Pode-se dizer que a emergência é o processo através do qual características complexas surgem a partir da interação entre agentes simples no contexto dos sistemas complexos. Os processos emergentes são consequência direta das características dos sistemas complexos: a interdependência entre agentes e a adaptação decorrente geram padrões recursivos que acabam por gerar novas ordens de organização nesses sistemas, fazendo-os mudar de comportamento.
A definição do termo emergência é um pouco problemática, uma vez que o assunto é considerado muito complexo e ainda a ser estudado em sua completude. Um dos pioneiros no estudo dos sistemas complexos, John Holland, não arrisca uma definição, restringindo-se a fornecer algumas características do fenômeno, assim como fez com a conceituação dos sistemas complexos.
É improvável que um assunto tão complicado quanto a emergência se submeta humildemente a uma definição concisa, e eu não tenho esta definição a oferecer. Mas posso apontar alguns marcadores que definem o território, e alguns requisitos para se estudar o terreno. (HOLLAND, 1999, p. 3)28.
Podemos, portanto, descrever algumas características e propriedades dos fenômenos emergentes. Por exemplo, podemos dizer que, usualmente, processos emergentes fazem com que as manifestações na escala macro se manifestem de forma muito diferente do que seria de se esperar da agregação de seus elementos constituintes. A consciência, por exemplo, é considerada uma manifestação emergente dos processos ocorridos nos neurônios que compõem o cérebro na escala micro. Não se pode inferir, no entanto, que a agregação de neurônios daria origem a algo tão complexo como a consciência.
Da mesma forma, a sensação de molhado é uma manifestação emergente da constituição molecular da água.
Bem, vejamos uma simples molécula de água. Não há como esta molécula de H2O ser molhada. A umidade é uma propriedade que acontece só no nível
macro. É algo novo e maravilhoso que emerge quando uma molécula de água se combina com as outras. (PAGE, 2009)29.
A língua falada é uma manifestação emergente, dado que é produto de inúmeras interações entre os falantes e que é constantemente redefinida enquanto passível de adaptação. Palavras somem de circulação enquanto outras entram. Pronúncias somem e outras surgem. Tudo isso acontece sem que haja um comando central, ocorre de baixo para cima, ou seja, tudo surge a partir das interações dos falantes.
28 It is unlikely that a topic as complicated as emergence will submit meekly to a concise definition, and I have no
such definition to offer. I can, however, provide some markers that stake out the territory, along with some requirements for studying the terrain.
29 Well, let's look at a single water molecule. There is no way this single H2O molecule can be wet. Wetness is a
property that sort of happens, just at the macro level. It's something new and wonderful that emerges when one water molecule combines with others.
Dentre as características dos fenômenos emergentes está a auto-organização, ou seja, a capacidade de um sistema de se organizar a partir das interações locais entre seus agentes mediante regras simples. A auto-organização é responsável pela geração de ordem a partir dessas interações. Se percebemos regularidade em um sistema complexo, ela provavelmente é fruto da auto-organização proveniente dos fenômenos emergentes internos ao sistema.
Por emergência entende-se aquilo que "emerge”, ou seja, "aparece sem aviso" [...] indica todo tipo de característica ou comportamento que emerge sem que tenha sido previsto, proposto ou sequer imaginado quando o sistema, que apresenta tais características, foi criado ou implementado. Em especial, a característica emergente mais destacada é a capacidade de auto-organização, ou seja, a capacidade de um sistema se tornar mais organizado com o passar do tempo. (VASSÃO, 2010, p. 70).
Assim, manifestações no nível macro podem ser produto de processos emergentes no nível micro. E essa estrutura pode se replicar várias vezes, estrutura dentro de estrutura, cada uma sendo produto das interações das anteriores.
Quando uma ou mais coisas se unem ao interagirem intensamente de um modo específico, constituem um sistema. Este é um objeto complexo que possui uma estrutura definida. Os núcleos atômicos, os átomos, as moléculas, os cristais, as organelas, as células, os órgãos, os organismos multicelulares, as populações, as famílias humanas, as empresas comerciais e outras organizações são sistemas. De todos eles pode-se dizer que emergem por combinação ou auto-organização, em vez de por agregação. (BUNGE, 2004, p. 46-47)30.
Greg Van Alstyne, diretor do Institute without Boundaries de Bruce Mau, vê os fenômenos emergentes também desta forma.
Emergência é um termo usado no estudo dos sistemas complexos, incluindo sistemas físicos, biológicos, sociais e econômicos. Emergência se refere a um processo através do qual um nível de organização surge num nível superior através da agregação e interação de componentes de níveis inferiores, revelando novos comportamentos ou propriedades não associadas com os componentes do nível inferior. (ALSTYNE, 2007, p. 2)31.
30 Cuando dos o más cosas se unen al interactuar intensamente de un modo específico, constituyen un sistema. Este es
un objeto complejo que posee una estructura definida. Los núcleos atómicos, los átomos, las moléculas, los cristales, los orgánulos, las células, los órganos, los organismos multicelulares, las biopoblaciones, las familias humanas, las empresas comerciales y otras organizaciones son sistemas. De todos ellos puede decirse que emergen por combinación o auto-organización, antes que por agregación.
31 Emergence is a term used in the study of complex systems, including physical, biological, social and economic
systems. Emergence refers to the process by which a higher level of organization arises though the aggregation and interaction of lower level components, revealing new behaviors or properties not associated with the lower level components.
Inúmeros sistemas se configuram dessa forma, de maneira que esse tipo de ocorrência nos é absolutamente comum, muito embora tenha sido pouco estudado. Os exemplos recorrentes usados por vários autores incluem o comportamento de formigas numa colônia, ou de abelhas numa colmeia, do tráfego numa grande cidade, e a construção de um software de forma colaborativa.