Autopoiesis.
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Sistemas Autopoiéticos.
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Maquinas Autopoiéticas.
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¿Padre de la Teoría del Caos?
Teoría del Caos.
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Estructuras disipativas.
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Editorial INGENIERIA DE SISTEMAS. Código: 071-3632 Asignatura: Teoría de Sistemas. Sección: 05 Profesora: Jazmin Sieiro.
Redactores
Diseño de Portada: Manuel Martínez.
Alltheingenius.blogpost.com
“Ingeniamos el Futuro”
Universidad de Oriente Núcleo de Monagas
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Dunicelys Villahermosa. David Gómez. Kathleen Bucarito. Luis Rojas. Marianny Contreras. Zuleydis Martínez. Joselis Guerra.
Autopoiesis
“La Autopoiesis es la capacidad de los subsistemas de reproducirse así mismos.” Humberto Maturana
Por: Dunicelys Villahermosa..
Este artículo constituye un intento para explicar la realidad actual de las concepciones de la autopoiesis o autopoyesis en el sentido que las transformaciones toman conciencia en base a una realidad distinta. En torno a una nueva forma de abordar el conocimiento ya no, a través de la epistemología sino más bien desde el punto de vista científico. Así pues, los biólogos chilenos Humberto Maturana al igual que Francisco Varela consideran que todos los seres vivos están compuestos por células y que cada una de ellas constituye una unidad de vida independiente, dejando claro que la energía capturada por un sistema, es almacenado en forma de compuestos químicos. Lo que más tarde será utilizada para la ejecución de sus funciones. Ahora bien, la Autopoiesis es la condición de existencia de los seres vivos, necesitan de la misma para vivir, sostenerse, reproducirse dando continuidad a su proceso de producción, adoptando infinidades de formas de acuerdo a su desarrollo y al lugar que habitan. Cabe destacar, que un sistema viviente como lo es la Autopoiesis o Autopoyesis, también presenta sus implicaciones biológicas muy a pesar que es una unidad que suele encontrarse en cualquier espacio físico. Puede sufrir cambios bruscos que en ocasiones podrían causarles la muerte, es decir, en la naturaleza nada es arbitrario todo sucede con un orden determinado.
Cualquier cosa que rompa el equilibrio ambiental puede tener graves consecuencias. En tal sentido, en un sistema viviente cuando se pierde la Autopoiesis, se genera la desintegración de del mismo como unidad, pierde la identidad y por último se desencadena la muerte. De igual forma, la existencia de implicaciones epistemológicas, no es otra cosa más que validar afirmaciones a través del conocimiento que se tenga acerca del problema, es decir, implica el grado de comprensión, aceptación y dominio en torno a una temática en particular. Mientras en las gnoseológicas la unidad autopoiética, regula todas y cada una de las deformaciones que esta pueda experimentar. No sufre ninguna deformación, por tanto no pierde su identidad. En este mismo orden de ideas, las máquinas autopoiética, es una maquinaria organizada, dicho de otra manera es una red que sirve para procesar todos aquellos componente que interactúan tanto en las transformaciones como en la destrucción de los seres vivos.
“En la naturaleza nada es arbitrario todo sucede con un orden determinado.”
No obstante, la Autopoiesis, suele presentar las siguientes características: •Se denomina sistema autopoiética, aquello que mediante un proceso puede destruir o crear elementos pertenecientes a un mismo sistema, como respuestas a perturbaciones generadas por el ambiente. •Los sistemas autopoiéticos tienen la capacidad de producir continuamente sus propios componentes, creando permanentemente una red, como lugar que sirve de hábitat para su producción.
Es imposible, evitar conocer y experimentar la diversidad contenida en nuestro ambiente, sin antes saber y tener en cuenta que las relaciones entre las mismas muestran indudablemente la trascendencia en las dimensiones, respecto al dominio de la esencia de la humanidad. Haciendo referencia que la Autopoiesis o Autopoyesis, son en sí elementos que crean los escenarios para la producción, transformación, y desintegración de las unidades que la componen.
•A su vez son sistemas que están abiertos en el medio, ya que intercambian energía mediante operación. Manteniéndose cerrados y al mismo tiempo regulando su lugar de origen.
Francisco Varela
Humberto Maturana
“Sólo aprendemos lo que queremos aprender en función de nuestra visión del mundo. Si nos exigen cambiar al contra de nuestra visión, lo resistimos. Por eso si se quiere “imponer” hay que empezar por escuchar.”
Sistemas autopoiéticos Por: David Gómez.
“Somos el medio para que el Cosmos se conozca a sí mismo”. Carl Sagan.
Los Sistemas Autopoiéticos son máquinas (software + hardware) multimedia de interacción y retroalimentación que generan una respuesta auditiva y visual en relación directa a los estímulos visuales y auditivos del entorno. Estos sistemas toman como referente una serie de planteamientos conceptuales de las vanguardias del siglo pasado que en términos autopoiéticos, en el acoplamiento estructural del sistema con su ambiente. Los Sistemas Autopoiéticos nace de la idea de desarrollar un proceso de construcción visual en directa relación y sincronía con el entorno. La Autopoiesis es un proceso mediante el cual un sistema (por ejemplo, una célula, un ser vivo o una organización) se genera a sí mismo a través de la interacción con su medio. Un sistema autopoiético es operacionalmente cerrado y determinado estructuralmente. Característica definitoria de los seres vivos.
Según Maturana y Varela son autopoiéticos los sistemas que presentan una red de procesos u operaciones (que lo define como tal y lo hace distinguible de los demás sistemas), y que pueden crear o destruir elementos del mismo sistema, como respuesta a las perturbaciones del medio. Aunque el sistema cambie estructuralmente, dicha red permanece invariante durante toda su existencia, manteniendo la identidad de este, los seres vivos son sistemas autopoiéticos y que están vivos solo mientras están en Autopoiesis. Un ejemplo de un sistema autopoiético es la sociedad donde el elemento básico de a sociedad es la comunicación. La comunicación la produce la sociedad . " Monjes ciegos examinando un elefante “ por tcho Hanabusa, 1888. Cada hombre llega a una diferente conclusión en relación a como es un elefante basado en que parte del elefante ha examinado.
La característica que diferencia los Sistemas Autopoiéticos de otros sistemas de interacción es su dependencia absoluta al entorno en el cual se presenta, desplazando el paradigma de componer una obra interactiva a componer procesos de interacción. Son entonces los procesos de interacción los que definen la respuesta del sistema a los estímulos del entorno, y son esos mismos procesos los que le otorgan a cada obra sus características particulares. Por ejemplo, en el ámbito de lo netamente visual, se realizó dos obras en el año 2008 utilizando el procedimiento de alteración de las frecuencias de refresco de la pantalla. que consistió en una instalación de 17 trípticos de 90 x 240 centímetros cada uno realizados en impresión inkjet. Anicca consiste en un programa realizado en un ambiente de programación llamado Pixelshox, el cual pinta la pantalla por medio de barridos o pinceladas. El barrido o pinceladas es realizado en base a una imagen que va cambiando en el tiempo, lo que permite un cambio de textura y color. El proceso continúa indefinidamente y nunca vuelve a repetirse. Se diseño un dispositivo que tomaba fotos cada nueve segundos de la pantalla cuando "Anicca" estaba en acción, de estas tomas se seleccionaron 51 y fueron impresas. Esta obra fue un encargo de BIP Computers, Santiago, Chile
Los sistemas funcionan simultáneamente en este mundo de vida pero deben estar en función de él, si en determinado momento la situación cambia y desean ser tan autónomos que no tomen en cuenta el mundo de vida, ocurre lo que llamamos colonización, el mundo de vida se convierte en tributario de los sistemas, el ser del hombre depende de los sistemas, el producto se vuelve contra su productor. Por lo tanto, se debe solucionar esa situación y es necesario emancipar el mundo de vida, haciéndolo libre de esa dependencia del sistema y cambiando los papeles diametralmente: haciendo que el sistema esté al servicio del mundo de vida. Dicho sistema debe estar en función de ese mundo de vida del sujeto, no se pretende exaltar el sistema por y para el sistema, sino el sistema por y para el sujeto; no existe el sujeto para la información sino la información para el sujeto.
Maquinas autopoiéticas
“…Maquina viviente que posee la capacidad de producir sus propios componentes…” Por: Kathleen Bucarito y Luis Rojas.
Entre las maquinas, las hay que mantienen algunas de sus variables constantes o dentro de un rango limitado de valores. En la organización de esas máquinas, esto debe expresarse de tal modo que el proceso se defina como verificado íntegramente dentro de los límites que la misma organización de la maquina especifica. Tales maquinas son homeostáticas, y toda retroalimentación es interior a ellas. Si uno dice que hay una maquina M con retroalimentación a través del medio circuncidante, tal que los efectos de su salida afectan su entrada, en realidad está hablando de una maquina grande, M’, que en su organización definitoria incluye al medio circuncidante y al circuito de retroalimentación.
Las maquinas autopoiéticas son máquinas homeostáticas. Pero su peculiaridad no reside en esto sino en la variable fundamental que mantienen constante. Una maquina autopoiéticas es una maquina organizada como un sistema de procesos de producción de componentes concatenados de tal manera que producen componentes que: los procesos (relacionales) Generan . de producción que los producen a través de sus continuas interacciones y transformaciones. a la maquina como una Constituyen . unidad en el espacio físico.
Componente 1
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Por consiguiente, una maquina autopoiética es continuamente específica y produce su propia organización a través de la producción de sus propios componentes, bajo condiciones de continua perturbación y compensación de esas perturbaciones (producción de componentes). Se puede decir entonces que una maquina autopoiéticas es un sistema homeostático que tiene a su propia organización como la variable que mantiene constante. En efecto: En una maquina hecha por el hombre, como un automóvil, hay una organización dada en términos de procesos. Sin embargo estos no son procesos de producción de componentes que especifiquen al automóvil como una unidad, ya que aquellos son producidos por otros procesos que no participan en la definición de la organización del automóvil. Máquinas de este tipo son sistemas dinámicos no autopoiéticas. En una unidad natural como un cristal, las relaciones espaciales entre los componentes especifican una organización reticular que lo define como miembro de una clase. Luego, en un cristal, la organización queda especificada por las relaciones espaciales que definen las posiciones relativas de los componentes, en tanto que los componentes mismos especifican el carácter unitario del cristal.
No ocurre así con las maquinas autopoiéticas. Si son máquinas, los sistemas vivos son máquinas autopoiéticas: transforman la materia en ellos mismos, de tal manera, que su producto es su propia organización. Consideramos también verdadera la afirmación inversa: si un sistema es autopoiético, es viviente. Que son sistemas que presentan intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Intercambian energía y materia con el ambiente. Son adaptativos para sobrevivir. Su estructura es óptima cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximándose a una operación adaptativa.
La adaptabilidad: es un continuo proceso de aprendizaje y de autoorganización (célula, la planta, el hombre, la sociedad), nacen, se reproducen y mueren
En efecto, aunque encontramos relaciones espaciales entre sus componentes cada vez que la fijamos, real o conceptualmente, para su observación, las relaciones espaciales entre los componentes de una maquina autopoiéticas quedan especificadas por la red de relaciones de producción que constituyen su organización y están por consiguiente en un cambio continuo.
Una característica de las maquinas autopoiéticas es que, como mencionamos antes, es homeostática. La homeostasis o homeostática es la capacidad del organismo para presentar una situación físicoquímica característica y constante dentro de ciertos límites, incluso frente a alteraciones o cambios impuestos por el entorno o el medio ambiente. En cibernética, la homeostasis es el rasgo de los sistemas autorregulados (cibernéticos) que consiste en la capacidad para mantener ciertas variables en un estado estacionario, de equilibrio dinámico o dentro de ciertos límites, cambiando parámetros de su estructura interna. Como por ejemplo:
La homeostasis se manifiesta CELULARMENTE cuando se mantiene una acidez interna estable (pH).
A nivel de ORGANISMO cuando los animales de sangre caliente mantienen una temperatura corporal interna constante.
A nivel de ECOSISTEMA al consumir CO2 las plantas regulan la concentración de esta molécula en la atmósfera. Los tejidos y los órganos también pueden mantener su propia homeostasis.
Y para finalizar, esta la teleonomía. Que es un concepto prescindible de máquinas y Seres Vivos: Teleonomía son nociones empleadas en la descripción y explicación de los sistemas vivos, y aunque se aduce que no intervienen necesariamente en su funcionamiento como factores causales, se afirma que son rasgos indispensables para definir su organización. La teleonomía es la calidad de aparente propósito y de orientación a objetivos de las estructuras y funciones de los organismos vivos, la cual deriva de su historia y de su adaptación evolutiva para el éxito reproductivo. El término fue acuñado por oposición al de teleología e ideado por Jacques Monod. La eliminación de la noción de teleonomía como rasgo definitorio de los sistemas vivientes, cambia por completo el carácter del problema y nos obliga a considerar la organización de la unidad como cuestión central para comprender la organización de los sistemas vivos. En efecto, un sistema viviente puede señalarse como unidad de interacciones, y como individuo, en virtud de su organización autopoiética, que determina que todo cambio en él se produzca subordinado a su conservación, fijando así los límites que determinan lo que le pertenece y lo que no le pertenece en su materialización concreta. Si en un sistema vivo no se cumpliera (directa o indirectamente) la subordinación de todo cambio a la conservación de su organización autopoiética, dicho sistema perdería ese aspecto de su organización que lo define como unidad y, por ende, se desintegraría.
¿Padre de la Teoría del Caos?
Por: Marianny Contreras.
Comencemos nuestra panorámica retrocediendo hasta los tiempos de la Revolución Científica. El intento por comprender las trayectorias planetarias observadas por Kepler condujo a Newton a modelarlas matemáticamente, siguiendo la estela de Galileo. Newton formuló sus leyes de una forma matemática que relacionaba entre sí las magnitudes físicas y sus ritmos de cambio. Las leyes físicas quedaron expresadas como ecuaciones diferenciales. Estudiar un fenómeno físico y hallar las ecuaciones diferenciales que las gobernaban eran las dos caras de la misma moneda. Desde el siglo XVII, toda la naturaleza –sólidos, fluidos, sonido, calor, luz, electricidadfue modelada mediante ecuaciones diferenciales. Ahora bien, una cosa era dar con las ecuaciones del fenómeno en cuestión y otra, bien distinta, resolverlas. La teoría de las ecuaciones diferenciales lineales fue desarrollada por completo en poco tiempo. No así la teoría gemela, la teoría de las ecuaciones diferenciales no lineales.
Uno de los problemas no lineales que trajo de cabeza a físicos y matemáticos fue el problema de los n cuerpos de la Mecánica Celeste: dados n cuerpos de distintas masas bajo atracción gravitacional mutua, se trataba de determinar el movimiento de cada uno de ellos en el espacio. Newton resolvió geométricamente el problema de los dos cuerpos en los Principia. Posteriormente, Bernoulli y Euler lo resolvieron analíticamente con todo detalle. Sin embargo, no ocurrió así con el problema de los tres cuerpos. Newton sabía que, cuando un tercer cuerpo entraba en escena, el problema no era fácilmente resoluble, y que esto traía serias consecuencias para la cuestión de la estabilidad del Sistema Solar (En esta época, pasaba por ser un sistema de siete cuerpos). Aunque débiles en comparación con la fuerza de atracción del Sol, las fuerzas gravitatorias entre los planetas no eran ni mucho menos despreciables, por cuanto a la larga podían desviar algún planeta de su órbita e incluso, en el límite, expulsarlo fuera del Sistema Solar.
Las fuerzas interplanetarias podían estropear las bellas elipses keplerianas, sin que fuera posible predecir el comportamiento del Sistema Solar en un futuro lejano. En Motu corporum in gyrum, Newton afirmaba que los planetas no se mueven exactamente en elipses ni recorren dos veces la misma órbita, y reconocía que definir estos movimientos para todo futuro excedía con mucho la fuerza entera del intelecto humano. Si el Sistema Solar se iba desajustando, era necesaria una solución drástica: La Mano de Dios tenía que reconducir cada planeta a su elipse, reestableciendo la armonía. Este “Deus ex machina” (Dios desde la máquina) newtoniano provocó, como es bien sabido, la ira de Leibniz, para quien Dios no podía ser un relojero tan torpe. Tiempo después, Laplace creyó explicar las anomalías orbitales que preocuparon a Newton como meras perturbaciones que sólo dependían de la Ley de Gravitación y tendían a compensarse en el transcurso del tiempo. Así, al presentar su Mecánica Celeste a Napoleón, exclamó que Dios no era una hipótesis necesaria en su sistema del mundo. Sin embargo, en sus ecuaciones del sistema SolJúpiter-Saturno (problema de los tres cuerpos), Laplace despreció un término matemático que creía muy pequeño pero que, en contra de lo por él supuesto, podía crecer rápidamente y sin límite, hasta desestabilizar el Sistema Solar. Muchos físicos y matemáticos decimonónicos dedicaron sus esfuerzos a dar una
respuesta completa al problema de los tres cuerpos y a la cuestión de la estabilidad del Sistema Solar. Entre ellos, uno de los personajes clave en la configuración de la Teoría del Caos: Henri Poincaré.
Jules Henri Poincaré
En 1855, los matemáticos europeos tuvieron noticia de que un importante concurso internacional iba a ser convocado bajo el auspicio de Oscar II, rey de Suecia y Noruega, para celebrar su sesenta aniversario en el trono. Se ofrecía un sustancioso premio al matemático capaz de resolver el problema de los tres cuerpos y, de este modo, avanzar en el estudio de la estabilidad del Sistema Solar. Alentado por la competencia, Poincaré procedió a sintetizar muchas de sus ideas acerca del estudio cualitativo o topológico de las ecuaciones diferenciales no lineales. El Jurado declaró ganador a Poincaré por una compleja resolución del problema restringido de los tres cuerpos, en que un planeta ligero se mueve bajo la atracción gravitatoria de dos estrellas iguales que giran una alrededor de la otra describiendo dos elipses confinadas en un mismo plano. Sin embargo, el artículo de Poincaré contenía un error
y una tirada completa de la prestigiosa revista Acta Mathemática tuvo que ser destruida. A toda prisa, Poincaré revisó su trabajo y descubrió que, en verdad, no podía probarse la estabilidad del sistema, porque su dinámica no seguía pauta regular alguna. Su revisión del problema contiene una de las primeras descripciones del comportamiento caótico en un sistema dinámico. Poincaré fue, desde luego, el abuelo de la Teoría del Caos. Además, a partir de entonces, Poincaré contribuyó como pocos, a popularizar la idea de que existen sistemas deterministas cuya predicción a largo plazo resulta imposible. En Ciencia y Método, escribía: “Puede suceder que pequeñas diferencias en las condiciones iniciales produzcan algunas muy grandes en los estados finales. Un pequeño error al inicio engendrará un enorme error al final. La predicción se vuelve imposible”.
En su labor divulgadora no estuvo solo: su compatriota Pierre Duhem difundió las investigaciones de Poincaré y, también, de Jacques Hadamard, quien fue pionero en demostrar matemáticamente que, para cierto sistema dinámico hoy conocido como “El Billar de Hadamard”, un pequeño cambio en las condiciones iniciales provoca un notable cambio en la posterior evolución del sistema. Durante el primer cuarto del siglo XX, la influencia de Poincaré no desapareció y se dejó notar en los trabajos de George David Birkhoff a propósito de las características cualitativas y topológicas de los sistemas dinámicos.
El matemático francés señaló que el tiempo meteorológico hacía gala de esta clase de inestabilidad y apuntó qué dificultades se derivarían para la predicción meteorológica.
“Puede suceder que pequeñas diferencias en las condiciones iniciales produzcan algunas muy grandes en los estados finales. Un pequeño error al inicio engendrará un enorme error al final. La predicción se vuelve imposible”.
George David Birkhoff
Tampoco puede olvidarse el papel de Stephen Smale, que ganaría la Medalla Fields –el Premio Nobel de los matemáticos- en 1966 por sus contribuciones a la Teoría de los Sistemas Dinámicos. Mediado el siglo XX, este topólogo continuó la senda trazada por Poincaré y Birkhoff, y descubrió la Herradura de Smale, que pasa por ser el mecanismo topológico que da lugar al caos (efecto mezcla). Simultáneamente, cruzando el telón de acero, existía otra fértil tradición: la Escuela Rusa. En la U. R. S. S., los físicos y matemáticos habían heredado de Alexander Liapunov sus influyentes nociones acerca de la estabilidad del movimiento de los sistemas dinámicos. Si Poincaré se había ocupado de la teoría de la estabilidad desde una perspectiva cualitativa, Liapunov lo hizo cuantitativamente (exponentes de Liapunov). Recogiendo el testigo de ambos, Kolmogorov y Arnold se concentraron en el estudio de la estabilidad de los sistemas dinámicos de la Dinámica Celeste. Durante la guerra fría, los principales resultados de los matemáticos soviéticos fueron traducidos al inglés y dados a conocer al resto de matemáticos, europeos y norteamericanos, gracias al providencial trabajo de Solomon Lefschetz. En 1963, Edward Lorenz matemático y meteorólogo, antiguo alumno de Birkhoff en Harvard,
estaba trabajando en el pronóstico del tiempo en el MIT. Estudiando la convección en la atmósfera, Lorenz planteó un modelo matemático formado por tres ecuaciones diferenciales ordinarias para describir el movimiento de un fluido bajo la acción de un gradiente térmico. Mientras buscaba soluciones numéricas con la ayuda de una computadora, se encontró – al volver de tomar una taza de cafécon que se producía un dramático comportamiento inestable, caótico. Lorenz se había topado por casualidad con el fenómeno de la sensibilidad a las condiciones iniciales, que hacía de su sistema algo en la práctica impredecible.
Edward Norton Lorenz.
En efecto, tras establecer las propiedades básicas del flujo, Lorenz reparó en que una pequeña variación en las condiciones iniciales ocasionaba estados finales completamente diferentes. Lorenz había descubierto, tomando prestada la indeleble metáfora que forjaría más tarde, el efecto mariposa: el aleteo de una mariposa en Brasil puede ocasionar un tornado en Texas.
Ahora bien, sería el matemático norteamericano Guckenheimer el que, allá por los años 70, acuñara la expresión “dependencia sensible a las condiciones iniciales”. Lorenz publicó su hallazgo en una revista de meteorología, en un artículo titulado Deterministic Nonperiodic Flow, en que citaba expresamente a Poincaré y Birkhoff (Aunque desconocía las ideas del primero sobre predicciones meteorológicas), pero que pasó prácticamente desapercibido. Sólo Stephen Smale y James Jorke –el introductor del término caos en la literatura científica- reconocieron las repercusiones filosóficas de la investigación de Lorenz y la dieron a conocer. Si Edward Lorenz ofreció a la comunidad científica el paradigma de sistema dinámico caótico continuo, el zoólogo Robert May dio a conocer en su artículo Simple Mathematical Models with Complicated Dynamics el paradigma del sistema dinámico caótico discreto: la aplicación logística. A finales de los 70 y principios de los 80, la exploración de aplicaciones de la Teoría del Caos comenzó a dar sus frutos más allá de las simulaciones en las pantallas de ordenador. Entre los fenómenos físicos estudiados destaca, sin duda, la transición a la turbulencia en los fluidos, cuyo estudio contaba con el precedente que suponía el
artículo On the nature of turbulence de David Ruelle y Floris Takens, quiénes introdujeron la noción de atractor extraño. Paralelamente, el físico Mitchell Feigenbaum descubrió heurísticamente ciertas constantes universales que caracterizan la transición del movimiento periódico al movimiento caótico, dando inicio a una de las ramas más prometedoras de la Teoría del Caos a día de hoy: la Teoría de la Bifurcación. En resumidas cuentas, a comienzos del siglo XXI, la Teoría del Caos se nos aparece como la ciencia fisicomatemática que estudia el comportamiento aperiódico e inestable en sistemas deterministas no lineales. Mientras que la revolución relativista fue, prácticamente, fruto de un único hombre (Albert Einstein), y la revolución cuántica lo fue de apenas un puñado (Planck, Bhor, Heisenberg, Schrödinger, Dirac), la revolución del caos determinista es, en cambio, obra de múltiples. La Teoría del Caos es hija tanto de matemáticos (Poincaré, Hadamard, Birkhoff, Smale, Yorke…) como de físicos, biólogos y otros tantos científicos de campos dispares (Lorenz, May, Feigenbaum…); por así decirlo la teoría del caos tiene muchos padres.
Teoría del caos
Por: Marianny Contreras y Zuleydis Martínez.
El “caos” no existe. Solo se halla en los ojos del observador. El mundo siempre se ha basado en la armonía y el orden.
Estamos en un mundo, en el que su complejidad ha llevado al ser humano a simplificar la realidad, a abstraer la naturaleza para hacerla comprensible y, tristemente, a caer en la trampa de la dualidad. Bien y mal; objetivo y subjetivo; arriba y abajo. Pero la tendencia a ordenarlo todo choca con la misma realidad, irregular y discontinua. El caos debe entenderse como ausencia de orden alguno. Esta circunstancia hace difícil, por no decir imposible, establecer relaciones de causalidad en un sistema que se establece como caótico. Dada esta circunstancia, es imposible conocer el futuro de forma razonable, hecho que contribuye a la incertidumbre acerca del mismo.
Un ligero vistazo a nuestro alrededor advierte de la tendencia general al desorden: un cristal se rompe, el agua de un vaso se derrama... nunca ocurre al revés. Pero, contrariamente a lo que se piensa, este desorden no implica confusión. Las leyes del caos ofrecen una explicación para la mayoría de los fenómenos naturales, desde el origen del Universo a la propagación de un incendio o a la evolución de una sociedad.
La búsqueda de una explicación a los fenómenos naturales que observamos, complejos e irresolubles mediante fórmulas, configuró lo que se conoce como Teoría del Caos, una disciplina que, si bien no niega el mérito de la ciencia clásica, propone un nuevo modo de estudiar la realidad. Actualmente, muchos científicos ya han renunciado a la ilusión del orden para dedicarse al estudio del caos, que acepta al mundo tal y como es: una imprevisible totalidad. La teoría del caos, no es propiamente una teoría, sino un gran campo de investigación abierto que abarca numerosas líneas de pensamiento
A mediados de este siglo XXI, la evolución de la ciencia se vio alterada por una reflexión comparable a esta: "Conocemos el movimiento de los planetas, la composición de las moléculas, los métodos para explotar la energía nuclear..., pero ignoramos por qué las cebras tienen rayas o el motivo de que un día llueva y al siguiente haga sol".
En la rama de las ciencias exactas, principalmente físicas y matemáticas, que tratan sobre los comportamientos impredecibles en sistemas dinámicos (Sistemas complejos que cambian o evolucionan con el estado del tiempo). La Teoría del Caos plantea que el mundo no sigue un patrón fijo y previsible, sino que se comporta de manera caótica y que sus procesos y comportamiento dependen, en gran manera, de circunstancias inciertas. Esto plantea que una pequeña variación en el sistema o en un punto del mismo puede provocar que en un lapso de tiempo a futuro éste presente un comportamiento completamente diferente e impredecible. La teoría del caos trata ciertos tipos de sistemas complejos y dinámicos que son sensibles a las variaciones de condiciones iniciales y en dichas condiciones se puede implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro, que no permiten la predicción a largo plazo. Aunque el comportamiento de estos sistemas se pueden determinar conociendo sus condiciones iniciales.
Donde un sistema complejo es aquel que se caracteriza de la unión de múltiples procesos que constituyen la estructura del sistema que al estar compuesto por varias partes entrelazadas crean información no visible para el observador. Un ejemplo típico sería un ecosistema, que está formado por varios sistemas que lo describen, que interactúan y hacen evolucionar al sistema.
Mientras que un sistema dinámico es aquel que con el tiempo evoluciona y su comportamiento puede caracterizarse por los límites del sistema, sus elementos y las relaciones; y así representar la estructura de dicho sistema. Un ejemplo perfecto seria el estudio de la población de una serie de peces que se reproducen en determinadas condiciones cada año.
significado sin una descripción detallada de los criterios empleados para juzgar la exactitud de una predicción. El clima es sensible a pequeñas variaciones en las condiciones iniciales y la determinación de las condiciones iniciales con exactitud está abocado al fracaso a causa del Principio de incertidumbre de Heisenberg.
Los sistemas dinámicos se distinguen entre lineales y no lineales. En los sistemas lineales se conocen dos soluciones, que al sumarlas también existe solución. Y los sistemas dinámicos no lineales son mucho más difíciles de analizar y a menudo exhiben un fenómeno conocido como caos, con comportamientos totalmente impredecibles. Lo que nos lleva al indeterminismo, que es una característica de los sistemas ya mencionados, siendo una actitud contradictoria al determinismo, es decir que ciertas situaciones no dependen de un proceso causal, o sea es un proceso al azar, de causas no coordinadas y niega la fuerza de la necesidad “absoluta” de todos los procesos físicos y biológicos.
Antes de la aparición de la Teoría del Caos, se pensaba que para que el tiempo llegara a predecirse con exactitud newtoniana no era más que una cuestión de introducir más y más variables en un ordenador lo suficientemente potente como para procesarlas. Se ha estimado que una predicción a dos meses requeriría conocer las condiciones iniciales con una precisión unas 100 mil veces superior a la precisión obtenida por dicha predicción.
La teoría del caos cuenta con numerosas aplicaciones en los campos de ciencias naturales, tecnologías y ciencias sociales. En la meteorología, además de ser un sistema dinámico, su precisión meteorológica es relativa, y los porcentajes anunciados tienen poco
En “Teoría del Caos, el tercer paradigma”, se explica cómo la estadística inferencial trabaja con modelos aleatorios para crear series caóticas que predicen el estudio de eventos caóticos en las ciencias sociales.
En la medicina el análisis de las series temporales procedentes de electrocardiogramas y encefalogramas que en algunos detalles presentan detalles aparentemente aleatorios, parece estar generados por una dinámica que de hecho es un sistema caótico. Los exponentes y parámetros matemáticos que caracterizan dichas series han podido ser usados como medio de diagnóstico de ciertas patologías. Esto permite un diagnóstico precoz de algunas de esas patologías. Los aspectos caóticos que caracterizan la teoría están, el efecto mariposa que, dadas las condiciones iniciales de un determinado sistema dinámico que donde cualquier pequeño desacuerdo entre dos situaciones con una variación pequeña en los datos iniciales, acabará dando lugar a situaciones donde ambos sistemas evolucionan en ciertas formas completamente diferentes.
Eso implica que si en un sistema se produce una pequeña perturbación inicial, podrá generar un efecto considerablemente grande a corto o mediano plazo de tiempo. Su nombre proviene de la frase:
"El simple aleteo de una mariposa puede cambiar el mundo" Esto debe interpretarse como dos mundos posibles casi idénticos, pero en el segundo hay una mariposa aleteando que en el primero no aparece, siendo por lo demás dos mundos idénticos. La consecuencia práctica del efecto mariposa es que en sistemas complejos tales como el estado del tiempo o la bolsa de valores es muy difícil predecir con seguridad en un mediano rango de tiempo. Otro aspecto caótico es el causa-efecto, que puede dividirse en dos formas; cualitativas y cuantitativas, donde en cuantitativas abarca unidireccionales, A causa B, B causa C, etc. Independientes donde A y B son independientes entre sí. Es decir que no existe ni causa ni efecto. Y vínculos circulares (en bucle) donde A causa B, y B a su vez causa A, es decir, efecto y causa influyen mutuamente. En cuantitativas, puede ser razonablemente proporcional donde una pequeña causa genera una pequeña consecuencia y grandes causas generan grandes consecuencias. Donde una gran causa produce un efecto pequeño. Y una pequeña causa produce un efecto muy grande.
structuras disipativas Por: Joselis Guerra.
El caos es transformado en orden, donde orden y desorden son creados simultรกneamente.
Historia El término estructura disipativa busca representar la asociación de las ideas de orden y disipación. El nuevo hecho fundamental es que la disipación de energía y de materia, que suele asociarse a la noción de pérdida y evolución hacia el desorden, se convierte, lejos del equilibrio, en fuente de orden. Las estructuras disipativas son islas de orden en un mar de desorden, y a través del mundo viviente, el caos es transformado en orden, donde orden y desorden son creados simultáneamente.
“Las estructuras disipativas son islas de orden en un océano de desorden.” IIya Prigogine
“El caos está en el origen de la vida y de la inteligencia" IIya Prigogine
La teoría de las estructuras disipativas fue la primera formulación detallada de los sistemas autoorganizadores, presentada por el físico, químico, sistémico y profesor universitario belga, de origen ruso Ilya Prigogine en el año 1967, el cual fue galardonado con el Premio Nobel de Química en el año 1977 por sus investigaciones. El análisis de Prigogine demostró que, mientras las estructuras disipativas reciben su energía del exterior, las inestabilidades y saltos a nuevas formas de organización son el resultado de fluctuaciones internas. Así, la disipación de energía, contemplada tradicionalmente como generadora de desorden en los sistemas cerrados, aparece como fuente de un nuevo orden y complejidad en los sistemas abiertos.
Las características de estructuras disipativas son: Auto-organización: emergencia espontánea orden.
las
la de
Irreversibilidad: el sistema, una vez tomada una bifurcación, no puede retroceder más que hasta el último punto en que se bifurcó. Impredectibilidad: el sistema es incierto y no puede predecirse hacia dónde evolucionará. Dependencia de pequeños cambios en los puntos de bifurcación. Dependencia de las condiciones iníciales: el sistema guarda una “memoria” de los movimientos de bifurcaciones anteriores, lo que significa que siendo como es incierto las probabilidades de que se elija una bifurcación u otra puede ser descrito en términos de probabilidades: el caos no es azar, sino un pseudoazar. En cuanto a la aplicación las características que definen las estructuras disipativas son perfectamente aplicables a lo que entendemos como conciencia, ya
que existe un estado de la materia donde rigen leyes lineales y nolineales, determinismo e indeterminismo, en una especie de cóctel que mezcla procesos ordenados y predecibles con otros caóticos e impredecibles. Las estructuras cognoscitivas de Piaget pueden ser comprendidas como estructuras disipativas, en la terminología de Prigogine. Las razones para trazar semejante comparación son las siguientes: Piaget sostiene que cuando se produce un desequilibrio, el sistema mental existente hasta entonces buscará instrumentar medidas compensatorias que, lejos de retornar al equilibrio original, intenta un nuevo equilibrio mediante la construcción de una nueva estructura sobre la base de la anterior, nueva estructura que resulta evolutivamente más adaptativa. Cada nuevo estadio viene definido por una nueva estructura, es decir representa un salto hacia una nueva estructura disipativa. El retorno al equilibrio original es lo contrario de un proceso evolutivo.