong@aol.com)  Date: January 18, 1995  Forum: Talk presented at the Scholars' Colloquium of the U.S. Library of Congress.   Contents  Page 1: Proposal  Pages 2‐34: 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  http://creativecommons.org/licenses/by‐nc/3.0/ or send a letter to Creative  Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.  Uploaded June 22, 2011 
  • 2. Submitted for the  Library of Congress ‐‐ Scholars' Colloquia  September 1994    The Co‐Evolution of Symbol Systems and Society    Jeffrey G. Long  133‐1/2 11th Street, S.E.  Washington, DC 20003  (202) 547‐0268  jefflong@aol.com       There seems to be a general pattern in the structure of notational revolutions such as the move to the  alphabet, to hindu‐arabic numerals, and to staff musical notation. The Whorfian hypothesis has not  been generally accepted as applying to language, but it does seem to apply to notations.  This talk will  discuss the significance of these questions as they relate to the co‐evolution of society and notation, and  the social formation of mind.  The 35‐minute presentation will be followed by a 25‐minute audience  question‐and‐answer period.      
  • 3.             The Co-Evolution of Symbol Systems and Society A Brief Overview                     Jeffrey G. Long        voice: (202) 547‐0268  e‐mail: JeffLong@AOL.COM    letter: 133‐1/2 11th Street, S.E., Washington, DC 20003            Presented at the  Library of Congress Scholars’ Colloquium  January 18, 1995   
  • 4. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slide 1: Cover Page    I really appreciate this chance to share some ideas with you.     Twenty‐one years ago I got interested in complex systems analysis when I did simple neural net  simulations as an undergraduate at U.C. Berkeley.    Since then I've been looking at a wide range of issues in order to understand why our society doesn't  seem able to comprehend, create or control complex systems, whether the systems are natural or by‐ design.      I've concluded so far that mathematics and our other primary notational systems have FUNDAMENTAL  LIMITS in what they were designed to represent.    In other words, the NOTATION we use is a critical limitation on our ability to understand the world  around us.    Conversely, a new notation can resolve a large CLASS of problems all at once.      I summarize this belief with the phrase, "The notation is the limitation".    This afternoon I'll talk for 20 minutes about the NATURE of notation and about notational and societal  co‐evolution, using three examples of notational EVOLUTION and REVOLUTION to show the pattern.    We'll then have about 10 minutes for any questions or comments you may have.    Please hold your questions until the end.    If you'd like to talk more, I can be reached as shown on this slide.    I've also put my business card out, and some reprints of the slides.    Please feel free to contact me at any time with your thoughts and criticism.        Page 3 of 34  
  • 5. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society        The use of a system of signs or symbols to represent words, phrases, numbers, quantities, etc. 1                 "For the purpose of determining logical structure it is, for instance, a matter of complete  indifference whether we represent certain features of states of affairs by spatial  arrangement rather than by sounds or shapes. Hence the unimportance in theory of  attempts to 'improve' symbolism: tokens of any properties whatsoever can be used as  the material for a complete language." 2                                                                     1 -- Webster's New World Dictionary, Second College Edition, 1984 2 -- Max Black, Language and Philosophy, 1949, page 160 Page 4 of 34  
  • 6. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society          Slide 2: Standard Definition    First I would like to acknowledge that MANY people think notation is unimportant.    Looking at the dictionary definition, it's easy to see why they feel this way.    Under this definition, key concepts exist OUTSIDE of notation, presumably in LANGUAGE.      Notation is mere ABBREVIATION.     This premise is widely held, and is stated fairly clearly by the philosopher of mathematics Max Black.      MY OWN explorations of more than a dozen notational systems over the past ten years have convinced  me otherwise.          Page 5 of 34  
  • 7. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society                Successful Notations  Wannabe Notations            alphabet,  chemical formulae, Recognized   algebra,  dance,  Notations  geometry,  software design,    calculus,  roadsigns    music,    logic,  cartography              Unrecognized Notations  speech,  votes,    time,  emoticons,    money  ???                  Page 6 of 34  
  • 8. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slide 3: What Is a Notational System?    I believe we can get a better sense of the TRUE nature of notation by looking at examples of what I  CONSIDER to TRULY be notational systems.....    (Upper Left)    (Upper Right)    (Lower Left)    (Lower Right)        Page 7 of 34  
  • 9. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society                    A revolutionary notational system    does not merely symbolize abstractions ‐‐        it invents them,    it reifies them,    and it    provides a calculus for them.                      Page 8 of 34  
  • 10. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slide 4: Criteria for a Notational System    So what criteria am I using to define a notational system?    In all of these cases, the notational SYSTEM does not merely ABBREVIATE anything; instead:    FIRST, it INVENTS or DISCOVERS a new abstraction that I call an ONTOLOGICAL INVENTION    An ontological invention is something we invent (or discover) and subsequently treat as "real", e.g.  numbers, truth , money, or time.    I suggest that what we call LITERACY is learning about the existence and properties of these  unobservable entities.  And that when we learn about them, we literally see the world differently (a la  Vygotsky and Luria)     When I say invent or discover, I mean that these entities have ontological REALITY, but whether they  were ALWAYS there (a la Plato, and therefore DISCOVERIES) or whether they are products of mind  (therefore emergent, and therefore INVENTIONS) is unclear to me    SECOND, it REIFIES that abstraction with a SYMBOL inscribed on some MEDIUM (not always 2‐ dimensional, as we presume, but 1‐D, 3D, and n‐D also), and    FINALLY, it provides a CALCULUS or GRAMMAR of legal operations on those new symbols.    The difference between this and formal languages or formal systems is thus that it is fundamentally  exploratory and EMPIRICAL rather than AXIOMATIC; semantics are the BASIS of it, not an afterthought  or application as in model theory.        Page 9 of 34  
  • 11. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society                        Fashions of Use Style Hemmingway, Whitman... "i before e except after c..." Rules of Use Grammar -- English, French, etc words, letters, numbers... Symbol Set Tokenization - Roman, Cyrillic, Hebrew, e Abstraction Ontological Invention abstract truth, value, quantity, relation, etc.           Page 10 of 34  
  • 12. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society                Semiotic Notational Formal Symbol Symbol Symbol Systems Systems Systems -- cars, clothes, haircut -- speech, writing -- formal languages -- advertising, writing -- applied mathematics -- symbolic logic -- religious symbolism -- money, music -- pure mathematics Semantics: Semantics: Semantics: Syntax: Syntax: Syntax:             Page 11 of 34  
  • 13. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society                            Logic Arithmetic implication numbers Cartography & Charts Speech Sets Quantity maps naming Relation Truth Experience Change Form lines, time circles Geometry Calendars Value Procedure & Clocks money notes & rests Accounting Musical Composition             Page 12 of 34  
  • 14. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slides 5‐7: Abstractions Lead to Ontological Inventions     So the key concept that I am advocating here is the notion of an ONTOLOGICAL INVENTION.    In this chart, we start with the undifferentiated mess that we call RAW EXPERIENCE.    Both societies and individuals, as they mature, develop and apply abstractions to this experience.....    From the abstractions we distill an ontological invention.....    Based on the ontological invention, we develop a notational system....        Page 13 of 34  
  • 15. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society            Whorf's theses of linguistic relativity were summarized by the semanticist Stuart Chase as follows:    "First, that all higher levels of thinking are dependent upon language.   Second, that the structure of the language one habitually uses  influences the manner in which one understands his environment.   The picture of the universe shifts from tongue to tongue."3          Restating this in notational terms, we might say:    First, that all abstract thinking is dependent upon the existence or  invention of notational systems.  Second, that the underlying  ontological inventions of the notational systems one habitually uses  influences the manner in which one understands his environment.   Acquiring literacy in a major notation causes us to add a new  dimension to our picture of the universe.                                                                       3 -- John B. Carroll (Editor), Language, Thought, & Reality: Selected Writings of Benjamin Lee Whorf. Cambridge MA: The M.I.T. Press, 1956. Page vi Page 14 of 34  
  • 16. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society          Page 15 of 34  
  • 17. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slide 8: The Notational Hypothesis     Looking at notational systems this way, we can broaden Whorf's hypothesis of linguistic relativity  regarding the effect of language.    I think he erred in making the theory too narrow, applying it to only one notation, namely speech.    If broadened to include all notations, not just language, I suggest that it is true.      And as with his hypothesis, it is true not just individually but societally.         Page 16 of 34  
  • 18. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society          1.  Notation 1 is invented, and is revolutionary        2.  Notation 1 is developed and applied to its farthest limits        3.  Notation 1 hits a "complexity barrier" and progress stops         4.  Notation 2 is invented, and is revolutionary        5.  Notation 2 is developed and applied to its farthest limits        6.  Notation 2 hits a new "complexity barrier"; progress stops                                             Page 17 of 34  
  • 19. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society      Notational Fulfillment & Societal Evolution     Slide 9: Notational Fulfillment & Societal Evolution    The revolutionary new ways of seeing, created and required by revolutionary new notations, have a big  impact on the cognitive capabilities and subsequent accomplishments of both individuals and societies.       Based on my study thus far of 12 notations, there seems to be a broad general PATTERN in notational  and societal co‐evolution.    First, a NEW notation is created, based on a revolutionary new ABSTRACTION that never existed before,  and this FIRST GENERATION notation is packaged as an ANALOGY of what it represents.     Next, this notation EVOLVES through improvement of PRAXIS, e.g.      symbols are STREAMLINED for greater ease of use   NEW symbols are introduced, e.g. lower case, punctuation   there's a CONSENSUS on standards for USING the system   new and better MEDIA is used [e.g. clay ‐> papyrus ‐> paper]   new REFERENTIAL TIERS are created for the new media.    This process is generally what people think of when they think of notational evolution, e.g. the shape of  letters, the introduction of a new punctuation mark, etc..    But this is NOT where notation gets its enormous power.    Next, in spite of all refinements, the notation hits what I call a COMPLEXITY BARRIER.    No amount of effort seems to overcome the barrier, and progress comes, if at all, by random insight, not  systematic analysis.    The complexity barrier by its nature is very widespread, affecting entire fields of activity at a time.    Characteristics of a complexity barrier are that:     there is a large class of problems that thwarts resolution   increased money and effort produce FEW, if ANY, results.    Next, somehow, a NEW notation is created, based on a revolutionary new ontological invention.    This often leads to, or co‐exists with, a tremendous boom in cultural evolution.      Page 18 of 34  
  • 20. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    For example, the introduction of speech and writing, logic, money, time‐keeping (e.g. calendars and  clocks), all had a big effect on what society could do because suddenly a whole CLASS of problems was  resolved.    This is what I call a Second Generation Notation.    While the first generation was hindered by its preference for ANALOGY with common experience, the  second and subsequent generations are not so based and can be vastly stranger and more abstract.   Second generation notations are therefore based on far more powerful insights into the nature of what  can exist and be represented.  Its characteristics are that it:       Solves a broad class of problems with far less effort   Is accessible to more people   Is accepted only grudgingly by the elite because it changes the power distribution in society    Finally, this notation, too, goes through the same KIND of evolutionary refinement that its predecessor  did, but eventually it hits its OWN complexity barrier.            Page 19 of 34  
  • 21. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society        (Ideogram) (Phonogram) formant frequencies: letters: MAN "M - A - N"                       Page 20 of 34  
  • 22. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Representing Names  Slide 10: Representing Names     The first example of this pattern is the development of technique for representing QUALITIES.    In this and the subsequent examples, the things that are in the "real world" are shown without boxes,  while the ONTOLOGICAL INVENTIONS (i.e. NOTATIONS) are in rounded‐edge boxes.    First, there's something in the "real world" that we want to represent, such as this man.    The first generation notation was SPEECH that represented by VOCAL SOUNDS, using AIR as a medium.    This is believed to have occurred with the first homo sapiens sapiens, around 100,000 years ago.       But speech has limitations, primarily because of its impermanence but also (as we discovered much  later) because of its imprecision.    So first CAVE ART was developed, then these were reduced and codified as PICTOGRAMS starting in  about 3400 BC.       After about 600 years, these evolved to be able to represent IDEAS and ACTIONS through the use of  IDEOGRAMS (where ideas are communicated through clever combinations of symbols) and  PHONOGRAMS (where concepts are hinted at by symbols that represent something that evokes a  particular sound) (circa 2800 BC).    This worked pretty well in ancient society, but eventually this ICONIC NOTATION hit its COMPLEXITY  BARRIER:  several thousand symbols are needed to convey the concepts of even a fairly simple culture.    Continuing to add new symbols or simplify existing symbols would have been fruitless: you can imagine  what a Shakespeare play might be like if every symbol was subject to personal interpretation.    A new Notational Revolution occurred when, about another 1,500 years later, someone noticed that  there were a limited number of SOUNDS we make in human speech, and they designed SYMBOLS to  represent our SPEECH (first alphabet, circa 1500 BC).    This was a 2nd TIER notation, i.e. a notational system that represents a notational system.    With this new approach, and after the invention of VOWELS by the Greeks about 750 years later (circa  750 BC), we were able to represent the >50,000 words known by the average adult with only 26 letters.    Thus the SCOPE of what could be represented was greatly increased, while the NUMBER of SYMBOLS  greatly decreased.    Page 21 of 34  
  • 23. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    This made the notation far more powerful and accessible to a far greater proportion of society.    As the result of this ontological invention, society was able to create a collective memory that  superseded the fragile memory of the oral tradition that preceded it.    This was literally the beginning of "history", and is probably the most classic notational revolution.    Historian Eric Havelock said,  "The Greek alphabet...is here introduced, when it impinges on the Greek  scene, as a piece of explosive technology, revolutionary in its effects on human culture, in a way not  precisely shared by any other invention" [Havelock, 1982].    Historian James Breasted notes, "The invention of writing and of a convenient system of records on  paper has had a greater influence in uplifting the human race than any other intellectual achievement in  the career of man. It was more important than all the battles ever fought and all the constitutions ever  devised" [Breasted, 1926, pages 53‐54].    The ontological invention behind writing are the abstract voice sounds that are more‐or‐less well‐ represented by LETTERS, which reify that ontological invention.  WRITING is a notational SYSTEM built  upon LETTERS representing ABSTRACT VOICE SOUNDS, and it defines a number of CONVENTIONS  regarding the proper use of this ontological invention.         Page 22 of 34  
  • 24. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society      (Chemistry) 7.00           Page 23 of 34  
  • 25. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Representing Quantities  Slide 11: Representing Quantities     Again, there's something in the "real world" that we want to represent, such as how many lions we saw  or how many enemy soldiers we saw.    Needless to say, getting the number right can be very important, although many societies had no words  for numbers greater than two or three.    The first generation of quantitative notation, introduced over 30,000 years ago, was TALLIES that  represented by ANALOGY (circa 30,000 BC).    These were based on the idea of a 1:1 CORRESPONDENCE.    Any objects ‐‐ stones, whatever‐‐ could be used as the basis for creating a 1:1 correspondence.      22,000 years later (circa 8,000 BC), this notation evolved so that "accounting tokens" represented both  the number of items AND their nature.    Each commodity, and each quantity of a commodity, could have its own clay token.    Impressions of these tokens on clay envelopes, and later on clay tablets, is believed to have become the  basis of writing.    This worked pretty well for the commercial requirements of the first cities, but eventually it hit a  COMPLEXITY BARRIER: it required too many separate and identifiable symbols.    Continuing to ADD new symbols or SIMPLIFY existing symbols would have been fruitless.    6,000 years later, a Notational Revolution occurred when someone noticed that there were  commonalities among certain groups of (say) seven things, if you eliminated everything about them but  the quantity of their members.    This "set of all sets of seven things", although it wasn't thought of that way at the time, was the FIRST  TIME that numerical concepts were represented BY THEMSELVES.    Examples of this are Egyptian hieroglyphic numerals (1900 BC), and ROMAN NUMERALS (circa 500 BC),   where (e.g.) a "V" could represent five "IIIII".      This was a revolution in SPECIFICATION, that moved us from E‐NUMERATION to NUMERATION.    This worked okay, but required a SECOND‐TIER notation called an ABACUS in order to facilitate  computations.  Page 24 of 34  
  • 26. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society      The abacus worked very well for all PRACTICAL purposes up until recent times, but this notational  system was unable to represent irrational numbers, very large numbers, imaginary numbers, and so on.      Continuing to ADD new symbols or SIMPLIFY existing symbols would have been fruitless: we could never  send a man to the moon using what I call Abacus Notation.     About 500 years later, in India, another Notational Revolution occurred (circa 200 AD) when someone  noticed that the operations of the abacus (the computational device used up to then) could be  simulated by using ICONS for the counters of the abacus.    One of these was the icon for ZERO, which represented a line with no beads.    By defining the MEANING of each symbol absolutely by its LOCATION rather than by the symbols  SURROUNDING it (place‐value versus relative value), the groundwork was set for mathematics to move  beyond simple arithmetic.    The concepts of number line and more abstract operations on numbers could be contemplated.    This was not an easily accepted idea: for 400 years (1100 AD to 1500 AD), there was a long and  sometimes bitter fight between the "abacists" and the "algorists".    Eventually the algorists won, so since the 18th century few people in the West use an abacus for  calculations.    In 1525 the decimal point was introduced, and complex numbers were introduced in 1545.    Thus the SCOPE of what could be represented was greatly increased ‐‐ twelve basic symbols, including  the decimal point and "i", could represent all possible numbers.    This was a classic notational revolution.  The logician Alfred North Whitehead stated, "By relieving the  brain of all unnecessary work, a good notation sets it free to concentrate on more advanced problems,  and in effect increases the mental power of the race" (An Introduction to Mathematics).    So we again have created new entities in the world: NUMBERS.  MATHEMATICS began as a notational  SYSTEM built upon NUMBERS, and it defines a number of CONVENTIONS regarding the proper use of  this ontological invention.  Mathematics has evolved to deal with OTHER ENTITIES besides numbers,  such as angles and vectors.        Page 25 of 34  
  • 27. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society        me di a vi ta ... 440 me di a vi ta ...               Page 26 of 34  
  • 28. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Representing the Making of Sounds    Slide 12: Representing Musical Sounds    To understand musical notation we have to realize that a note played on an instrument does not just  generate ONE pitch or sound vibration, it generates a NUMBER of these.    These are called OVERTONES, and they form the TIMBRE or character of each different instrument.   These overtones are very IMPORTANT to music.    The first generation of Western musical notation that we really know about was developed only 1,000  years ago.    NEUMES represent the rising or lowering of the voice by an upward or downward line.    This was thus a first generation notation by ANALOGY (circa 900 AD).      These evolved over the next 600 years to a dead‐end.    They were changed to represent pitch better through the use of HEIGHTENED NEUMES (where relative  spacing indicated pitch) and LIGATURES (where the broader part of a line indicated pitch).    Later (circa 1260) MENSURAL NOTATION was better able to indicate the DURATION of each note, using    four symbols, each with 3x duration of the previous (perfect) or 2x (imperfect).    These were fine for simple music sung in unison, or even for the later organum music sung in fixed  intervals.    But they were unable to represent simultaneous different pitches, to coordinate the timing of diverse  themes, or to provide a reliable basis for tuning multiple instruments.  Their COMPLEXITY BARRIER was  their inability to represent the kind of complex POLYPHONIC MUSIC we are used to.    Continuing on that path of adding new symbols or simplifying existing symbols would have been  fruitless: no extension of that approach would have permitted polyphonic music such as Beethoven's  "5th Symphony".     A Notational Revolution occurred around the year 1,000, when Guido de Arrezo, a music teacher trying  to find a better way to teach music to his students, started a separate developmental path involving  LINES around the notation; defining separate NOTES and, equally important, RESTS; and "pinning" the  notes to a particular PITCH.      This essentially meant that the notation of music represent the INPUT to the instrument rather than its  OUTPUT.  Page 27 of 34  
  • 29. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society      Like the mathematical revolution, this also represented a move from RELATIVE VALUE to PLACE‐VALUE  notation.    This tool settled down over the next 3 centuries to a 5‐line staff, permitting composers to write complex  musical ideas down, and then EDIT and REFINE them.    Thus the PRECISION and SCOPE of what could be represented was greatly increased.   Music could be  edited and COMPOSED before it was PERFORMED, unlike jazz (which is composed on the spot) or folk  music (which is memorized and traditional).      But it required the ontological invention of NOTES.  Musical COMPOSITION, the notational SYSTEM built  upon NOTES, defines a number of CONVENTIONS about the proper use of this ontological invention.         Page 28 of 34  
  • 30. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society        Salt, Cows, Coin Seashells, Gold, Silver Transferrable Receipts Paper Money Check Credit Card             Page 29 of 34  
  • 31. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Representing Value, Present and Future  Slide 6: Representing Value, Present and Future    Finally, I'd like to talk now about an UNRECOGNIZED NOTATION, namely MONEY.    This slide shows the PRE‐NOTATIONAL situation at the top.    If you want to trade your duck for my cat, we may agree on a BARTER arrangement.    A duck and a cat are roughly commensurable, partly because they're both animals and they both have  some real and obvious values to somebody; so it is fairly easy to make that trade.    But as you offer things that are less and less commensurable, it gets harder to make a trade.    The first generation of notation was COMMODITY MONEY that represented a certain REAL, PRACTICAL  VALUE.    Examples include cattle, salt, and tobacco.    This was widely used up until about 4,000 years ago; tobacco was the principal medium of exchange for  several CENTURIES in MARYLAND and VIRGINIA; and as recently as 1935, salt was still used in Ethiopia!   Even now, during its trying times, some people of the former Soviet Union are using vodka, Levis, and  other commodities as a preferred method of exchange.      Like all notations, commodity money evolved.   Any item having real value could be used, preferably  meeting the following criteria:     known to many people   recognizable in value   scarce   portable (at least not too bulky)   physically stable over time (preferably imperishable)   easily sub‐divided.     But eventually this basis for exchange hit a COMPLEXITY BARRIER: these items were logistically  inconvenient.    Commerce was thus still very DIFFICULT, and the more COMPLEX an economy got the more problems  were caused by commodity money.    Page 30 of 34  
  • 32. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    We can hardly imagine what the New York Stock Exchange or our economy in general might be like if  every transaction was paid for by weighing salt or some other physical commodity; continuing on that  path would have been fruitless.     A Notational Revolution occurred about 5,000 years ago (3000 B.C.) when people noticed that VALUE  could exist INDEPENDENTLY of an object, i.e. the ontological invention of ABSTRACT VALUE.      People and, later, governments, designated arbitrary objects as commonly accepted SYMBOLS of this  abstract value.    The intrinsic PRACTICAL VALUE of these objects was nowhere near their DECLARED VALUE, and was  often basically zero.    Examples include seashells, beads (strung together = "wampum"),  gold, silver, and copper.     Eventually, the precious metals (particularly silver) won this contest, especially with the help of  government LAWS that regulated their availability and use.      But those tokens of value were subject to dilution, unfair scales, and other problems, so they evolved  into other equally value‐less forms.    After another 750 years (2250 B.C.), COINS having a declared FACE VALUE were introduced.    These dominated for over 4000 years, until  recently, although TRANSFER‐RABLE RECEIPTS were  introduced in the Middle Ages, and then FIDUCIARY MONEY in the form of BANK NOTES was introduced  by the government of Sweden in 1656.     From 1825 through 1875 in the United States there was a major political debate between the "paper  money men" and the "gold bugs" about how abstract value should be represented in America.    America ended up being the birthplace of widespread use of paper money in the Western world.    This paper money was initially backed by gold  ‐‐ an equally worthless commodity until its electrical  properties began to have real value in electronics.    Eventually we ended up with FIAT MONEY (circa 1934), not based on the gold standard, to enable  governments to print money as desired, independently of their actual gold reserves, and thereby control  aspects of their economy through monetary policy.    A second‐tier advance over that is checks, where actual money does not even change hands during a  transaction, but waits until a later and more convenient time.    This too was limiting, as people could only spend what they had.    Page 31 of 34  
  • 33. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    So a Notational Revolution occurred with the invention of FUTURE EARNING POWER, as represented by  credit in general and credit cards in particular.  ,    Thus VALUE‐IN‐THE‐ABSTRACT came to be REAL, and could be traded like a real duck for my cat.    Since in principle anything could be traded for this symbol, the BREADTH of what could be readily traded  was greatly increased, and this EASE OF USE encouraged more commercial activity.    Once governments understood the power of this notation, they regulated it and then completely took it  over so THEY could control its abuse.    Again we created a new entity in the world: DOLLARS (or their equivalent). ACCOUNTING is the  notational SYSTEM built upon DOLLARS as ontological inventions, provides RULES for the proper use of  this notation.     As the result of this ontological invention, society was able to divide work more readily into specialized  categories, for there was now a common denominator that could be used in any commercial activity.    This was the beginning of "commerce" as we know it today.    I wasn't able to find a quotation about the impact of money on societal evolution, but I think you'd all  agree that money is important in society!        Page 32 of 34  
  • 34. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society          Conclusions   There are limitations to what any notation can express, based on what domain  that notation was designed to represent and consequently what abstractions it  embodies.  This is true even for the "language of science", mathematics.   A  key  factor  in  the  evolution  of  society  has  been  the  introduction  and  fulfillment of revolutionary new notational systems such as speech, logic, time,  writing, mathematics, music, and money.    Our  society  currently  faces  a  "complexity  barrier"  in  dealing  with  so‐called  "complex  systems"  such  as  medicine,  ecology,  economics,  psychology,  and  public  policy.      But  complexity  is  in  the  eye  of  the  beholder  and  can  be  eliminated by better representation.  Larger computers, more data, and harder  work will not by themselves overcome this complexity barrier.    We  need  to  perform  research  to  develop  at  least  one  wholly  new  notation,  using  abstractions  beyond  fractals  or  other  fundamentally  quantitative  constructs.    One  key  area  of  research  should  be  the  study  of  complicated  conditional  rules,  and  higher‐level  abstractions  of  classes  of  rules.    More  generally,  we  need  to  develop  the  study  of  notational  engineering  so  that  society does not have to wait centuries between notational revolutions.    To forward this effort I have started a thing called the Notational Engineering  Laboratory (NEL) at George Washington University.  We have a biweekly series of  lunchtime seminars, to which the public is invited.  NEL has a World Wide Web site that can be accessed through the Internet at:  http://www.seas.gwu.edu/seas/nel       Page 33 of 34  
  • 35. Jeffrey G. Long [1/18/1995]   The Co­Evolution of Symbol Systems and Society    Slide 7: Conclusions    So much for the past; Janus‐like, we must also look to the future.     The history of notation shows ongoing evolution punctuated by periodic revolution.    Have we reached the end of the road?    Do we already have all the notations we need?    I don't think so.    Particularly in the area of complex systems, as one example, we have poor empirical results.     I believe we have hit a complexity barrier that no amount of money or effort will overcome.    We need a new Notational Revolution.    Towards this end I am currently trying to get funding for a Notational Engineering Laboratory at a local  university.      Thank you for your attention.      Are there any questions?    Page 34 of 34