dilluns, 15 de febrer del 2010

Introducció a la complexitat

La complexitat és probablement la característica més essencial de la nostra societat. Cada cop més objectes, gent, organitzacions, etc... entren en contacte i esdevenen interdependents. Això dóna lloc a un món de "sistemes1 de sistemes" a on un petit canvi en un component pot produir canvis impredictibles a d'altres (efecte papallona2).

El mètode científic tradicional, basat en l'anàlisi3 , i la recerca de informació completa sobre un fenomen és incapaç de tractar amb aquestes interaccions complexes. És aquí on neix la ciència de la complexitat, amb la voluntat de donar una metodologia alternativa capaç d'afrontar aquests problemes.

Una funció bàsica de la filosofia és donar compte de les assumpcions implícites darrere del nostre pensament. La nova ciència de la complexitat és un canvi a moltes de les idees implícites i assumides per tots nosaltres com a científics occidentals, provinents del mètode científic tradicional heretat de Newton.

Fins al començament del segle XX, el mecanicisme clàssic4 (formulat primer per Newton i desenvolupat per Laplace) ha estat considerat com el fonament de la ciència. Moltes ciències com ara la biologia, la psicologia i l'economia han adoptat plenament aquesta metodologia científica, fins a tal punt que molta gent avui encara identifica "pensament científic" amb "pensament newtonià". I és que la ciència newtoniana presenta molts avantatges. És simple, coherent i dóna una visió del món aparentment completa5. A més, ha sigut molt exitosa en les aplicacions.

La lògica que hi ha a darrere de la ciència newtoniana, que va ser ja formulada anteriorment per Descartes, és la que definim amb el nom de reduccionisme o anàlisi. Per entendre qualsevol fenomen cal simplement descomposar-lo en parts més petites. Si aquestes parts no són prou petites, cal tornar a fer el procés per aconseguir elements encara més petits.

Passem, doncs, a introduir la filosofia6 newtoniana d'una manera més sistemàtica.

L'ontologia7 newtoniana és materialista: assumeix que tots els fenòmens, ja siguin físics, biològics, mentals o socials, són matèria. Les diferents substàncies i fenòmens del món no són més que diferents disposicions a l'espai de les mateixes matèries primeres. Amb una excepció, la ment humana8 .

La lògica9 mecanicista es basa en el principi de l'anàlisi o reduccionisme, comentat més amunt.

L'epistemologia10 newtoniana està fonamentada en la idea que el nostre coneixement és un reflex imperfecte del món exterior11 (o, el que és el mateix, de la matèria disposada d'una manera concreta fora de nosaltres). Per tant, l'objectiu de la ciència és anar fent cada cop més propers els conceptes mentals als elements externs, fins que algun dia poguem tenir una representació mental objectiva del món, gràcies a l'observació.

Això pot resumir-se amb el principi de causalitat12. Aquest principi ens diu que " una mateixa causa c tindrà sempre un mateix efecte e", i a la inversa, " un efecte e serà sempre degut a una causa c". O el que és equivalent: "dues causes c{_1} i c_{2} iguals tenen el mateix efecte e", i "dues causes diferents tenen efectes diferents (i viceversa).

El principi de causalitat implica que la filosofia newtoniana és determinista: tot canvi (causa → efecte) pot ser representat com una trajectòria del sistema a través del temps, és a dir, com una seqüència lineal d'estats, que segueix unes lleis naturals ben fixades. Aquestes lleis determinen completament la trajectòria cap al futur (predictivitat13) i cap al passat (reversibilitat14).

Aquesta visió ens porta a veure el món com un conjunt de trajectòries de causes i efectes, en què dues trajectòries no poden mai creuar-se. D'aquí el nom del principi de 'conservació de distinció', que vol dir que una trajectòria de causes i efectes manté sempre la seva distinció en relació a (és diferent a) una altra trajectòria. Ja que, altrament, es contradiria el principi que diu que dues causes diferents donen lloc a efectes diferents, i viceversa.

La manera de fer ciència heretada de Newton, però, presenta diversos problemes. Per exemple, no és capaç d'explicar la gran majoria de coses que ens envolten. La ciència clàssica ha evitat els fenòmens complexos, o els ha simplificat, donant lloc a explicacions poc realistes.

La nova visió complexa del món trenca amb gran part d'aquests principis, així com n'introdueix alguns de nous. Vegem-ho punt per punt.

1) Hem dit que l'ontologia newtoniana postula que tot el que existeix són objectes materials (materialisme) que responen a les lleis naturals deterministes.

Tanmateix, sembla ser que el que fa que percebem les coses (o sistemes15) com a tals és la seva estructura16, més que no pas el material de què estan fets.

D'altra banda, com que no existeix el coneixement objectiu i independent de l'observador, el coneixement del món és indeterminat17 .

Pel que fa al determinisme, se'ns presenta un problema quan volem incloure la ment humana dins la visió conjunta del món, ja que la nostra noció intuitiva de lliure albir no és compatible amb el principi de determinisme. Aquesta contradicció va ser resolta pels clàssics postulant el dualisme. Però això també presenta una contradicció: no podem imaginar com pot una ment actuar lliurement sobre el món determinista sense afectar-lo.

És per aquesta raó que la ciència ha ignorat molts aspectes de la realitat o se les ha arreglat per evitar el problema postulant, per exemple, el principi de la opció raonable en economia, que assumeix que un agent sempre escollirà la opció més útil. Per diverses raons que intuim òbvies, com ara la falta d'informació sobre quina és la opció més útil, això és poc realista.

2) Hem dit que la lògica mecanicista es basava en el reduccionisme, però com hem comentat, hi ha alguna cosa en les coses que es perd quan les dividim en parts. Quan les parts es combinen en un tot, surgeixen noves propietats que no existien en cap de les parts. Aquest fenomen rep el nom d'emergència18.

3) L'epistemologia actual ha deixat de pensar que les coses de l'univers existeixen de manera objectiva i exterior al subjecte. Ara el món pot ser vist de diferents maneres, des de diferents perspectives. Així, el nostre aparell cognitiu és el que construeix les idees, el que classifica el món extern en coses, i el que selecciona les coses que veu i que no veu19




notes



1 Un sistema és un conjunt d'elements en interacció que formen un tot. Aquest "tot" pot ser alhora un element d'un altre sistema de nivell superior. I així successivament.

2 L'efecte papallona fa referència a la possibilitat que un petitíssim canvi en el sistema doni lloc, amb el temps, a un gran efecte.Per exemple, el fet que l'aleteig d'una papallona a un racó de la Terra pugui esdevenir amb el temps en un tornado en una altra part del món.

3 L'anàlisi és el procés pel qual un problema complex es descomposa (o trenca) en parts per tal d'entendre'l millor.. És sinònim de reduccionisme.

4 En física, la mecànica clàssica és una de les dues principals branques de la mecànica, que s'ocupa del comportament dels cosos sotmesos a l'acció de les forces. L'altra gran branca és la mecànica quantica, la qual inclou la clàssica, i per tal, és de propòsit més general.

5 És important remarcar com la ciència tradicional ha estat concebuda com a capaç de donar explicacions completes i tancades de parcel·les del món.

6 La filosofia es subdivideix tradicionalment en la metafísica, la lògica, l'epistemologia, l'estètica i l'ètica.

7 La ontologia és la part de la metafísica que s'encarrega de descriure quins tipus d'ens o 'coses' hi ha a la realitat.

8 El dualisme postula que la ment és una categoria independent de la resta d'objectes materials del món.

9 La lògica és la branca de la filosofia que s'encarrega de determinar quins arguments són vàlids.

10 L'epistemologia és la part de la filosofia que estudia de quina manera podem saber i raonar sobre la realitat.

11 L'epistemologia clàssica anomena creences al que nosaltres pensem que és cert, i veritats al que ho és. El coneixement seria la intersecció entre les creences i les veritats, ja que hi ha creences falses, i veritats que no coneixem. L'objectiu final de la ciència seria fer coincidir les creences amb les veritats.

12 També anomenat principi de la conservació de la distinció. Per a saber-ne més, us recomanem:

13 Tot estat futur d'un sistema és predictible a partir de lleis naturals deterministes.

14 Es pot calcular tots els estats passats d'un sistema a partir de les lleis naturals deterministes.

15 En el nostre llenguatge un sistema és equivalent al que anomenem 'cosa' o 'element', o 'un tot'. Cal recordar, seguint la visió que hem introduït, que un sistema està alhora compost d'altres elements, i que ell mateix és també part d'un sistema d'ordre superior.

16 Vegeu l'antiga dicotomia entre forma (o estructura) i substància (o matèria) a Capra (1996).

17 La incertesa (o indeterminació) és un aspecte central de la teoria de la complexitat.

18 L'emergència és un aspecte molt important en teoria de sistemes. Un exemple d'aquest fenomen serien les onades que es formen a un desert, les quals estan formades per petits grans de sorra. Les onades, però, no es poden predir a partir de les característiques dels grans.

19 S'han dut a terme experiments visuals amb subjectes que, en no esperar un objecte en determinat context, ni tan sols el veuen.

dilluns, 18 de maig del 2009

sobre les emergències

A city also has a large number of intensely interacting units. This time human beings form the units. Once again, we would not know from examining a single human being that they would gather together in the millions to form cities. It is an emergent property, so that a city takes on a life or a personality of its own, which has self organised out of the interactions of all the people who live in the city. (from http://complexity.orconhosting.net.nz/intro.html)

Imaginem un món en què l'anàlisi científic reduccionista ha arribat a un nivell extraordinari. Si ens dediquéssim a analitzar els éssers humans d'una ciutat per separat i les combinacions possibles, no podríem imaginar com podria ser la ciutat? Si la resposta és que sí, que realment seríem capaços de fer tal càlcul, això vol dir que el reduccionisme funciona com a mètode científic per conèixer tot el que ens envolta, les coses petites, i les grans. És a dir, que les emergències es poden preveure com a propietats potencials de les parts.
Tanmateix, tot i acceptant aquest reduccionisme, tenim aquí un matís molt important que té a veure amb la naturalesa de la cognició humana. El matís té a veure amb la perspectiva.
Si hom es dedica a estudiar qualsevol cosa, en el nostre exemple un humà, ho ha de fer des d'una perspectiva inevitablement. No podem ser observadors objectius perquè el nostre sistema cognitiu no ho és.
En el nostre exemple hem volgut demostrar propietats d'un tot (ciutat) a partir d'unes parts (humans), i hem suposat que podíem, efectivament. Però les hem trobat perquè les hem buscat des de la perspectiva d'un tot de nivell superior. D'un tot que, a partir del nostre sistema cognitiu, concebem com a diferent a la mera suma de les parts. Hem analitzat un humà, doncs, buscant ( o des de la perspectiva de) les propietats que combinades amb les d'altres formaran una unitat nova (ciutat).
Per tant, probablement el món es pot mirar des de infinits nivells o perspectives, però només alguns tenen significat per al nostre sistema cognitiu. Aquests nivells que tenen significat per a nosaltres són els que anomenem unitats, les quals tenen certes característiques que descriu la teoria de la complexitat, com ara l'autooganització. Moltes d'aquestes unitats, que solen ser les coses que acostumen a rebre una paraula en llenguatge natural, només tenen sentit en determinats contextos, o en interacció amb altres unitats, o per a determinats humans i per d'altres no.

dimecres, 15 d’abril del 2009

La teoria general de sistemes

La teoria general de sistemes (TGS) o enfocament sistèmic és la base teòrica en la qual es recolza la teoria de la complexitat.
Des del Renaixement la ciència ha operat aïllant
· components de la realitat, com ara la massa,
· aspectes dels fenòmens, com ara l'acceleració gravitatòria.
Però la realitat és complexa, i els cossos, quan cauen, ho fan sota moltes altres influències, i influènciant d'altres. És a dir, tot fenòmen real és complex necessàriament.
Per tant, la TGS ha sorgit de la necessitat d'estudiar els sistemes concrets  que formen la realitat, en comptes dels sistemes abstractes que estudia la Física.
La TGS busca regularitats abstractes als sistemes reals, que serveixin per diferents nivells de la realitat (isomorfismes).
La TGS és un intent de superar les disputes clàssiques entre:
· materialisme vs. vitalisme
· reduccionisme vs. holisme
· mecanicisme vs. teleologia
És interessant veure, enllaçant amb la teleologia , la troballa de Darwin amb la teoria de la selecció natural,  on mostra que un mecanisme cec pot produir ordre i adaptació, de la mateixa manera que ho fa un subjecte intel·ligent.




dijous, 5 de març del 2009

Terminologia de les ciències de la complexitat

Sistema complex: Sistema d'elements interconnectats i interactuants, els vincles dels quals contenen informació que no es troba en els elements aïllats. Altres propietats importants d'un sistema complex són:
- té un comportament difícilment previsible
- és un sistema sense equilibri i, per tant, no pot automantenir-se, la qual cosa implica que necessita un subministrament continuu d'energia (i/o informació i/o materia) de l'exterior.
- és autoorganitzat (definició d'autoorganització a sota)
- és obert, la qual cosa vol dir que té la capacitat de rebre energia de l'exterior i, per aquest fet, poden mantenir les seves propies estructures o incrementar el seu número d'informació.
- és adaptatiu. Això vol dir que tendirà sempre a una estabilitat com a sistema, i quan és apartat d'aquesta estabilitat, intentarà de tornar a recuperar aquest equilibri. Podem veure'n un exemple clar al cos humà, que lliuta constantment per mantenir una mateixa temperatura corporal.

Sistema complicat: Un sistema complicat, en contraposició a un sistema complex, també està format per diverses parts o elements, però les relacions entre les parts no afegeixen nova informació.

Sistema dinàmic: Sistema que presenta canvis en el seu estat amb el temps.

Sistema:  Conjunt d'entitats i/o funcions que interactuen o són independents i que formen un tot integrat.

Sistema lineal: És aquell sistema que té un comportament expressable com a la suma dels comportaments dels seus descriptors, és a dir, responen al principi de superposició. Per tant, si l'input A produeix l'output Xi B produeix l'output Y, A+B produirà X+Y.

Sistema no lineal (no-linealitat): És aquell sistema que es comporta de forma no proporcional. És a dir, que donada una petitíssima variació una petita variació en un estat inicial de dos sistemes, els seus comportaments posteriors poden ser extremadament diferents.
Un cas clar és el de la meteorologia, en què l'aleteig d'una papallona pot arribar a causar un huracà a una altra part del món. Un exemple en ciències socials podria ser un quasi imperceptible somriure d'un executiu en una reunió en què es decideix sobre una transacció multimilionària.

Sistema real: sistema del món real. Acostumen a ser complexos. Exemples de sistemes reals són: un ésser viu, la Biosfera, la Terra, una societat, una llengua, ...

Sistema autopoiètic: Sistema complex que té la capacitat de controlar el seu propi desenvolupament, assegurant la seva organització i estructura (vg. homeostasi) i el conjunt de fluxos i transformacions amb què funciona (homeorresi),  sempre que les perturbacions de l'entorn no superin cert llindar.
Aplicat als éssers vius, podríem dir que és la condició d'existència dels éssers vius en la contínua producció de si mateixos.

Emergència: Són les noves propietats que apareixen fruit de les interactuacions en un sistema complex.

Autoorganització:  Propietat que explica perquè un sistema complex emergeix i varia fins a quedar fortament estabilitzat en el que s'anomena un atractor. Això ho aconsegueix gràcies a tota una sèrie de retroalimentacions positives i negatives que inhibeixen qualsevol modificació provocada per l'exterior. Es pot dir que, en certa mida, el sistema reacciona davant d'agressions externes. Aquesta capacitat només es pot mantenir gràcies a un subministrament constant d'energia.

Atractor: Estructura a què un sistema evoluciona després d'un cert temps.

Teoria del caos: Branca de les matemàtiques i la física que tracta certs comportaments impredictibles dels sistemes dinàmics.
Els sistemes dinàmics es poden classificar en estables, inestables o caòtics.
El sistema estable tendeixen cap a un punt (atractor). L'inestable se n'escapa. I el caòtic presenta una barreja de tots dos. 


Sistema caòtic (caos): Sistema en què un petit canvi pot produir grans canvis al llarg del temps. Donada la complexitat de l'anàlisi dels sistems caòtics, el comportament del sistema té una aparença aleatòria, malgrat que el sistema és totalment determinista. En són exemples l'atmosfera terrestre, el sistema solar o els creixements de població.


divendres, 13 de febrer del 2009

Apuntes sobre La mente bien ordenada de Edgar Morin

De manera general, este libro nos avisa sobre los peligros de adoptar únicamente una enfoque parcial de la realidad.
Esta visión parcial se hace patente hoy en día en aspectos como:
- la hiperespecialización de las disciplinas científicas y
- el enfoque reduccionista de las ciencias
y tiene como consecuencias negativas el hecho de ignorar aspectos de la realidad como:
- las entidades multidimensionales;
- los conjuntos complejos;
- las interacciones entre las partes y el todo;
- los problemas esenciales.

Pasamos ahora a destacar algunos conceptos nuevos:

La noción de ecosistema


La incertidumbre
La incertidumbre del conocimiento viene dada por dos razones: 
por la incertidumbre física y biológica, es dir, por la existencia del azar;
y por la incertidumbre humana, es decir, 
por las limitaciones cerebrales (con riesgos de error), 
psíquicas (debido a la necesidad de interpretación) y 
espistemológicas.

Ecología de la acción (p.79)
Toda acción comporta, una vez lanzada, todo un juego de interacciones en el seno del medio en que se lanza, que pueden desviarle de su fin e incluso producir el efecto contrario.

Programa vs. Estrategia (p.80)
Habría que tender a la estrategia en oposición al programa. 
El programa planifica una serie de acciones para conseguir un objetivo. 
La estrategia se establce, como el programa, para conseguir un objetivo. Sin embargo, tiene en cuenta las informaciones nuevas que surgen a lo largo del proceso, y reorienta sus acciones en base a esta información.
El programa es efectivo en condiciones exteriores estables. La estrategia nos prepara mejor la incerteza típica de la realidad.

Los siete principios (p.123)
Pasaremos aquí a revisar los siete principios que propone Morin para un pensamiento complejo,  y con ellos, voy a proponerme como ejercicio el dar ejemplos concretos relacionados con las ciencias humanas y sociales.
1) Idea sistémica vs. reduccionismo. El principio sistémico liga el conocimiento de las partes con la del todo. La idea sistemémica muestra que el todo es más que la mera suma de las partes y que las propiedades de las partes pueden quedar inhibidas en el todo. Surge, pues, el concepto de multidimensionalidad. La realidad (siempre tal y como la conocemos, dadas nuestras limitaciones cognitivas, psíquicas y biológicas) se nos presenta de manera que en cada nivel de análisis o perspectiva, encontramos propiedades nuevas.  
Si transportamos este concepto al estudio académico del ser humano nos encontramos cómo se ha "resuelto" este hecho: a partir de las disciplinas.  Y lo decimos entre comillas porque la separación de las disciplinas ha ayudado a conocer solo las propiedades de las partes, pero no las de los todos (emergencias) y, por tanto, no ha resuelto el problema del conocimiento.
Así, tenemos que la física se encarga de estudiar el humano desde una perspectiva/dimensión diferente de la biología, y la antropología desde otra. 
Existe, por tanto, la consciencia de que cada perspectiva/nivel de una misma realidad presenta unas características diferentes. El problema de las disciplinas actuales es que olvidan que están estudiando una misma realidad, y por tanto, se desconectan unas de otras, lo cual deja a un lado el estudio de las interacciones entre las partes y los diferentes niveles, y de las propiedades comunes que se dan en otras "parcelas" de la realidad.