Sistemas Fractales: Una breve descripción de los Sistemas Emergentes y Adaptativos Complejos, por Peter Fryer y Jules Ruis

«El Universo es un fractal. Cualquiera sea el sello de energía que llevamos se repetirá infinitamente, una y otra vez, hasta que cambiemos esa vibración.»

– Paige Bartholomew

Una breve descripción de ‘Sistemas Emergentes y Adaptativos Complejos’

Por Peter Fryer y Jules Ruis

Traducido al español por Lucas RC

En la ciencia, introducimos ‘fractalidad’ como un santo y seña para una nueva manera de pensar sobre el comportamiento colectivo de muchas unidades básicas pero interactivas, sean los átomos, moléculas, neuronas o los bits en una computadora. Para ser más precisos, nuestra definición es que la fractalidad es el estudio del comportamiento de colecciones macroscópicas de esas unidades que están dotadas con el potencial de evolucionar en el tiempo. Su interacción lleva a los fenómenos coherentes colectivos, conocidos como propiedades emergentes que pueden ser descritas sólo a un nivel superior que los de las unidades individuales. En ese sentido, el todo es mayor que la suma de sus partes.

Un Sistema Fractal es un sistema interactivo no-lineal complejo que tiene la habilidad de adaptarse a un entorno cambiante. Estos sistemas se caracterizan por el potenciál para la auto-organización, existiendo en un ambiento no equilibrado. Los sistemas fractales evolucionan por mutaciones azarosas, la auto-organización, la transformación de sus modelos de entorno interno y la selección natural. Los ejemplos incluyen los organismos vivientes, el sistema nervioso, el sistema inmune, la economía, las corporaciones, sociedades y demás.

En un sistema fractal, agentes semi-autónomos interactúan de acuerdo a unas reglas de interacción específicas, evolucionando para maximizar alguna medida, como la salud. Estos agentes son diversos tanto en forma como en su capacidad y se adaptan cambiando sus reglas y, por lo tanto, sus comportamientos, a medida que ganan experiencia. Los sistemas fractales evolucionan históricamente, es decir de su pasado o historia. Por ejemplo, su experiencia se añade a ellos y determina su trayectoria futura. Su adaptabilidad puede tanto aumentarse como disminuirse por las reglas que dan forma a su interacción. Además, no anticipadamente, las estructuras emergentes pueden jugar un papel determinante en la evolución de estos sistemas, lo que hace que estos sistemas presenten un alto grado de impredecibilidad.

Sin embargo, también puede darse que uno de los sistemas fractales tenga el potencial de un alto grado de creatividad que no estaba programado en ellos desde el principio. Considerando un organización, por ejemplo un hospital, modifica como sistema fractal la manera en que el cambio es promulgado. Por ejemplo, el cambio puede ser entendido como un tipo de auto-organización resultante de intensificar la interconectividad tanto como la conexión con el entorno, la cultivación de la diversidad en los puntos de vista de los miembros organizacionales, y experimentar con reglas y estructuras alternativas.

Por muchos años, los científicos han visto al universo como un lugar lineal. Un lugar en donde las reglas simples de causa y efecto se aplican. Veían al universo como una máquina grande y pensaron que si podían dividir esta máquina y entender sus partes, podrían entender el todo.

También pensaron que los componentes del universo podrían verse como máquinas, creyendo que si trabajábamos en las partes de esos componentes y mejorábamos la manera en que estas partes trabajan, el todo trabajaría mejor. Los científicos creyeron que el universo y todo en él podía ser predecido y controlado. Pero a pesar de los duros intentos para encontrar los componentes perdidos que completaran la imagen, fracasaban.

A pesar de usar las computadoras más poderosas del mundo, el clima permanecía impredecible, a pesar del estudio intensivo y los análisis, los ecosistemas y el sistema inmune no se comportaban como era esperado. Pero era en el campo de la física cuántica que se realizaban los descubrimientos más extraños y que era aparente que las partículas subnucleares más pequeñas se comportaban de acuerdo a un set de reglas muy diferentes de causa y efecto.

Gradualmente a medida que los estudiosos de todas las disciplinas exploraban este fenómeno, una nueva teoría emergía – la Teoría Fractal, una teoría basada en las relaciones, emergencia, patrones y repeticiones. Una teoría que sostiene que el universo está lleno de sistemas, sistemas meteorológicos, sistemas inmunes, sistemas sociales, etc. y que esos sistemas son complejos y están constantemente adaptándose al entorno. Es decir, sistemas fractales.

Esto puede ilustrarse como en el siguiente diagrama:

Los agentes en el sistema son todos los componentes de ese sistema. Por ejemplo, las moléculas de aire y agua en el sistema meteorológico, y la flora y fauna en un ecosistema. Estos agentes interactúan y se conectan entre ellos de maneras impredecibles y sin planificar. Pero de esta cantidad de regularidad en las interacciones emerge y comienza a formarse un patrón que retroalimenta el sistema e informa las interacciones a los agentes. Por ejemplo en un ecosistema, si un virus comienza a agotar una especie, este es el resultado de mayor o menor suplementos alimenticios para otros en el sistema, lo que afectará su comportamiento y sus números. Un período de flujo acontece en todas las poblaciones en el sistema hasta que un nuevo balance es establecido.

Para mayor claridad, en el diagrama sobre las regularidades, el patrón y la retroalimentación se muestran fuera del sistema pero en realidad son todas partes intrínsecas al mismo.

Los sistemas fractales poseen varias propiedades, y las más importantes son:

Antes que ser planificados o controlados, los agentes en el sistema interactúan aparentemente de manera azarosa. De todas estas interacciones emergen los patrones, los que informan el comportamiento de los agentes dentro del sistema, y el comportamiento del sistema en sí. Por ejemplo, una colina de termitas es una maravillosa pieza de arquitectura con un laberinto de pasajes interconectados, grandes cavernas, túneles de ventilación y mucho más. Sin embargo no existe un gran plan, las colinas sólo emergen como resultado del seguimiento de unas pocas y simples reglas locales por parte de las termitas.

Todos los sistemas existen dentro de su propio ambiente y son también parte de ese ambiente. Por lo tanto, mientas el ambiente cambia, ellos necesitan cambiar para asegurarse una mejor aptitud. Pero porque ellos son parte del ambiente, cuando cambian, modifican también el ambiente, y como este ha cambiado necesitan readaptarse y así continúa en un proceso constante (quizás la teoría de Darwin debería llamarse ‘Teoría de la Co-Evolución’).

Algunas personas señalan la distinción entre sistemas adaptativos complejos y sistemas evolutivos complejos. Donde los primeros se adaptan a los cambios alrededor de ellos pero no aprenden del proceso. Y los segundos aprenden y evolucionan de cada cambio, permitiéndoles una influencia en su ambiente, una predicción más acertada de cambios a futuro, y los prepara para los mismos. Los sistemas fractales son tanto adaptativos como evolutivos.

Los sistemas fractales no tienen la necesidad de ser perfectos para prosperar dentro de su ambiente. Sólo deben ser levemente mejores que sus competidores y cualquier energía utilizada en ser más que eso es energía desperdiciada. Un sistema fractal, una vez que ha alcanzado el estado de ser los suficientemente bueno, intercambiará su gran efectividad por cada vez mayor eficiencia.

Mientras mayor sea la variedad dentro del sistema, mayor será su fortaleza. De hecho la ambigüedad y la paradoja abundan en los sistemas fractales, lo que se sirve de sus contradicciones para crear nuevas posibilidades de co-evolucionar con su ambiente.

La democracia es un ejemplo en el cual su fuerza se deriva de su tolerancia e incluso insistencia en una variedad de perspectivas políticas.

Las maneras en que los agentes de un sistema se conectan e interactúan entre ellos es crítica para la supervivencia del sistema, pues es de estas conexiones que los patrones se forman y la retroalimentación es diseminada. Las relaciones entre los agentes son generalmente más importante que los agentes en sí.

Los sistemas fractales no son complicados. Los patrones emergentes pueden poseen una variedad muy rica, pero como un kaleidoscopio estas reglas que gobiernan las funciones del sistema son bastante simples. Un clásico ejemplo es que todos los sistemas acuáticos del mundo, todas las corrientes, ríos, lagos, océanos, cascadas, etc. con su infinita belleza, poder y variedad son gobernados por el simple principio de que el agua encuentra su propio nivel.

Los cambios pequeños en las condiciones iniciales del sistema pueden tener efectos significativos luego de que atraviesan el ciclo de emergencia – retroalimentación algunas veces (fenómeno a veces referido como el efecto mariposa). Una bola de nieve que rueda, por ejemplo, gana con cada giro mayor volumen de nieve del que tenía en el giro previo, y rápidamente una bola de nieve del tamaño de un puño se vuelve una gigante.

No hay jerarquía de comando y control en un sistema fractal. No hay planificación ni administración, pero hay una constante reorganización para encontrar la mejor aptitud con el ambiente. Un clásico ejemplo es que si fuéramos a cualquier pueblo de oriente, sumáramos toda la comida de los mercados y la dividiéramos por los habitantes del pueblo, habría suficiente comida para abastecer a todos durante aproximadamente dos semanas, pero no existe un plan o adminitración alimentaria, o algún otro tipo de proceso de control formal. El sistema continuamente se auto-organiza a través del proceso de emergencia y retroalimentación.

La teoría fractal no es la misma que la teoría del caos que se deriva de las matemáticas. Pero el caos tiene lugar en la teoría fractal, en que los sistemas existen en un espectro que se mueve entre el equilibrio y el caos. Un sistema en equilibrio no posee las dinámicas internas para permitirse responder a su ambiente y muy lentamente (o velozmente) morirá. Un sistema en caos cesa de funcionar como sistema. El estado más productivo para encontrarse será al límite del caos donde se encuentra con una máxima variedad y creatividad, llevando a nuevas posibilidades.

La mayoría de los sistemas están anidados dentro de otros sistemas y muchos sistemas están hechos de pequeños sistemas. Si tomamos el ejemplo de auto-organización más arriba y consideramos un mercado de comida, ese mercado es a su vez un sistema con sus propios productos, clientes, proveedores y vecinos. A su vez pertenece al sistema alimentario que corresponde a ese pueblo y al sistema alimentario mayor que corresponde a ese país, y probablemente muchos más. Por lo tanto, es parte de muchos sistemas, la mayoría de los cuales son a su vez parte de otros más grandes.

Los sistemas fractales se encuentran a todo nuestro alrededor. La mayoría de las cosas que damos por sentadas son sistemas fractales, y los agentes de cada sistema existen y se comportan con total ignorancia de ese concepto, pero eso no les impide su contribución al sistema. Los sistemas fractales son un modelo de pensamiento acerca del mundo que nos rodea y un modelo para predecir lo que podría acontecer.

Eindhoven, 18 de Junio del 2004.

TRADUCCIÓN: Lucas, redactor y traductor de la gran familia de hermandadblanca.org

ORIGINAL: http://www.fractal.org/Bewustzijns-Besturings-Model/Fractal-systems.htm