teoria de la complejidad y del caos

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TEORIA DE LA COMPLEJIDAD

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Metodología de la Investigación Cientifica

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TEORIA DE LA COMPLEJIDAD

QUE ENTENDEMOS POR SISTEMAS COMPLEJOS?

Los sistemas complejos son entidades dinmicas dentro de un ambiente sumamente cambiante.

Los sistemas complejos continuamente estn modificando sus estructuras y sus procesos para asegurar su supervivencia, acorde con las condiciones nuevas que le impone permanente su medio ambiente, y eso es precisamente su problema.

Siempre buscan mantener equilibrio dinmico con su ambiente a travs de sus procesos internos, y para ello los sistemas cambian, no permanecen igual ni un solo instante.

Para supervivir tienen que importar NEGENTROPIA, esto es energa del exterior para poder subsistir y autorregularse a traves de la MORFOGENESIS. Estn sometidos continuamente al caos, o desorden interno.

Menor energa importada significa mayor ENTROPIA

Consideraciones Epistemolgicas y Filosficas de la Complejidad

Desde hace unos 70 aos ha surgido un inters particular por una nueva lnea de investigacin que privilegia un objeto de estudio interdisciplinario: los sistemas complejos.

Se trata una respuesta al cambio cultural frente a conceptos nuevos como caos y desorden que estaban desplazados del mbito de la ciencia clsica por ser considerados informes y vacos de significado.

Los sistemas complejos se ubican entre el orden, entendido como determinismo y previsibilidad total de la naturaleza y el caos, concebido como azar y desorden total donde nada puede ser previsto.

Intentamos resumir las caractersticas fundamentales de este nuevo paradigma que por medio de un nuevo lenguaje epistemolgico postula la creacin de categoras y conceptos diferentes para la ciencia actual que conduce a una nueva racionalidad cientfica.

La complejidad supone irreversibilidad, temporalidad, no linealidad, aleatoriedad, fluctuaciones, bifurcaciones, auto organizaciones, y extrae de esta nueva informacin, una enorme riqueza de posibilidades para hacer crecer la ciencia.

Se pueden considerar las siguientes caractersticas de la nueva ciencia de la complejidad.

I. Invalides de algunos presupuestos de los paradigmas de la ciencia clsica.

II. Importancia de la no irreversibilidad y la no linealidad como componentes intrnseco de la realidad.

III. El carcter evolutivo y creativo de la realidad.

IV. El carcter constructivo de la riqueza informativa de los sist. complejos

V. Necesidad de un nuevo bagaje cultural terico metodolgico.

VI. Interdisciplinariedad del nuevo objeto de estudio

VII. Tematizacin del tiempo como categora fundamental de todos los niveles de la realidad.

VIII. Universo participativo: Sujeto como espectador y actor.

IX. Fin de la certidumbre de la ciencias clsicas.

X. Ciencia abierta que posibilita la ampliacin de la racionalidad cientfica.

A continuacin describiremos brevemente cada uno de las caractersticas.

I. Invalides de algunos presupuestos de los paradigmas de la ciencia clsica.

La ciencia clsica privilegiaba el orden, el determinismo, la regularidad, la legalidad, la estabilidad y previsibilidad de la naturaleza.

Su aspiracin era descubrir lo inmutable, lo permanente mas all de lo aparente del cambio ; se encarno en el diablillo de Laplace.

Se basaba en las leyes fundamentales de la fsica clsica que son conservadoras, reversibles, y deterministas.

Estimaba que el futuro puede ser determinado por los

conceptos de pronostico estadsticos que son idealizacin

es, hoy se sabe que el mundo reversible es solo un

caso particular de la realidad.

Importancia de la no irreversibilidad y la no linealidad como componentes intrnseco de la realidad.

El nuevo paradigma representa un reto a la reversibilidad.

En un mundo determinista la irreversibilidad no tendra sentido , ya que el mundo de maana estara contenido en el mundo de hoy.

La termodinmica hace la diferencia entre procesos reversibles e irreversibles que denotan la existencia de la flecha del tiempo. Al definir la entropa se da un paso importante para comprender la irreversibilidad del universo. Las fluctuaciones que se producen cerca del punto de bifurcacin hacen que el sistema tome rumbos diferentes.

III. El carcter evolutivo y creativo de la realidad

La nocin de la naturaleza en la fsica clsica se refiere a un universo totalmente reversible, en el que no hay diferencia entre pasado y futuro.

La naturaleza nos presenta procesos reversibles e irreversibles donde los primeros son idealizaciones y los segundos la regla.

El mundo esta compuesto de seres capaces de innovar y evolucionar, las races de lo biolgico se hallan en la materia mas de lo se puede imaginar.

El papel activo de la irreversibilidad, la creacin de un orden por fluctuaciones son propiedades de los sistemas.

IV. El carcter constructivo de la riqueza informativa de los sistemas complejos

Los sistemas complejos tienen comportamiento espontaneo diferente, cuando estn alejados del equilibrio originan estructuras nuevas con alto grado de cooperacin de sus partes, con las que se enfrentan a situaciones nuevas. La materia en equilibrio es ciega mientras mas alejada esta busca desesperadamente organizarse.

Necesitamos del azar y del caos para la creacin de estructuras nuevas, flexibles, y rpidas; pues prometen comportamientos inesperados que presentan una amplia gama de posibilidades.

V. Necesidad de un nuevo bagaje cultural terico metodolgico.

Es necesario construir un lenguaje nuevo para poder interpretar esta nueva cosmovisin. Conceptos como: inestabilidad, sensibilidad a las condiciones iniciales, bifurcaciones, fluctuaciones, turbulencias o caos, sistemas alejados del equilibrio, auto organizacin, y estructuras disiparas, tienen importancia decisiva en esta nueva lnea de investigacin que nos obliga a precisar sus alcances e interpretaciones.

La nueva teora necesita cambiar la

descripcin de situaciones individuales

por situaciones colectivas. Se necesita

una reformulacin matemtica.

Interdisciplinariedad del nuevo Objeto epistemolgico

La interdisciplina salva las fronteras entre las disciplinas cientficas, ya que por ser una ciencia de la naturaleza global de los sistemas ha reunido a pensadores de campos muy separados y ha obtenido la superespecializacion.

Es entre intersecciones, y a propsitos de la convergencia entre ciencias separadas ha resurgido problemas antiguos. Prigogine aboga por la comunicacin entre interrogaciones filosficas y cientficas diferentes que se ven frustradas por separaciones monodiscplinarias o multidisciplinarias

VII. Tematizacin del tiempo como categora fundamental de todos los niveles de la realidad

El desarrollo espectacular de la fsica del no equilibrio de los sistemas dinmicos no estables asociados a la idea de caos, nos obliga a revisar la nocin de tiempo que se formulo dese Galieo. Despus de tres siglos la fsica ha vuelto a encontrar el tema de multiplicidad de los tiempos. La fsica de hoy no niega el tiempo aun mas reconoce los tiempos: Termodinmico, Psicolgico, negentropico, y cosmolgico.

VIII. Universo participativo: Sujeto como espectador y actor

En la investigacin tradicional estaba implcita una voluntad de dominio sobre un mundo separado de nosotros, hoy sabemos que no se puede describir la naturaleza desde el exterior como meros espectadores, siendo partes de la naturaleza. Prigogine expresa lo anterior como reencantamiento de la naturalrza: sostiene que siendo seres temporales, y espontneamente creados, formamos parte integral del movimiento temporal y espontneamente organizados de la naturaleza en vez de ser un accidente poco probable.

IX. Fin de la certidumbre de la ciencias clsicas

La fsica clsica vinculaba el conocimiento cientfico a la certidumbre, ya que en ciertas condiciones iniciales apropiadas se garantizaba la previsibilidad del futuro y la posibilidad de retroceder al pasado. Con ello se alcanzaba la certidumbre. La novedad , la eleccin, la actividad espontanea eran solo apariencias relativas al punto de vista humano . Sin embargo hoy se sabe que no se puede preveer con certeza los caminos de la naturaleza: la parte accidental es irreductible pequeas diferencias, fluctuaciones insignificantes, pueden invadir todo el sistema y engendrar un nuevo regimen de funcionamiento.

En los sistemas inestables (complejos) las leyes de la naturaleza se tornan probabilsticas , expresan posilidades, no certidumbres. La prediccin que podemos hacer del futuro es una mezcla de determinismo y probabilidades. Para Prigogine el futuro no se puede determinar por estar sometido al azar, a las fluctuaciones, a las bifurcaciones, y las ampliaciones. Prigogine sostiene que mas all de cierto nivel de complejidad los sistemas siguen rumbos imprevisibles, pierden sus condiciones iniciales y no se pueden revertir ni recobrar.

Es nuestra accin actual la que construye el futuro. Vivimos en in mundo incierto y peligroso que no inspira confianza ciega pero que agudizan las oportunidades de ejercitar nuestra accin responsable y valiosa.

X. Ciencia abierta que posibilita la ampliacin de la racionalidad cientfica.

Hoy la ciencia es abierta se afirma como humana, hecha por los hombres para los hombres. La nueva ciencia es capaz de describir la creatividad de la naturaleza , hoy el hombre ya no habla de soledad , sino de alianza entre el hombre y la naturaleza descrita por l.

Prigogine propone construir una va estrecha entre dos concepciones: ciencia clsica determinista exenta de novedad y la de un mundo absurdo a causal donde nada puede ser previsto ni descrito.

Discernimos nuevos horizontes , nuevas preguntas , nuevos riesgos, vivimos un momento privilegiado de la historia de ciencia

Clasificacin de los sistemas de acuerdo a su complejidad

Aqu una breve descripcin:

1 Primer nivel o de estructura esttica: Lo constituyen los marcos de referencia.

2 Segundo nivel o sistema dinmico simple: considera los movimientos necesarios y predeterminados . Ejm. un reloj

3 Tercer nivel o sistema con mecanismo de control, o sistema ciberntico. El sistema se regula para mantener su equilibrio.

4 Cuarto nivel o sistema abierto llamado autoestructurado. En este nivel se comienza a diferenciar la vida. Puede considerarse a nivel de clula.

5 Quinto nivel o gentico social . Caracterizado por las plantas.

6 Sexto nivel o sistema animal. Se caracteriza por su creciente movilidad y comportamiento teleolgico. Ejm. Autoconciencia

7 Sptimo nivel o sistema humano. Es el nivel del ser individual, considerado como un sistema con conciencia y habilidad para utilizar lenguaje y smbolos.

8 Octavo nivel o sistema de organizaciones humanas . Considera el contenido y significado de mensajes , la naturaleza y dimensiones del sistema de valores, la transcripcin de imgenes en registros histricos utiliza simbolizaciones artsticas, msica, poesa y la compleja gama de emociones humanas.

9 Noveno nivel o sistemas trascedentales. Estos presentan estructuras sistmicas e interrelaciones.

LA TEORIA DEL CAOS O LA CONDUCTA DE LOS SISTEMAS

QUE SE ENTIENDE COMUNMENTE POR CAOS?

CAOS

CONFUSIN

Situacin Problemtica

Desorden

QUE ES EL CAOS?

El trmino cientfico caos se refiere a la desarmona que se manifiesta en acontecimientos aparentemente aleatorios. La ciencia del caos se centra en los modelos ocultos, en los matices, en la sensibilidad de las cosas y en las reglas sobre cmo lo impredecible conduce a lo nuevo.

Trata sobre la conducta de los sistemas

Es la teora que describe el orden apreciable en una serie de datos aparentemente aleatorios y desordenados.

Fue iniciada por el meteorlogo Edward Lorenz a partir de 1960 cuando desarroll un modelo matemtico de 12 ecuaciones para predecir el funcionamiento de la conveccin en el tiempo meteorolgico, aunque tan slo logr una previsin. En 1961 al imprimir una secuencia de su modelo informtico, que utilizaba con 6 decimales (0.506127) lo hizo slo con 3 decimales (0.506) y observ que el grfico mostraba un resultado distinto del previsto por el ordenador.

ANTECEDENTES HISTORICOS

Al Caos se le considera:

Un adversario a vencer dentro de las organizaciones.

Una situacin indeseada.

Una disciplina cientfica que ofrece un instrumental terico metodolgico que ayuda a comprender la complejidad del mundo, sus procesos creadores e innovadores.

Como Inestabilidad

Como Imprevisibilidad

Otro concepto de Caos

Es la conducta incomprendida de un sistema que es imposible de predecir, debido a la dinmica que desarrolla para poder vivir.

Algunos lo definen como el orden no entendido. La idea proviene de un antiguo proverbio chino: El aleteo de una mariposa puede sentirse al otro lado del mundo.

El concepto de Caos ha estado presente en leyendas que acompaaron a todas las civilizaciones antiguas.

Asi por ejemplo la cultura china sostena que el Caos era la nada, fuente de toda vida; del Caos emergi un rayo de luz llamado Ying creando el cielo, a su vez del Caos surgio la oscuridad que dio origen a la tierra, del equilibrio del Ying y el Yang nacieron 10,000 cosas (personas), el exceso del Ying o del Yang permite el retorno a la nada o Caos.

EL YINGYANG

EL CAOS O

LA NADA

YANG. La tierra

Y YING: La luz y el cielo

Leyes que gobiernan la naturaleza de acuerdo a la Teora del Caos

Estas leyes describen la dinmica no lineal, convirtindose en la anttesis de la realidad estable y predecible.

Se consideran las siguientes:

1 Ley del Vortice.

2 Ley de la finalidad y la conducta del sistema

3 Ley de la bifurcacin

4 Ley de Poincare o de la sensibilidad a las pequeas diferencias dentro del sistema.

5 Ley de ocurrencia del Caos o incertidumbre del entorno del sistema o ley de Lorenz.

6 Ley de Origen del Caos. El orden y el Desorden.

7 Ley de las regiones que puede ocupar el sistema en su evolucin.

8 Ley de la conducta del sistema al borde del Caos.

9 Ley de la creatividad y la renovacin.

10 Ley de lo simple y lo complejo.

11 Ley de los Fractales.

12 Ley de los rizos fractales de duracin.

13 Ley de la corriente de una nueva percepcin

Estas leyes describen la dinmica no lineal, convirtindose en la anttesis de la realidad estable y predecible.

Leyes que gobiernan la naturaleza de acuerdo a la Teora del Caos

TEORIA DE LA COMPLEJIDAD Y DEL CAOS