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Significados del término complejidad y teorías de la complejidad: un…
Significados del término complejidad y teorías de la
complejidad: un recorrido histórico
1.1. De la lengua común a las teorías científicas
1.1.1. Etimología y significados comunes del término
complejidad
1.2. La complejidad y los conceptos asociados a esta en las
dos primeras generaciones de teorías sobre la complejidad
1.2.1. Simplicidad, complejidad desorganizada y complejidad
organizada
Problemas de simplicidad
Problemas de complejidad desorganizada
Gran número de variables con comportamiento errático
Uso de la teoría de la probabilidad y métodos estadísticos
Sistema como un todo posee un orden y propiedades medias
Problemas de complejidad organizada
Número considerable de variables interrelacionadas
Aspecto más importante: organización como característica esencial
Fenómenos biológicos, médicos, psicológicos, económicos y políticos
Avance necesario para abordar problemas de complejidad organizada. No abordables con métodos de simplicidad ni técnicas estadísticas de complejidad desorganizada
Nuevos avances para abordar complejidad organizada
Dispositivos informáticos
Equipos de análisis y operaciones interdisciplinarios
1.2.2. Sistemas complejos, organización, información y
feedback
Papel del feedback y la información en la organización de sistemas
Ejemplo de la cibernética y el control de cañones antiaéreos
Retroalimentación como mecanismo de corrección y perfeccionamiento
Bucles de causalidad circular en sistemas con feedback
Organización, información y entropía
Organización basada en la adquisición, uso, retención y transmisión de información
Teoría estadística de la cantidad de información y entropía
Estudio de sistemas complejos
Enfoque de sistemas complejos por la cibernética
Dificultad de estudiar sistemas complejos individualmente
Características de los sistemas complejos: gran tamaño y dinamismo interconectado
La cibernética como disciplina para el estudio de sistemas complejos
Métodos efectivos para el estudio y control de sistemas complejos
1.2.3. Organización, sistema y limitaciones del proceder
analítico
Teoría general de la organización y los sistemas
Emergencia y limitaciones del proceder analítico
Proceder analítico y su aplicación
Limitaciones del proceder analítico
Teoría general de los sistemas como ciencia lógico-matemática
Uso de ecuaciones diferenciales para el modelado de sistemas
Necesidad de computadoras para el cálculo y simulación de casos
Interacciones fuertes entre partes en sistemas complejos
Relaciones no lineales y falta de aditividad
Reducción y descomposición de fenómenos en unidades elementales
Concepción mecanicista y énfasis en la independencia y causalidad
Propiedades emergentes en sistemas debido a las relaciones entre partes
Limitaciones del enfoque analítico en la ciencia
Importancia del concepto de sistema en la teoría de la organización
Proyecto de una teoría general de los sistemas
Estudio de isomorfismos y principios comunes de los sistemas
1.2.4. Comportamiento complejo: auto-organización entre
el orden y el desorden
Termodinámica como ciencia de los sistemas complejos
Comportamiento complejo versus sistemas complejos
Termodinámica prigoginiana y la generación de estructuras
Auto-organización y relación entre niveles
Componentes esenciales del comportamiento complejo según Prigogine
Bifurcaciones, rupturas de simetría y formación de correlaciones macroscópicas
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Interconexión de elementos y emergencia de una estructura global
Relación no lineal entre niveles micro y macro
Correlaciones dinámicas espontáneas y sistemas alejados del equilibrio
Disipación de energía como fuente de orden en condiciones de no equilibrio
Fluctuaciones, amplificación y bifurcaciones hacia nuevos estados de estabilidad
Estructuras disipativas como configuraciones dinámicas emergentes
1.2.5. No linealidad, caos y fractalidad
Teoría del caos y complejidad:
Algunos autores vinculan estrechamente complejidad y caos.
Propiedades de las dinámicas lineales:
Proporcionalidad: Cambios proporcionales en los valores iniciales y finales.
Superposición: El todo es igual a la suma de las partes.
Unicidad de las soluciones: Presentan una única solución.
Propiedades de las dinámicas no lineales:
No proporcionalidad: Cambios desproporcionados en los valores finales a las acciones ejercidas.
No superposición: La suma de las partes no permite obtener el valor del todo.
Sistemas caóticos:
Distinción entre sistemas matemáticos y sistemas físicos.
Un sistema matemático caótico tiene dependencia sensitiva, determinismo y no linealidad.
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Un sistema físico caótico se representa mediante un modelo matemático caótico.
Múltiples soluciones: Presentan más de una solución posible, con bifurcaciones en las soluciones.
Otros desvinculan radicalmente la teoría del caos y las teorías de la complejidad
1.2.6. Exceso de relaciones, contingencia y reducción de la
complejidad
Luhmann prioriza las relaciones como elementos constitutivos de los sistemas.
Un sistema es una estructura de relaciones entre sus componentes y con su entorno.
La teoría de sistemas es un método de análisis de relaciones para Luhmann.
La complejidad implica un exceso de posibilidades y relaciones en la realidad.
Los sistemas vivientes deben seleccionar y decir "no" a algunas posibilidades y relaciones.
La reducción de la complejidad es necesaria para abordar y tratarla.
Los sistemas conllevan una estabilización estructural al seleccionar relaciones posibles y descartar otras.
La complejidad está vinculada a la contingencia y la modalidad.
La complejidad aumenta con la capacidad de establecer relaciones y posibilidades de ser de otro modo.
La multiplicidad de relaciones posibles implica relaciones contingentes.
1.2.7. Organización colectiva y propiedades emergentes
Laughlin utiliza la idea de complejidad en la Física teórica.
Laughlin reconoce a Prigogine y Anderson como autores inspiradores.
Los fenómenos complejos emergentes no violan las leyes microscópicas.
En la frontera de la complejidad, la emergencia es el lema en lugar del reduccionismo.
A cada nivel de complejidad aparecen propiedades completamente nuevas.
La esencia de determinadas realidades físicas reside en la organización colectiva.
La organización colectiva genera propiedades emergentes que no tienen las partes individuales.
El mundo natural está formado por elementos primitivos y estructuras de organización complejas y estables.
Las leyes de la naturaleza surgen de la autoorganización colectiva.
Las leyes de Newton son leyes emergentes consecuencia de un fenómeno colectivo o de organización.
La organización puede adquirir un significado y una vida propios que trascienden las partes que la conforman.
La comprensión de cómo se organiza la naturaleza reemplaza el enfoque de descomponer fenómenos en partes más pequeñas.
El estudio de los principios de organización y los procesos de emergencia colectivos revela las limitaciones del reduccionismo.
Origen del término complexe en el siglo XIV
Significados: enrollar, entrelazar, enlazar, abrazar, contener
Uso del adjetivo complexe en el siglo XVI
Significado: compuesto por elementos heterogéneos, difíciles de captar
Aparición del sustantivo complexité en el siglo XVIII
Significado: algo juzgado como complejo en contraposición a algo simple
Uso del término complexe en diferentes ámbitos científicos desde el siglo XVIII hasta el siglo XX
Significados del término complejidad en el castellano según el Diccionario de la RAE
Relación entre los significados etimológicos o comunes de complejidad y complejo con los significados técnicos o eruditos en las ciencias naturales y sociales
Significados del término complejo: compuesto de elementos diversos, complicado, conjunto o unión de dos o más cosas
La complejidad tiene un carácter objetivo y subjetivo
Ejemplos: complejo de Golgi, complejo de Edipo, complejo ganglio-pulmonar, número complejo
Significado: conjunto de elementos diversos que forman un todo coherente
1.1.2. Teorías de la complejidad: principales etapas o
generaciones
Etapas, corrientes o generaciones en el desarrollo histórico de las teorías de la complejidad
Clasificación de Herbert A. Simon (1996)
Primera etapa: brote antirreduccionista y holismo
Generaciones de teorías de la complejidad según Michel Alhadeff-Jones (2008)
Tres generaciones desde 1940 hasta la actualidad
Contribuciones al estudio de fenómenos complejos y la "complejidad organizada" (Warren Weaver)
Segunda etapa: vinculada a la cibernética y teoría de los sistemas generales
Tercera etapa: nuevas ideas y conceptos para abordar la complejidad (teoría del caos, teoría de las catástrofes, sistemas complejos adaptativos, algoritmos genéticos, autómatas celulares)
Importancia de la complejidad en la ciencia y el estudio del fenómeno en sí mismo
1.1.3. Primera generación de teorías de la complejidad
Teorías de la información y la comunicación
Basadas en la teoría matemática de la comunicación de Claude Shannon (1949)
Autómatas celulares y redes neuronales
Primer autómata celular diseñado por John von Neumann en la década de 1940
Impulso de las redes neuronales por los trabajos de Warren McCulloch y Walter Pitts (1943)
Construcción de la primera red neuronal por Marvin Minsky en 1951
Desarrollo del Perceptron por Frank Rosenblatt a finales de la década de 1950
Cibernética
Génesis en los trabajos conjuntos de Wiener, Rosenblueth y Bigelow en la década de 1940
Estudio de circuitos y mecanismos de control en máquinas, animales y otros ámbitos
Grupos de análisis operacional
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1.1.4. Segunda generación de teorías de la complejidad
Ciencias de la computación
Complejidad computacional y complejidad algorítmica
Ciencias de la gestión e inteligencia artificial
Desarrollo paralelo a la investigación operacional y la cibernética en la gestión
Trabajos de Simon sobre procesos de toma de decisión y resolución de problemas heurísticos
Teoría general de los sistemas
Propuesta por Ludwig von Bertalanffy como proyecto de trabajo
Teorías de la auto-organización
Surgieron en el marco de la cibernética, la teoría de sistemas y la teoría de los autómatas
Dinámicas no lineales
Impulso durante la década de los setenta debido al desarrollo de la informática
Teoría de las catástrofes
Elaborada por René Thom para describir las discontinuidades en la evolución de un sistema
Teoría del caos
Nacimiento a partir del paper de Edward Lorenz y relevancia posterior en la comunidad científica
Introducción del término "caos" por Tien-Yien Li y James A. Yorke
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Problemática de la auto-organización viviente y la auto-poiesis
Escuela de Bruselas y la auto-organización en termodinámica y estructuras disipativas
Desarrollada por otros sistemistas como Klir, Boulding, Rapoport, Ackoff y Laszlo
1.1.5. Tercera generación de teorías de la complejidad
Ciencias de la complejidad
Pensamiento complejo de Edgar Morin
Propuesta sistémica de Jean-Louis Le Moigne
Transición de las ciencias exactas a las ciencias sociales y humanidades
Obra de Edgar Morin y su papel fundamental
Planteamientos sistemistas de Niklas Luhmann
Sistemas complejos adaptativos
Vida Artificial (ALife)
Criticalidad auto-organizada
Algoritmos genéticos
Redes booleanas
Autómatas celulares