TEORÍA DE SISTEMAS COMPLEJOS
A medida que se expande las interconexión entre las personas y las sociedades, se hace más difícil predecir los comportamientos y más común la sensación de que la vida se ha vuelto complicada. Por ello es necesario entender los sistemas que influyen en nuestras vidas y en la vida del planeta.
En el presente se ofrece una introducción a la teoría de los sistemas complejos, una ciencia encargada de estudiar las interacciones que dan lugar a los comportamientos globales de un sistema. Desde una perspectiva multidisciplinaria, los métodos expuestos revelan patrones de comportamiento en las colectividades a partir de datos que usualmente esquivan los métodos clásicos.
Esta nueva ciencia señala principios generales que operan a partir de las interacciones entre los elementos de un sistema. John Earls provee una descripción formal de estos principios.
CAPITULO 1
CIENCIA DE LA COMPLEJIDAD:
ORIGENES Y CONCEPTOS BASICOS
CONTENIDOS
· Orígenes de la ciencia de la complejidad: crisis del enfoque reduccionista en los diferentes campos de la ciencia, procesos de especialización de las ciencias y su reencuentro general en la complejidad.
· La búsqueda de principios generales, ejemplos de los campos de la física, la economía, la biología, la ecología y ciencias sociales.
· Conceptos básicos: el sistema complejo y el sistema simple, la emergencia, la interdependencia.
· Trabajos claves, conceptos y aplicaciones: la ley de potencias, el trabajo de Gene Stanley.
CRISIS DEL PARADIGMA “REDUCCIONISTA”
La consolidación de una nueva disciplina científica dedicada al estudio de sistemas complejos es una actividad reciente pero es posible encontrar raíces en la historia de la ciencia del siglo XX.
En los años de 1950 y 1960 profesionales de distintas disciplinas se dieron cuenta varias fallas en sus investigaciones y esto se debía a que no era posible comprender los fenómenos que se estudiaban solo con las herramientas tradicionales.
Estos problemas tenían que ver con los propiedades en conjunto o colectivas de elementos por eso no podía explicarse el todo en función de sus partes, sin embargo siendo este el modo tradicional de la ciencia clásica implementada gracias a la mecánica cuántica de Newton que finalmente constituyo ese paradigma para las demás disciplinas.
Sin desmerecer este método fue muy exitoso ya que estableciendo algunas propiedades podías hallar cálculos aproximados a la realidad, de esta manera se consolido como el paradigma para toda la investigación científica con los siguientes pasos:
Identificar los elementos o componentes de los sistemas que se quiere estudiar. Especificar las propiedades básicas de dichos elementos. Elaborar una “mecánica” de leyes que gobiernan sus movimientos.El éxito que obtuvo este método fue importante para la humanidad como en la medicina, la industria, astronomía tal vez no hubieran sido posibles sin el paradigma “reduccionista”.
Pero con la llegada de disciplinas sociales se hizo más evidente la problemática de la ciencia general donde no se podían identificar un problema según su promedio.
Hasta ese momento la ciencia solo formulaba taxonomías especialmente en la química donde se permitió definir las propiedades de muchas moléculas, dada su utilidad este método se extendió a las diversas disciplinas como en la biología con la célula.
Con esta serie de procesos lo que realmente se hacía es hallar una especie de molécula promedio, sin embargo los científicos seguían encontrando errores y para ello enfatizaron aúnmás en su método “taxonomía” encontrando así partículas más diminutas, en la física los electrones, protones, neutrones, etc. En la biología el estudio del ADN, sin embargo esto no soluciono el problema del todo no hubo solución para comportamientos de organismos enteros ni de problemas complejos ecológicos.
Aun así esto traía consigo más descubrimientos a nivel biológico ya que se había descubierto el ADN y ahora se sabía las probabilidades de enfermedades de las personas y la posibilidad de saber cómo seria, entre otras.
Entonces para la solución de los problemas no resueltos la ciencia intento tomar el estudio de enormes cantidades de elementos como los gases. Si bien es cierto no hay sentido hablar de la presión y temperatura de una partícula la del conjunto describen claramente nuestras interacciones con el medio que vivimos.
Ahora el problema era como relacionar lo trabajado en gases con el comportamiento de las moléculas individuales dando origen a la mecánica estadística siendo esta de gran utilidad gracias a la manera de identificar patrones pero esto era hacer una “reducción” de diferentes elementos de una colectividad “población” y hallando un “campo medio” cayendo otra vez en el reduccionismo.
En caso de las ciencias sociales en disciplinas que estudian fenómenos que obviamente no puede haber individuos aislados estos fenómenos son propiedades que se expresan en la organización de sistemas sociales.
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE LAS CIENCIAS BAJO EL PARADIGMA REDUCCIONISTA SEGÚN PHILIP ANDERSON
Phillip Anderson el físico de materia condensada y premio nobel enfatizo la estructura jerárquica de la naturaleza: “Acada nivel nuevas leyes, conceptos y estas requieren inspiración y creatividad en un grado igual o mayora las del nivel anterior.
En la naturaleza hay fenómenos sistemáticos característicos que no son inteligibles en términos de las leyes que operan al nivel de sus componentes.
Anderson bosquejo una jerarquía simple de ciencia de dos tipos X y Y. Los elementos de los sistemas que estudia la ciencia X obedecen a las ciencias de las leyes Y.
X : Y:
Phillip Anderson el físico de materia condensada y premio nobel enfatizo la estructura jerárquica de la naturaleza: “Acada nivel nuevas leyes, conceptos y estas requieren inspiración y creatividad en un grado igual o mayora las del nivel anterior.
En la naturaleza hay fenómenos sistemáticos característicos que no son inteligibles en términos de las leyes que operan al nivel de sus componentes.
Anderson bosquejo una jerarquía simple de ciencia de dos tipos X y Y. Los elementos de los sistemas que estudia la ciencia X obedecen a las ciencias de las leyes Y.
X : Y:
Física muchos cuerpos Física de partículas elementales
Química Física de muchos cuerpos
Biología molecular Química
Biología celular Biología molecular
Psicología Fisiología
Ciencias Sociales Psicología
La explicación según Anderson se encuentra en las interacciones están organizadas, esta es una de las constataciones más importantes de las que surge las ciencias de la complejidad. Como veremos uno de sus propósitos principales es encontrar los principios de organización de los sistemas, sin importar su naturaleza.
PROCESOS DE ESPECIALIZACION DE LAS CIENCIAS Y REENCUENTRO GENERAL DE LA COMPLEJIDAD
La ciencia de la complejidad es una relación transdisciplinaria, que incluye ramas del conocimiento que van desde la física hasta la política se ve un proceso de especialización de las ciencias que llevo el aislamiento de cada una de las disciplinas, lo que hace la ciencia de la complejidad es revertir este proceso y juntar a todas las disciplinas
Cada disciplina termina teniendo casi su propia cultura y si a esto le agregamos el uso de una terminología especializada e difícil de entender porque se hizo difícil el dialogo entre ellas.
La importancia e influencia en todo es el hecho de que, en años recientes, surgieron muchos problemas científicos, de gran impacto para la humanidad. Por ejemplo el estudio del cambio climático involucra muchos aspectos diferentes la geología, climatología, la oceanografía, la física, la química, la ecología, etc.
El clima terrestre es un sistema extremadamente complejo y su estudio exige la articulación de muchas clases de conocimiento.
Como se ha visto, las ciencias como la ecología, la antropología, la biología, entre otras siempre han sido estorbas por el paradigma evolucionista.
No sorprende entonces que muchos que mucho de los grandes avances precursores a la ciencia de la complejidad hayan sido forjados en esas ciencias particularmente en la ecología.
El gran logro de la ciencia de Complejidad ha sido el de formular principios generales que gobiernan las organizaciones de los sistemas del universo, sin importar su manifestación material o su escala.
Sin embargo no se debe pensar que la existencia de estas leyes permite predecir los comportamientos específicos de cada tipo de sistema.
Aún en un sistema simple y lineares, la predicción es limitada por la acumulación de errores que resultaran en caos a continuación se introducirán algunos de los conceptos e ideas fundamentales de la nueva ciencia.
EL SISTEMA COMPLEJO Y EL SISTEMA SIMPLE
Es útil empezar a explicar que es un sistema complejo o sistema simple
Como ejemplo de sistemas complejos tenemos el gobierno, la familia, el cerebro y una civilización entera. Como ejemplo de sistemas simples un planeta dando vuelta al sol y un péndulo.
Lo característico de un sistema simple es que es predecible conociendo ciertas cosas básicas. Por otro lado, no podemos predecir qué es lo que pasara exactamente con un sistema complejo. Sin embargo, la característica principal de los sistemas complejos es que tienen propiedades que surgen de la interacción de sus partes pero son independientes de ellas. Es necesario
Es necesario agregar que un sistema complejo puede ser parte de un sistema simple o viceversa. Por ejemplo, el planeta tierra es claramente un sistema complejo en sí, pero su vuelta alrededor del sol es un sistema simple.
LA EMERGENCIA
En los sistemas complejos, hay propiedades del sistema en sí que las partes no comparten.
Vemos que más allá de describir en detalle el funcionamiento de las partes, lo importante es ver cómo estas interactuando para dar paso a comportamientos globales del sistema.
Un claro ejemplo de esto sería la Cultura, la cultura está compuesta de individuos, ningún individuo tiene una cultura en sí mismo.
LA INTERDEPENDENCIA
En los sistemas complejos, un estímulo sobre una parte del sistema tiene efectos en otras partes también. Mientras más interdependencia hay entre las partes, mas complejidad hay en el sistema.
Es importante empezar a pensar en cómo las partes de un sistema se afectan unas a otras. Si quitamos una parte del sistema, como se verá afectada esa parte, como se verá afectada la totalidad del sistema.
TRABAJO DE GENE STANLEY
Gene Stanley, físico que además trabajaba en temas diversos así como las aplicaciones de la ciencia de la complejidad. Así a través de sus investigaciones llego a establecer que la ley de potencias se agrupa en clases de acuerdo a su forma de ley que tome cada uno de ellos, existen diferentes grupos que se definen con el valor de exponente ß ya que este conforma una clase universal.
Propuso como ejemplo que los estados críticos en ferromagnetos, el comportamiento de los gases y la superconductividad y otros fenómenos ß=1,2. Estos pertenecen a una clase de universalidad.
Así como otros tipos de fenómenos universales en la cienciasbilógicas y ecológicas, entonces cabe señalar que existen fenómenos universales con características diferentes existenciales que conjuntamente se comportan de la misma manera cuando su comportamiento se expresa de acuerdo a la ley de potencias. ß expresa la clase universal a la que pertenecen los fenómenos.
Stanley concluyo que las diferentes organizaciones se asocian con diferentes intensidades de interacciones entre sus componentes y con diferentes rangos de interacciones.
Cada sistema de una clase de universalidad se comporta de acuerdo a la organización estas interacciones entre componentes, sin importar su manifestaciónempírica.
Se interesó mucho en el comportamiento de las empresas ya que ellos se interesaban en ellos sistemas complejos de las organizaciones, buscaba descubrir cuáles eran los factores de las empresas que influyen en el crecimiento de las mismas.
Clasifico un parámetros<obediencia> lo cual se refiere a la fidelidad de los trabajadores en la organización, ordenes que se transmiten a través de jerarquías ,en la que todos hacen lo que se pide hacer tiene un parámetro de 1 mientras que en una empresa anárquica el parámetro de obediencia es cero, pero los para metros con valores de 0,7 y 0,9 sí se acercan a un comportamiento real, y se comportan como tales, por ejemplo en el flujo de información es imperfecto en las empresas reales,los empelados comenten errores o desobedecen las ordenes ,por eso la tasa de crecimiento en las empresas chicas es irregular por que el tipo de acciones es mayor a las empresas grandes.
En los sistemas complejos, hay propiedades del sistema en sí que las partes no comparten.
Vemos que más allá de describir en detalle el funcionamiento de las partes, lo importante es ver cómo estas interactuando para dar paso a comportamientos globales del sistema.
Un claro ejemplo de esto sería la Cultura, la cultura está compuesta de individuos, ningún individuo tiene una cultura en sí mismo.
LA INTERDEPENDENCIA
En los sistemas complejos, un estímulo sobre una parte del sistema tiene efectos en otras partes también. Mientras más interdependencia hay entre las partes, mas complejidad hay en el sistema.
Es importante empezar a pensar en cómo las partes de un sistema se afectan unas a otras. Si quitamos una parte del sistema, como se verá afectada esa parte, como se verá afectada la totalidad del sistema.
TRABAJO DE GENE STANLEY
Gene Stanley, físico que además trabajaba en temas diversos así como las aplicaciones de la ciencia de la complejidad. Así a través de sus investigaciones llego a establecer que la ley de potencias se agrupa en clases de acuerdo a su forma de ley que tome cada uno de ellos, existen diferentes grupos que se definen con el valor de exponente ß ya que este conforma una clase universal.
Propuso como ejemplo que los estados críticos en ferromagnetos, el comportamiento de los gases y la superconductividad y otros fenómenos ß=1,2. Estos pertenecen a una clase de universalidad.
Así como otros tipos de fenómenos universales en la cienciasbilógicas y ecológicas, entonces cabe señalar que existen fenómenos universales con características diferentes existenciales que conjuntamente se comportan de la misma manera cuando su comportamiento se expresa de acuerdo a la ley de potencias. ß expresa la clase universal a la que pertenecen los fenómenos.
Stanley concluyo que las diferentes organizaciones se asocian con diferentes intensidades de interacciones entre sus componentes y con diferentes rangos de interacciones.
Cada sistema de una clase de universalidad se comporta de acuerdo a la organización estas interacciones entre componentes, sin importar su manifestaciónempírica.
Se interesó mucho en el comportamiento de las empresas ya que ellos se interesaban en ellos sistemas complejos de las organizaciones, buscaba descubrir cuáles eran los factores de las empresas que influyen en el crecimiento de las mismas.
Clasifico un parámetros<obediencia> lo cual se refiere a la fidelidad de los trabajadores en la organización, ordenes que se transmiten a través de jerarquías ,en la que todos hacen lo que se pide hacer tiene un parámetro de 1 mientras que en una empresa anárquica el parámetro de obediencia es cero, pero los para metros con valores de 0,7 y 0,9 sí se acercan a un comportamiento real, y se comportan como tales, por ejemplo en el flujo de información es imperfecto en las empresas reales,los empelados comenten errores o desobedecen las ordenes ,por eso la tasa de crecimiento en las empresas chicas es irregular por que el tipo de acciones es mayor a las empresas grandes.
