Complex adaptive systems persist through continuous transformation, yet the dynamical principles governing their long-term stability remain poorly characterized. Here we analyze 50 large-scale collaborative ecosystems spanning 11,042 system-months to quantify the emergence of operational autonomy. We develop an order parameter (Gamma) measuring structural persistence amid component turnover and characterize directional coupling between organizational architecture and collective activity. Gamma exhibits a bimodal distribution (Hartigan p=0.0126; Delta BIC = 2,000), identifying two regimes: an exploratory phase of high variance and a mature phase with 1.77x variance collapse. Granger analysis reveals causal symmetrization at maturity - the structure-activity coupling ratio shifts from 0.71 (activity-driven) to 0.94 (bidirectional), indicating that architecture increasingly constrains collective coordination. A viability index, combining activity and structure, outperforms activity-based prediction (AUC = 0.88 vs 0.81), identifying 'zombie' systems where high churn masks structural decay. This extends recent work by Ait et al., who identified 'zombie' projects exhibiting activity without development based on non-coding contributions. Our metric identifies structural zombies: projects where coding activity persists but fails to preserve architectural invariants. These results establish causal symmetrization as an empirically validated signature of self-organizing autonomy applicable across complex collaborative systems - a dynamical regime previously theorized in biological contexts but here demonstrated and measured in artificial ones.


翻译:复杂适应系统通过持续转型得以存续,但其长期稳定性的动力学原理仍未得到充分表征。本文分析了涵盖11,042个系统-月的50个大规模协作生态系统,以量化运行自主性的涌现。我们构建了一个衡量组件更替中结构持久性的序参量(Gamma),并刻画了组织架构与集体活动之间的定向耦合关系。Gamma呈现双峰分布(Hartigan p=0.0126;ΔBIC = 2,000),识别出两种状态:高方差的探索阶段与方差衰减1.77倍的成熟阶段。格兰杰因果分析揭示了成熟期的因果对称化——结构-活动耦合比从0.71(活动驱动型)转变为0.94(双向驱动型),表明架构对集体协调的约束作用持续增强。融合活动与结构的生存力指数在预测性能上超越纯活动指标(AUC = 0.88 vs 0.81),可识别出高流失率掩盖结构衰败的'僵尸'系统。这拓展了Ait等人近期关于基于非编码贡献识别'有活动无发展'僵尸项目的研究。我们的指标能识别结构型僵尸项目:即编码活动持续但未能维持架构不变量的项目。这些结果确立了因果对称化作为自组织自主性经验验证的标志,适用于复杂协作系统——这种动力学状态此前仅在生物学语境中被理论推演,本研究首次在人工系统中实现实证测量。

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