Cuál es tu definición de sistema complejo?
Mi única definición es
que son sistemas que no producen
formas compactas de representación
o de descripción y debería explicarlo.
En los sistemas que los físicos estudian,
se puede escribir a veces en una página
unas lindas ecuaciones, como las leyes
de Newton del movimiento o las ecuaciones
de Maxwell para electromagnetismo.
que pueden explicar un número de fenómenos
del genoma, del cerebro,
de la sociedad o de la historia literaria tal como las conocemos
no hay esas descripciones compactas, hermosas y elegantes.
Y eso, para mi, es la evidencia
de que estamos tratando con sistemas complejos.
Ahora bien, ¿por qué sucede esto? La razón por la que creo que es dificultoso
es debido a que estos sistemas poseen largas historias codificadas.
Una de las características, para mi,
de un sistema complejo, es que posee sentido,
o un mecanismo, para extraer del medioambiente
alguna información, que utiliza para comportarse
en forma adaptativa. Para predecir y controlar.
Y por lo tanto, necesita ser descrito usando modelos
que tienen un sabor ligeramente diferentes de aquellos
que han sido tradicionales en las ciencias naturales.
Y típicamente esos modelos serán computacionales.
Bueno, voy a preguntarte
la misma pregunta que le hago a todo el mundo
que es , cuál es tu definición de sistema complejo. Oh no!
Eso es lo que todo el mundo dice
En la ciencia computacional teórica, no lo decimos de ese modo,
no decimos que los sistemas son simples o complejos,
típicamente decimos que las preguntas son
complejas si necesitan muchos recursos computacionales
para resolverlas. Mucho tiempo, mucha memoria,
mucha comunicación entre la gente,
algunos recursos limitados.
Diferentes preguntas puede tener diferentes niveles de complejidad
computacional. Por ejemplo, si lo que quieres saber es cómo
se verá el sistema luego de t pasos de tiempo, desde hoy,
se puede responder la pregunta
simulando el paso del tiempo, pero
una pregunta interesante puede ser que no exista un algoritmo
que trabaje más rápido que ello. Puede que no se pueda saltar
la historia. Puede ser como un sistema dinámico caótico
que no tiene soluciones , puede que no haya atajos
para realizar el laborioso paso a paso de la simulación.
Por lo tanto, para mi, es provechoso, en vez de decir
si el sistema es simple o complejo, no niego que podemos
tener ideas claras sobre ello, pero encuentro más provechoso
modificar un poco la pregunta para que me brinde
un sí o un no sobre la pregunta que se quiere hacer acerca del sistema, o una
cantidad que se quiere calcular acerca del sistema y entonces podemos hablar
sobre cuán difícil es computacionalmente responder a esa pregunta,
o calcular esa cantidad.
Bueno, es un concepto complicado.
Y no digo complejo,
sino complicado.
Por lo tanto esto se vincula con una discusión
sobre la que tengo información, en vez de una noción precisa
de lo que quiero decir cuando me refiero a un sistema
natural o artificial como complejo y lo que quiero decir en particular es que
tiene una arquitectura causal interna muy sofisticada que almacena
y procesa información.
Por lo tanto, las cuestiones técnicas de las que hablaremos tienen que ver con
como medimos la información almacenada y la cantidad de estructura.
Así, la información trata de describir como es un sistema complejo
y las diferentes clases de información que procesa y almacena y que se
asocian con como se organiza un sistema. Es un concepto clave,
Por cierto la noción original de la información, de Shannon,
como el grado de sorpresa, el grado de impredictibilidad en un sistema
o cuan aleatorio es un sistema necesita ampliarse. Ahí está el foco de
mucho de mi trabajo, tratando de mostrar que hay diferentes clases de información,
no sólo la información
en el sentido de Shannon.
Mi definición de sistema complejo
es la de un sistema que tiene
interacciones. Posee elementos no lineales en él.
Tiendo a trabajar en sistemas de grandes dimensiones, no en sistemas
de pequeñas dimensiones. Y me gusta usar los métodos de la mecánica estadística
de la física, para entender los problemas de esos sistemas.
La mayor parte del tiempo, los hechos interesantes de estos sistemas
es que tienen propiedades de escala, tienen ley de potencia,
u objetos fractales dentro de ellos, incrustados,
tanto en el arreglo físico interno
como en términos de la estadísticas que se observan
Mi definición básica es que un sistema complejo consiste en un manojo
de entidades que pueden no comenzar diversas, pero terminar siendo diversas.
Están conectadas de algún modo, generalmente a través de una estructura
de red, o alguna estructura espacial y que obtienen información a través de
esa red o de la estructura local, pero a veces obtienen algunas señales globales
que pueden ser precios en un mercado o la temperatura de un sistema,
por lo tanto además de ser diversos e interconectados, son también
interdependientes, entonces las acciones de un agente en el sistema tendrá
alguna clase de influencia sobre otro agente. Así en el contexto
de un sistema social, como el económico; si voy y compro pan en el almacén
tanto si compro pan integral o pan blanco, realmente no me importa.
No es interdependiente. No hay una interdependencia fuerte, salvo
en los precios. Pero si decido manejar mi auto en la ruta
o manejar muy rápido mi auto, entonces puedo afectar
al resto en forma notable. Hay interdependencia. Y la última cosa
para agregar a esta conducta
interdependiente y a las redes de los diversos agentes, es que el agente
se adapta y responde al entorno en el que se encuentra. No es solo el caso de
que sigan reglas simples, sino que traten de adaptarse. Esta última parte
es un poco tramposa, filosóficamente hablando, porque la adaptación
es una regla de un orden alto y así se puede tener una regla de nivel uno y una
meta regla y así, se puede decir que están basados en reglas, pero en una
clase de meta reglas que les permite comportarse de tal manera de responder
a las señales que obtienen, tanto local como globalmente. La última cosa
que quiero mencionar es otra clase de paradoja en la definición de un sistema
adaptativo complejo y es que es un sistema que puede ser complejo, pero que
no necesariamente lo es. Entonces un sistema puede tener aquellos
componentes, pero puede producir un equilibrio. Si miro, específicamente,
al sistema económico, algunas partes del sistema económico se equilibran, pero
otras terminan siendo complejas. Si se mira el consumo de petróleo
a través del tiempo, a nivel global, el sistema es predecible, un patrón estable.
Pero si se mira al precio del petróleo a través del tiempo, el sistema es complejo
porque hay mucha más interdependencia y todas esas cosas entran en juego.
John Holland y yo, a veces bromeamos y decimos que aquellos sistemas
son capaces de producir complejidad. Bueno no suena muy importante.
Ok, esa es una pregunta acerca de la cual se ha debatido bastante.
Creo que la mayoría de la gente acordaría con que un sistema complejo,
es un sistema con muchas partes que interactúan
donde
el sistema es más que la suma de sus partes.
Muestra conducta emergente, la cual es más que
la suma de sus conductas individuales. Otra gente agrega
elementos extra, pero esa es mi definición.
Es un sistema de partes interactuantes que muestran conductas emergentes.
Bien, eso es bastante sencillo. Desarrollarlo
lleva un poco más de tiempo.
Te voy a dar una definición de sistema complejo, pero
debo recordarte que muchos conceptos importantes
como la virtud o la vida, son muy difíciles de definir
y creo que los sistemas complejos, de algún modo, entran en esa categoría.
La clase de sistemas que llamo complejos
tienen componentes activos e interactivos
y la interacción entre esos componentes tienen
interacciones no lineales y no triviales
y eso lleva a que el sistema posea una conducta no predecible. Puede que hayas
escuchado esas cuestiones antes, pero lo importante,
es que esos componentes o bien están aprendiendo
o modificando sus conductas de algún modo, mientras
el sistema sigue andando.
y eso nos lleva a un montón de dinámicas interesantes.
Eso es lo que pienso, cuando pienso
en un sistema complejo. ¿Vos creés que la adaptación
es esencial para una conducta compleja?
Bueno, es esencial para el tipo de conducta compleja que me interesa.
Bien, es suficiente.
Yo creo que mi definición es, probablemente, como la de otra gente,
un sistema complejo es algo
con un conjunto de partes interactuando
en donde hay algo cualitativamente diferente en la forma en que interactúan
juntos, que es distinta de la forma en que se comportan si se los observa
individualmente. Es algo que tiene que ver con los fenómenos emergentes. Y creo
que podemos objetar qué es lo que esas palabras quieren decir,
por ejemplo, puedo querer decir algo diferente de lo que dice otra gente, pero
no creo que tenga algo particular y único en mi definición.
Los sistemas complejos tienden a ser cosas
que son diferentes de los sistemas físicos simples,
ya que tienden a ser heterogéneos, tienden
a estar compuestos de partes que no son la misma clase de partes. Por ejemplo,
la gente y las empresas en una ciudad son claramente diferentes. No son lo mismo.
Tienden a ser sistemas abiertos, al menos algunos de ellos.
Así una ciudad o un ecosistema pueden evolucionar
A veces las cosas que los hacen difícles de estudiar en términos predictivos
es que típicamente poseen cadenas causales,
mecanismos que hacen que las cosas pasen pero en forma circular y así tenemos
retroalimentaciones tanto positivas como negativas, que hacen
que sean más difícles de estudiar que en un sistema físico simple
donde podemos lidiar con ellos debido a que son simples
y lineales y que pueden responder en formas que podemos caracterizar.
Estas cosas son parte de una definición operativa de lo que puede ser
un sistema complejo. Pero están lejos de decir
lo que un sistema complejo típicamente es, desde ecosistemas a organismos,
de ciudades a cerebros. Un sistema complejo es aquel
que contiene un enorme número de actores o agentes
que interactúan generalmente en una forma no lineal
y del que evolucionan todas clases
de conductas en múltiples niveles.
Tenemos entonces estos fenómenos emergentes
pero creo que una parte crítica de un sistema complejo es la que lo distingue
de lo que podemos llamar un sistema simple, como el movimiento de los
planetas alrededor del sol, esto implica que uno no puede
encapsular la dinámica en un par
de ecuaciones simples y esto está íntimamente vinculado
con el hecho de que estos sistemas evolucionan
y son adaptativos. Y creo que ésta es una de las diferencias
cruciales entre ellos y los sistemas tradicionales con los que he
trabajado durante la mayor parte de mi carrera dentro del ámbito de la física