Seminario de Filosofía de la Ciencia “Complejidad y filosofía de las ciencias: una aproximación Dr. Miguel Ángel Hernández Briseño

Seminario de Filosofía de la Ciencia

Bloque II Conceptos fundamentales en Complejidad

Sistema

Sistema complejo Sistema complejo adaptativo

Sistema

Ludwig von Bertalanffy Nació el 19 de Septiembre de 1901, en Atzgersdorf una pequeña villa cerca de Viena y falleció el 12 de Junio de 1972 en Búfalo, Nueva York. Sus intereses se desarrollaron tempranamente y siempre fueron amplios. Ellos abarcaron desde experimentos hasta biología teórica, pasando por filosofía de las ciencias y del hombre, psicología y psiquiatría, teoría del simbolismo, historia y una gran variedad de problemas sociales. En la mayoría de los campos encarados, fue un verdadero pionero, con ideas que se adelantaban a las visiones dominantes de sus tiempos. Recibió su PhD (Doctorado) en la Universidad de Viena en 1926. Estudió a Jean-Baptiste Lamarck, Darwin, Haeckl, Marx y otros. También fue Profesor de biología teórica en la Universidad de Edmonton (1961-1969). Su último nombramiento fue el de Profesor en el Centro de Biología Teórica de la Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo, en 1969. Ludwig von Bertalanffy falleció en 1972.

Ludwig von Bertalanffy

Fue pionero en la concepción "organicista" de la biología, concepción que trascendió la dicotomía "mecanicista vs. vitalista" en la explicación de la vida, a través de la consideración del organismo como un sistema abierto, dotado de propiedades específicas capaces de ser investigadas por la ciencia. La concepción conjunta entre los conceptos de niveles de organización y del activo como opuesto al organismo pasivo (o reactivo), constituyó una declaración temprana de una teoría holística de la vida y la naturaleza. Este concepto encontró resistencia general en los biólogos experimentales que pretendían explicar los procesos de la vida mediante la investigación física y química de las leyes a niveles subcelulares. El tema resurgió en los años sesenta en los debates sobre si la vida fue finalmente explicada en los términos de las propiedades del ADN y de las leyes de la biofísica y bioquímica.Aunque tomó parte activa en los debates sobre reduccionismo, su concepción organicista fue ampliamente ignorada.

La publicación del manuscrito en el cual la teoría fuera descrita por primera vez, fue impedida por la agitación general al final de la Segunda Guerra Mundial. Von Bertalanffy primero publicó un "paper" sobre la misma titulado "Zu einer allgemeinen Systemlehre" en 1949. Seguido al año siguiente por la "Teoría de los sistemas abiertos en Física y Biología" y un "Bosquejo de la Teoría General de Sistemas". La formulación clásica de los principios, alcances y objetivos de la teoría fueron dados en "La Teoría General de Sistemas" y desarrollados en gran detalle en 1969 en el libro del mismo título. Von Bertalanffy utilizó estos principios para explorar y explicar temas científicos y filosóficos, incluyendo una concepción humanista de la naturaleza humana, opuesta a la concepción mecanicista y robótica.

Contextos

Como ciencia emergente, plantea paradigmas diferentes a los de la ciencia

clásica. La ciencia de sistemas observa totalidades, fenómenos,

isomorfismos, causalidades circulares, y se basa en principios como la

subsidiaridad, pervasibidad, multicausalidad, determinismo,

complementariedad, y de acuerdo a la leyes encontradas en otras

disciplinas y mediante el isomorfismo, plantea el entendimiento de la

realidad como un complejo, logrando su transdisciplinariedad, y

multidisciplinariedad.

Filosofía

La Teoría General de los Sistemas (T.G.S.) propuesta, más que fundada, por

L. von Bertalanffy aparece como una metateoría, una teoría de teorías, que

partiendo del muy abstracto concepto de sistema busca reglas de valor

general, aplicables a cualquier sistema y en cualquier nivel de la realidad.

La T.G.S. surgió debido a la necesidad de abordar científicamente la

comprensión de los sistemas concretos que forman la realidad,

generalmente complejos y únicos, resultantes de una historia particular, en

lugar de sistemas abstractos como los que estudia la Física. Desde el

Renacimiento la ciencia operaba aislando:

Componentes de la realidad, como la masa.

Aspectos de los fenómenos, como la aceleración gravitatoria.

Pero los cuerpos que caen lo hacen bajo otras influencias y de manera

compleja. Frente a la complejidad de la realidad hay dos opciones:

La primera es negar carácter científico a cualquier empeño por comprender

otra cosa que no sean los sistemas abstractos, simplificados, de la Física.

Conviene recordar aquí la rotunda afirmación de Rutherford: “La ciencia es

la Física; lo demás es coleccionismo de estampillas”.

La segunda es empezar a buscar regularidades abstractas en sistemas

reales complejos. La T.G.S. no es el primer intento histórico de lograr una

metateoría o filosofía científica capaz de abordar muy diferentes niveles de

la realidad. El materialismo dialéctico busca un objetivo equivalente

combinando el realismo y el materialismo de la ciencia natural con la

dialéctica hegeliana, parte de un sistema idealista. La T.G.S. surge en el

siglo XX como un nuevo esfuerzo en la búsqueda de conceptos y leyes

válidos para la descripción e interpretación de toda clase de sistemas

reales o físicos.

Pensamiento y Teoria General de Sistemas (T.G.S). La T.G.S. puede ser vista también como un intento de superación, en el terreno de la Biología, de varias de las disputas clásicas de la Filosofía en torno a la realidad y en torno al conocimiento: materialismo v/s vitalismo reduccionismo v/s holismo mecanicismo v/s teleología En la disputa entre materialismo y vitalismo la batalla estaba ganada desde antes para la posición monista que ve en el espíritu una manifestación de la materia, un epifenómeno de su organización. Pero en torno a la T.G.S y otras ciencias sistémicas se han formulado conceptos, como el de propiedades emergentes que han servido para reafirmar la autonomía de fenómenos, como la conciencia, que vuelven a ser vistos como objetos legítimos de investigación científica. Parecido efecto encontramos en la disputa entre reduccionismo y holismo, en la que la T.G.S. aborda sistemas complejos, totales, buscando analíticamente aspectos esenciales en su composición y en su dinámica que puedan ser objeto de generalización.

En cuanto a la polaridad entre mecanicismo/causalismo y teleología, la aproximación

sistémica ofrece una explicación, podríamos decir que mecanicista, del

comportamiento “orientado a un fin” de una cierta clase de sistemas complejos. Fue

Norbert Wiener, fundador de la Cibernética quien llamó sistemas teleológicos a los

que tienen su comportamiento regulado por retroalimentación negativa. Pero la

primera y fundamental revelación en este sentido es la que aportó Darwin con la

teoría de selección natural, mostrando como un mecanismo ciego puede producir

orden y adaptación, lo mismo que un sujeto inteligente.

Sistema

complejo

adaptativo

Las ciencias de la complejidad son un grupo de disciplinas científicas ortodoxas o

heterodoxas (desde la física hasta la memética) con diferentes temas como orden,

desorden, caos, auto-organización, emergencia que son estudiados desde

perspectivas muy variadas.

Una de esas perspectivas es la del Instituto Santa Fe (SFI por sus

siglas en inglés) en Nuevo México, USA. Y uno de los

científicos más connotados de esa institución es el físico

norteamericano Murray Gell-Mann. Entre otros grandes méritos

que no viene a colación repetir aquí, Gell-Mann es el autor de un

verdadero best-seller científico El Quark y el jaguar. En ese texto

Gell-Mann hace eco de varias de las investigaciones de sus

predecesores pero mantiene una curiosidad inquieta y que rebasa

fronteras como en el caso de Schrödinger. En ese sentido Gell-

Mann participa también del enfoque cuántico, y de la visión

criptográfica, que ya era posible apreciar en ¿Qué es la vida?, y

de la que ya se ha hablado con antelación. La adherencia de Gell-

Mann a la perspectiva anunciada es patente cuando atendemos a

su descripción de un “sistema complejo adaptativo”, concepto

que fue acuñado por John Holland, pero que a sido utilizado por

muchos de los adherentes al SFI.

¿Pero que es lo que resulta tan llamativo del planteamiento de Murray Gell-Mann?, en otras palabras, dados

diversos sistemas complejos adaptativos en la naturaleza, ¿qué es lo que homologa todos esos sistemas, qué

los iguala o qué los somete a la misma jurisprudencia? El siguiente pasaje ilustra las preguntas anteriores:

La investigación en las ciencias de la complejidad, tal como se desarrolla en el Instituto Santa Fe y en

cualquier parte del mundo, no sólo intenta desentrañar el significado de lo simple y lo complejo, sino

también las semejanzas y diferencias entre los sistemas complejos adaptativos implicados en procesos tan

diversos como el origen de la vida, la evolución biológica, la dinámica de los ecosistemas, el sistema

inmunitario de los mamíferos, el aprendizaje y los procesos mentales de los animales (incluido el hombre), la

evolución de las sociedades humanas, el comportamiento de los inversores en los mercados financieros y el

empleo de programas y/o equipos informáticos diseñados para desarrollar estrategias o hacer predicciones

basadas en observaciones previas.

Lo que tienen en común todos estos procesos es la existencia de un sistema complejo adaptativo que

adquiere información acerca tanto de su entorno como de la interacción entre el propio sistema y dicho

entorno, identificando regularidades, condensándolas en una especie de “esquema” o modelo y actuando en

el mundo real sobre la base de dicho esquema. En cada caso hay diversos esquemas en competencia, y los

resultados de la acción en el mundo real influyen de modo retroactivo en dicha competencia.

En muchos aspectos cada uno de nosotros funciona como un sistema comeplejo adaptativo (de hecho, el

término “esquema” se emplea desde hace tiempo en psicología para referirse a una estructura conceptual de

la que el ser humano hace uso para comprender un conjunto de datos, para darle sentido).

Gell-Mann, M.; El Quark y el jaguar; Barcelona, Tusquets; 2002.P. 34-35. Nota el subrayado es mío.

Aquí tenemos el clásico esquema de un

sistema complejo adaptativo de Murray

Gell-Mann en el que podemos apreciar

el no-hipotético funcionamiento del

sistema en cuestión. En todo momento

existe un intercambio de materia e

información entre el entorno y el sistema

como puede apreciarse en la imagen

siguiente. Si miramos con detenimiento

la imagen de la derecha podemos intuir

el trabajo de un sistema complejo

adaptativo en una gran variedad de

eventos de la vida cotidiana. Esa es una

manera de esquematizar tal estado de

cosas.

Fig. 3 Descripción de un sistema

complejo según Murray Gell-Mann.

Ejemplos de Sistemas

complejos adaptativos

Douglas Hofstadter describe la vida de

una colonia de hormigas como el

ejemplo paradigmático de un sistema

complejo adaptativo. Para sobrevivir

la colonia debe adaptarse, en el tiempo

y el espacio, a determinadas

circunstancias. Inundaciones,

incendios e inclusive un oso

hormiguero conforman el listado de

actores involucrados en la narración de

Hofstadter. ¿A eso es a lo que se llaman

datos o información? En la propia

narración de Hofstadter el oso

hormiguero denunciado como una de

las alteraciones con las cuales debe

lidiar el orden de la colonia, toma la

voz en su propia defensa y señala que

él actuá siempre en favor de la colonia

quejosa

“Lejos de ser un mero agregado de individuos, argumenta [el oso hormiguero], las

colonias de hormigas, como los enjambres de abejas y las colmenas, son organismos

inteligentes ‘con sus propias cualidades, que al mismo tiempo incluyen la maestría del

lenguaje’. La colonia que el Oso hormiguero conoce mejor es llamada Tía Hillary.

Mientras que las hormigas individuales en ella ‘son tan tontas como pueden serlo’, la

Tía Hillary es sorprendentemente inteligente. Cuando Aquiles expresa el enigma

acerca de como una totalidad inteligente puede emerger de partes no-inteligentes, la

Tortuga va en ayuda del Oso hormiguero invocando la analogía de la manera en la

cual la mente emerge del cerebro. Justo como células neuronales no inteligentes

conectadas en una red neurológica generan actividad mental, las hormigas juntas

distribuidas en redes crean un comportamiento inteligente. Y, aunque la Tortuga falla

en notarlo, viceversa. Dado que la Tía Hillary obviamente no puede hablar, el Oso

hormiguero debe comunicarse con ella por escrito. Los correspondientes rastros

dibujados en la tierra por el Oso hormiguero y las hormigas son líneas de

comunicación a través de las cuales información y mensajes codificados pueden ser

enviados y recibidos. En ese texto, la tinta esta formada por químicos secretados por

el Oso y la Tía Hillary. Aunque afirma ser amigo de la Tía Hillary, las respuestas del

Oso pueden ser a veces desastrosas para las hormigas individuales. Convencido de sus

buenas relaciones con la colonia, el Oso hormiguero insis

te que él es un cirujano quien corrige ‘desordenes nerviosos de la colonia mediante la técnica de

eliminación quirúrgica.’ Con el transcurso del tiempo, la colonia y su distribución de

responsabilidades evoluciona con la complejidad necesaria gracias a la habilidad de discutir

internamente y con el mundo circundante. Cuando esa capacidad lingüística se vuelve

problemática, la cirugía es la única cura. El oso se come las hormigas ‘defectuosas’, y por

medio de eso vuelve el orden y proporciona la ocasión por una reorganización terapéutica. Para

que Tía Hillary sobreviva, el orden emergente de la colonia no puede ser demasiado rígido sino

que debe ser suficientemente flexible para adaptar los cambios a las circunstancias. El Oso y

Tía Hillary están comprometidos en una relación en la que cada uno es parásito y anfitrión.

Mientras la dependencia del Oso sobre la colonia es obvia, la dependencia de Tía Hillary sobre

el Oso hormiguero es menos evidente pero no por ello menos importante. En una manera de

recordar las ratas de ciudad y campo de Serres, el Oso hormiguero de Hofstadter es la condición

de posibilidad de la Tía Hillary para continuar evolucionando. Expresada en términos de la teoría

de la información, la que indirectamente invoca Hofstadter, el Oso crea la interferencia o ruido

que interrumpe el orden de la colonia. Como hemos descubierto, sin embargo, el orden puede

nacer del ruido. El Oso parásito, por tanto, no solo interrumpe, también provee información, la

cual, cuando es procesada, interviene en el aumento de complejidad organizacional necesaria

para que prosiga subsistiendo la colonia. La relación de la Tía Hillary con el Oso hormiguero es

tan compleja como la relación entre las hormigas y la Tía Hillary. De esta manera, no es

suficiente con insistir en que la Tía Hillary no puede ser reducida a sus hormigas; Tía Hillary y el

Oso hormiguero están adaptados cada uno a una forma de totalidad que es indudablemente

más que la sola suma de sus partes”.En: Taylor, M. C.; The moment of complexity; Chicago, The

University of Chicago Press; 2001.P-162-163. Nota: el agregado entre corchetes y la

transcripción es mía.