Sistemes Fractals: Una breu descripció dels Sistemes Emergents i Adaptatius Complexos, per Peter Fryer i Jules Ruis
- 2019
"L'Univers és un fractal. Qualsevol sigui el segell d'energia que portem es repetirà infinitament, una i altra vegada, fins que canviem aquesta vibració. "
- Paige Bartholomew
Què són els Sistemes Fractals?
Una breu descripció de 'Sistemes Emergents i Adaptatius Complexos'
Per Peter Fryer i Jules Ruis
Traduït a l'espanyol per Lucas RC
Introducció
En la ciència, introduïm 'fractalitat' com un sant i senya per a una nova manera de pensar sobre el comportament col·lectiu de moltes unitats bàsiques però interactives, siguin els àtoms, molècules, neurones o els bits en un ordinador. Per ser més precisos, la nostra definició és que la fractalitat és l'estudi del comportament de col·leccions macroscòpiques d'aquestes unitats que estan dotades amb el potencial d'evolucionar en el temps. La seva interacció porta als fenòmens coherents col·lectius, coneguts com a propietats emergents que poden ser descrites només a un nivell superior que els de les unitats individuals. En aquest sentit, el tot és major que la suma de les parts.
Definició d'un Sistema Fractal
Un Sistema Fractal és un sistema interactiu no-lineal complex que té l'habilitat d'adaptar a un entorn canviant. Aquests sistemes es caracteritzen pel potencial per l'autoorganització, existint en un ambiente no equilibrat. Els sistemes fractals evolucionen per mutacions atzaroses, l'autoorganització, la transformació dels seus models d'entorn intern i la selecció natural. Els exemples inclouen els organismes vivents, el sistema nerviós, el sistema immune, l'economia, les corporacions, societats i altres.
En un sistema fractal, agents semi-autònoms interactuen d'acord a unes regles d'interacció específiques, evolucionant per maximitzar alguna mesura, com la salut. Aquests agents són diversos tant en forma com en la seva capacitat i s'adapten canviant les seves regles i, per tant, els seus comportaments, a mesura que guanyen experiència. Els sistemes fractals evolucionen històricament, és a dir del seu passat o història. Per exemple, la seva experiència s'afegeix a ells i determina la seva trajectòria futura. La seva adaptabilitat pot tant augmentar com disminuir-se per les regles que donen forma a la seva interacció. A més, no anticipadament, les estructures emergents poden jugar un paper determinant en l'evolució d'aquests sistemes, el que fa que aquests sistemes presenten un alt grau de impredictibilitat.
No obstant això, també pot donar-se que un dels sistemes fractals tingui el potencial d'un alt grau de creativitat que no estava programat en ells des del principi. Considerant un organització, per exemple un hospital, modifica com a sistema fractal la manera en què el canvi és promulgat. Per exemple, el canvi pot ser entès com una mena d'auto-organitzaci resultant d'intensificar la interconnectivitat tant com la connexió amb l'entorn, la cultivacin de la diversitat en els punts de vista dels membres organitzacionals, i experimentar amb regles i estructures alternatives.
Causa i Efecte
Per molts anys, els científics han vist a l'univers com un lloc lineal. Un lloc on les regles simples de causa i efecte s'apliquen. Vegin l'univers com una mquina gran i van pensar que si podien dividir aquesta mquina i entendre les seves parts, podran entendre el tot.
Tamb van pensar que els components de l'univers podran veure com màquines, creient que si trabajbamos a les parts d'aquests components i mejorbamos la manera en què aquestes parts treballen, el tot treballar a millor. Els científics van creure que l'univers i tot en l podia ser predit i controlat. Però tot i els durs intents per trobar els components perduts que completessin la imatge, fracassaven.
Tot i suport per als ordinadors ms poderoses del món, el clima romanien impredictible, tot i el estudi intensiu i els anlisi, els ecosistemes i el sistema immune no es comportaven com era esperat. Però era en el camp de la fsica cuntica que es realitzaven els descobriments ms estranys i que era aparent que les partcules subnucleares ms petites es comportaven de acord a un set de regles molt diferents de causa i efecte.
teoria Fractal
Gradualment a mesura que els estudiosos de totes les disciplines exploraven aquest fenomen, una nova teoria emergia - la Teoria Fractal, una teoria basada en les relacions, emergència, patrons i repeticions. Una teoria que sosté que l'univers està ple de sistemes, sistemes meteorològics, sistemes immunes, sistemes socials, etc. i que aquests sistemes són complexos i estan constantment adaptant a l'entorn. És a dir, sistemes fractals.
Sistemes adaptatius complexos
Això pot il·lustrar-se com en el següent diagrama:
Els agents en el sistema són tots els components d'aquest sistema. Per exemple, les molècules d'aire i aigua en el sistema meteorològic, i la flora i fauna en un ecosistema. Aquests agents interactuen i es connecten entre ells de maneres impredictibles i sense planificar. Però d'aquesta quantitat de regularitat en les interaccions emergeix i comença a formar-se un patró que retroalimenta el sistema i informa les interaccions als agents. Per exemple en un ecosistema, si un virus comença a esgotar una espècie, aquest és el resultat de més o menys suplements alimentaris per altres en el sistema, el que afectarà el seu comportament i els seus números. Un període de flux esdevé en totes les poblacions en el sistema fins que un nou balanç és establert.
Per a més claredat, en el diagrama sobre les regularitats, el patró i la retroalimentació es mostren fora del sistema però en realitat són tot arreu intrínseques a aquest.
propietats
Els sistemes fractals posseeixen diverses propietats, i les més importants són:
Emergència
Abans de ser planificats o controlats, els agents en el sistema interactuen aparentment de manera atzarosa. De totes aquestes interaccions emergeixen els patrons, els que informen el comportament dels agents dins el sistema, i el comportament del sistema en si. Per exemple, un turó de tèrmits és una meravellosa peça d'arquitectura amb un laberint de passatges interconnectats, grans cavernes, túnels de ventilació i molt més. No obstant això no hi ha un gran pla, els turons només emergeixen com a resultat del seguiment d'unes poques i simples regles locals per part dels tèrmits.
Co-evolució
Tots els sistemes existeixen dins del seu propi ambient i són també part d'aquest ambient. Per tant, mentre l'ambient canvia, ells necessiten canviar per assegurar-se una millor aptitud. Però perquè ells són part de l'ambient, quan canvien, modifiquen tamb l'ambient, i com aquest ha canviat necessiten readaptar i es continua en un procés constant (potser la teoria de Darwin haura dir-Teoria de la Co-evoluci).
Algunes persones assenyalen la distinci entre sistemes adaptatius complexos i sistemes evolutius complexos. On els primers s'adapten als canvis voltant d'ells però no aprenen del procés. I els segons aprenen i evolucionen de cada canvi, permitindoles una influència en el seu ambient, un prediccinms encertada de les actualitzacions de futur, i els prepara per als mateixos. Els sistemes fractals són tant adaptatius com evolutius.
Sub-ptims
Els sistemes fractals no tenen la necessitat de ser perfectes per prosperar dins del seu ambient. Noms han de ser lleument millors que els seus competidors i qualsevol energia utilitzada en ser ms que això és energia desaprofitada. Un sistema fractal, una vegada que ha assolit l'estat de ser els prou bo, intercanviar la seva gran efectivitat per cada vegada major eficiència.
Varietat de Requisits
Mentre més gran sigui la varietat dins el sistema, major ser la seva fortalesa. De fet la ambigitat i la paradoxa abunden en els sistemes fractals, el que se serveix de les seves contradiccions per crear noves possibilitats de co-evolucionar amb el seu ambient.
La democràcia és un exemple en el qual la seva força es deriva de la seva tolerància i fins i tot insistència en una varietat de perspectives polítiques.
connectivitat
Les maneres en què els agents d'un sistema es connecten i interactuen entre ells és crítica per a la supervivència del sistema, ja que és d'aquestes connexions que els patrons es formen i la retroalimentació és disseminada. Les relacions entre els agents són generalment més important que els agents en si.
regles Simples
Els sistemes fractals no són complicats. Els patrons emergents poden posseeixen una varietat molt rica, però com un kaleidoscopio aquestes regles que governen les funcions del sistema són bastant simples. Un clàssic exemple és que tots els sistemes aquàtics del món, tots els corrents, rius, llacs, oceans, cascades, etc. amb la seva infinita bellesa, poder i varietat són governats pel simple principi que l'aigua troba el seu propi nivell.
repetició
Els canvis petits en les condicions inicials del sistema poden tenir efectes significatius després que travessen el cicle d'emergència - retroalimentació algunes vegades (fenomen de vegades referit com l'efecte papallona). Una bola de neu que roda, per exemple, guanya amb cada gir major volum de neu del que tenia en el gir previ, i ràpidament una bola de neu de la mida d'un puny es torna una geganta.
acte Organizante
No hi ha jerarquia de comandament i control en un sistema fractal. No hi ha planificació ni administració, però hi ha una constant reorganització per trobar la millor aptitud amb l'ambient. Un clàssic exemple és que si anéssim a qualsevol poble d'orient, suméssim tot el menjar dels mercats i la dividíssim pels habitants del poble, hi hauria prou menjar per proveir a tots durant aproximadament dues setmanes, però no hi ha un pla o adminitración alimentària, o algun altre tipus de procés de control formal. El sistema contínuament s'auto-organitza durant el procés d'emergència i retroalimentació.
Al límit del Caos
La teoria fractal no és la mateixa que la teoria del caos que es deriva de les matemàtiques. Però el caos té lloc en la teoria fractal, en què els sistemes existeixen en un espectre que es mou entre l'equilibri i el caos. Un sistema en equilibri no posseeix les dinàmiques internes per permetre respondre al seu ambient i molt lentament (o veloçment) morirà. Un sistema en caos cessa de funcionar com a sistema. L'estat més productiu per trobar-se serà al límit del caos on es troba amb una màxima varietat i creativitat, portant a noves possibilitats.
sistemes Aniuats
La majoria dels sistemes estan imbricats dins d'altres sistemes i molts sistemes estan fets de petits sistemes. Si prenem l'exemple d'autoorganització més amunt i considerem un mercat de menjar, aquest mercat és al seu torn un sistema amb els seus propis productes, clients, proveïdors i veïns. Al seu torn pertany al sistema alimentari que correspon a aquest poble i al sistema alimentari més gran que correspon a aquest país, i probablement molts més. Per tant, és part de molts sistemes, la majoria dels quals són al seu torn part d'altres més grans.
conclusió
Els sistemes fractals es troben a tot el nostre voltant. La majoria de les coses que donem per fetes són sistemes fractals, i els agents de cada sistema existeixen i es comporten amb total ignorància d'aquest concepte, però això no els impedeix la seva contribució al sistema. Els sistemes fractals són un model de pensament sobre el món que ens envolta i un model per predir el que podria esdevenir.
Eindhoven, 18 de juny de 2004.
TRADUCCIÓ: Lucas, redactor i traductor de la gran família de hermandadblanca.org
ORIGINAL: http://www.fractal.org/Bewustzijns-Besturings-Model/Fractal-systems.htm
