Objetivos:
Específicos:
- Superar las limitaciones del
paradigma mecanicista
(capítulos 1, 2 y 3)
- Seguir la formación
del paradigma
sistémico
(capítulos 3 y 4)
- Aplicar el paradigma
sistémico a los
problemas de hoy
(capítulos 5 y 7)
- Vislumbrar el futuro de la Ciencia de Sistemas
(capítulo 6)
- Estudiar la formación de sistemas y
suprasistemas en
Latinoamérica (introducción)
Genéricos:
- Trabajar en equipo.
- Exponer públicamente.
- Respetar y criticar las ideas expuestas.
- Comprender e interactuar con el entorno social.
Metodología:
- Realizar actividades en grupos reducidos.
- Exponer y debatir en gran grupo los resultados obtenidos.
1. Superar las
limitaciones del paradigma
mecanicista:
Actividad 1.1.
Para trabajar
las antinomias racional-irracional, logos-mito, cada uno
deberá
formular una afirmación razonada, y a
continuación
identificar en un grupo reducido las premisas incuestionadas en las que
se fundamenta. Atender a que no se trata de debatir las afirmaciones ni
las premisas, sino únicamente de identificarlas. Una vez
realizada dicha tarea, cada uno expondrá
públicamente su
afirmación razonada, y otra persona previamente acordada en
el
grupo expondrá las premisas incuestionadas de la misma. A
continuación se debatirá si existen otras
premisas
subyacentes que no se hubieran explicitado.
Actividad 1.2.
El método
científico tradicional se asocia a la
reducción
del problema a estudiar a determinados rasgos y a la posibilidad de
repetir las
experiencias a realizar
sobre el mismo, y así de
refutar
suposiciones al respecto. El ideal del paradigma mecanicista
sería asimismo que los fenómenos complejos
pudieran
siempre explicarse mediante fenómenos simples (Ockham):
Así, los fenómenos
sociológicos se reducirían a fenómenos
psicológicos, éstos a fenómenos
biológicos,
éstos a fenómenos químicos y
éstos a
fenómenos físicos. Si en determinados casos la
reducción no fuera posible deberíamos hablar de
emergencia (de la
física a
la química, de ésta a la biología, de
ésta
a la psicología, de ésta a la
sociología).
Analizar si en los siguientes fenómenos se da
reducción o
emergencia:
a) El cloruro sódico como combinación de iones de
sodio Na
+
y de cloro Cl
-

b) La estructura del
metano CH
4
c) La estructura del benceno C
6H
6
d) El metabolismo
e) El camuflaje del camaleón
f) La fatiga muscular
g) El "jet lag"
h) Una avalancha humana ante un incendio
i) La respuesta a los ciclones en Haití, Cuba y EE.UU.
¿Qué diferencia hay entre el grafito y el diamante?
Actividad 1.3.
Estudiar en qué casos el conocimiento de un todo se reduce a
la
suma del conocimiento de sus partes (Descartes).
¿Qué "
todo"
podría obtenerse a partir de la
"suma" de las siguientes partes?:
Actividad 1.4.
La
metodología de Popper estipula que lo propio de una
teoría científica es ser falsable por la
experiencia, de
modo que si experimentos repetidos la contradicen la teoría
debe
ser abandonada. Kuhn replica que si se encuentra tal
contradicción revela una "anomalía", pero no
conlleva el
abandono inmediato de la teoría, sino que la
práctica de
la Ciencia "Normal" supone un esfuerzo por encajar experiencias y
teoría interpretando o reinterpretando los resultados
experimentales de acuerdo con dicha teoría, la cual
entraría en crisis sólo cuando menudearan las
anomalías y fracasaran repetidamente los intentos de
resolverlas; pero la teoría en cuestión no se
abandonaría hasta que surgiera una teoría mejor
que se
impusiera a través de una Revolución
Científica o
cambio de "paradigma" propio de lo que Kuhn llama Ciencia
"Extraordinaria".
La relación entre teoría y experiencia puede
entenderse
también como un proceso de Aprendizaje a través
del
cuál una teoría resulta reforzada positiva o
negativamente en función de los resultados experimentales.
Debatir en qué medida una teoría
científica se
contrasta con experiencias aisladas o con un sistema de experiencias
emanadas de una realidad compleja.
Actividad 1.5.
Según
Comte, a lo largo de la historia el pensamiento pasaría de
la
fase "teológica" (fetichismo, causas sobrenaturales...) a la
"metafísica" (estudio de propiedades) y de ésta a
la
"positiva" (leyes que gobiernan los fenónemos). Este proceso
se
produciría paulatinamente respecto a distintos aspectos de
la
realidad, de menor a mayor "complejidad", generándose
así
sucesivamente distintas disciplinas científicas:
Física,
Química, Biología, Sociología...
Según Ken
Wilber, una disciplina "superior" que estudia realidades más
complejas no puede violar las leyes de una disciplina "inferior", pero
dichas realidades no pueden explicarse exclusivamente por dichas leyes.
Ahora bien, habiendo sido la Física la primera disciplina
científica en desarrollarse, el método
científico
tradicional se elaboró de acuerdo con sus
características, como ciencia que estudia propiedades
comunes a
todos los procesos materiales. Pero a medida que se estudian realidades
más complejas la "reducción" y la
"repetición" se
hacen más difíciles y se hace más
necesario
trabajar con totalidades en la que lo específico adquiere
mayor
relevancia.
Intentar describir experimentos repetibles en Física, en
Química, en Biología y en Ciencias Sociales.
Analizar
también en qué medida las leyes son "generales" o
"especiales" en unas y otras ciencias.
¿Por qué el diseño de golpe de Estado
(protestas
callejeras seguidas de un levantamiento militar) que triunfó
en
Chile en 1973 fracasó en Venezuela en 2002? ¿En
qué medida el conocimiento de la historia puede prevenir su
repetición?
Activitat 1.6.
El método
"analítico", "reduccionista", propio del paradigma
mecanicista,
requiere "aislar" una determinada porción de la realidad.
Ahora
bien, según el Segundo Principio de la
Termodinámica, un
sistema "aislado", cerrado, no puede aumentar su contenido de
información, su complejidad, sino que tiende a degradarse, a
desorganizarse, a aumentar su "entropía". Por ello, aquellos
procesos materiales en los que es esencial el aumento de su
información, y el desarrollo de su complejidad no pueden ser
sistemas "aislados" ni pueden ser explicados plenamente con una
metodología "reduccionista", sino que es imprescindible
tener en
cuenta las interacciones con su entorno: de acuerdo con Ilya Prigogine,
en un Sistema Abierto el incremento de entropía viene dado
por
dS=d
iS+d
eS, donde d
iS,
que mide la entropía producida en el sistema, no puede ser
negativa (será positiva siempre que se den procesos
irreversibles), pero d
eS, que mide la
entropía transmitida desde su entorno, puede ser positiva o
negativa; de este modo, si la disminución de
entropía por
d
eS<0 supera el aumento de
entropía por
d
iS>0, puede darse dS<0, con lo
cual la
entropía del Sistema Abierto disminuiría,
aumentando su
organización con la información acumulada en el
mismo.
Analizar si los siguientes procesos materiales pueden explicarse con
una metodología "reduccionista" como sistemas aislados:
a) La combustión en el motor de un submarino
b) El ciclo del agua en el planeta Tierra
c) El choque de protones en el LHC del CERN
d) El crecimiento de una planta
e) La descomposición de un cadáver
f) El aprendizaje de una asignatura
g) La revolución industrial
2.
Seguir la
formación del paradigma sistémico:
Actividad 2.1.
La
aparición y desarrollo del método
científico
tradicional a través de las distintas disciplinas
científicas, con raíces en el pensamiento griego
y que
tiene su eclosión en la Revolución
Científica del
siglo XVII, coexiste con rasgos de pensamiento
pre-sistémico:
las leyes generales que rigen entes que evolucionan en la
dialéctica de Heráclito (540-475 a.C.),
los propósitos de los objetos del mundo en la
teleología de Aristóteles (384-322 a.C.),
el holismo globalizador de Aristarco (310-220 a.C.),
la interdisciplinariedad de Gassendi (1592-1650),
los isomorfismos entre sistemas concretos de naturalezas
radicalmente
diferentes en Newton (1642-1727),
el desarrollo evolutivo en la transición a la
revolución industrial en Vico (1688-1744), de los organismos
en
Bulton (1707-1799), en el sistema filosófico de Hegel
(1770-1831), de las especies en Darwin (1809-1882), de los modos de
producción en Marx (1818-1883).
Pero ello se produce en el
marco de una
hegemonía creciente de lo que llamamos método
científico
tradicional (basado en el reduccionismo, la repetición y la
refutación) plasmado en distintas disciplinas
científicas
alrededor del paradigma mecanicista. Este paradigma entrará
en
crisis en la primera mitad del siglo XX, a raíz de la
revolución científica que lleva de la
Mecánica
Clásica (sobre la cuál se había
construido dicho
paradigma) a la Mecánica Relativista, Cuántica y
No
Lineal. En la segunda mitad del siglo XX emergerá el nuevo
Paradigma Sistémico integrando las aportaciones de la
Investigación Operativa, la Teoría General de
Sistemas,
la Cibernética, la Teoría de la
Información y las
teorías de catástrofes y fractales.
Discutir, a la luz de la antinomia
repetición-evolución,
a) en qué medida es posible
encajar en el
paradigma mecanicista las nuevas disciplinas que se van desarrollando
entre los siglos XIX y XX, como la Biología, la
Psicología o la Economía;
b) en qué medida es razonable
sostener que
como las cosas han ocurrido de
determinada manera en el pasado, continuarán ocurriendo
así en el
futuro;
c) si es suficiente conocer el mundo, o
hay que
cambiarlo.
Actividad 2.2.
Para la
Gestión de problemas reales en la vida social (en lo que
originalmente se llamó "
Ciencia
del Management") hay que precisar los objetivos a
conseguir,
considerar las distintas decisiones a tomar y las actividades a
realizar, evaluar las desviaciones entre los resultados obtenidos y los
objetivos perseguidos e introducir las consiguientes correcciones en
las decisiones. Pero para realizarlo de modo eficiente (en lo que se ha
llamado "
Investigación
Operativa") se diseña un Modelo del problema
real y se
aplican a dicho Modelo las técnicas reduccionistas y de
repetición de experimentos propias del método
científico tradicional. Puede comenzarse con un Modelo
sencillo
y posteriormente hacerlo progresivamente más complejo
introduciendo nuevas variables y relaciones para adaptarse al problema
real a resolver.
Por ejemplo, para resolver el problema del suministro de agua a un
conjunto de edificios haciendo mínima la longitud total de
las
tuberías, comenzar resolviendo el problema en un modelo
sencillo
con tres edificios A, B y C situados en los vértices de un
triángulo equilátero (el agua debe partir de un
punto
inicial de suministro exterior al triángulo y volver al
mismo
para su posterior depuración).
Actividad 2.3.
El desarrollo de
la Biología requiere un modelo de "complejidad organizada"
con
una jerarquía de niveles, en los que el nivel más
complejo tiene propiedades "emergentes" que no se dan en el nivel
inferior. La "
Teoría
General de
Sistemas" (1947) de Bertalanffy
aplicará dicho modelo a todo tipo de globalidades complejas
("organismos").
Escoger un organismo cualquiera, definir sus distintos niveles de
organización y describir propiedades emergentes de los
mismos.
Actividad 2.4.
El desarrollo de
un organismo requiere que sea un Sistema Abierto que incremente su
información interaccionando con su entorno, de modo que sus
niveles jerárquicamente superiores controlen a los
inferiores en
función de los objetivos del organismo. De este modo, al
mismo
tiempo que los niveles superiores deben cumplir las leyes generales de
los inferiores (como las leyes de la Física o de la
Química), la manera como se implemente la
aplicación de
estas leyes en los niveles inferiores (por ejemplo, los procesos
físicos o las reacciones químicas
específicas que
ocurran) depende de las propiedades emergentes de los niveles
superiores. Estos procesos se dan tanto en organismos
biológicos
como en máquinas artificiales, tal como explica Norbert
Wiener
en "
Cibernética
o control y
comunicación en el animal y la máquina"
(1948) a
través de procesos de retroalimentación en los
que la
información sobre los resultados de las acciones del sistema
repercute en las acciones posteriores del mismo.
Analizar, en el organismo escogido en la actividad anterior,
cuáles son los objetivos del organismo y de qué
modo la
persecución de los mismos condiciona la actividad de sus
niveles
inferiores.
Actividad 2.5.
Shannon y Weaver
desarrollan una "
Teoría
Matemática de la Comunicación"
(1949) en la que
calculan
la cantidad de información necesaria para fijar el estado de
un
Sistema partiendo de una previa distribución de
probabilidades
de sus posibles valores, dada por su entropía S=-∑
i p
i·log(p
i).
Para aproximarnos al modo de medir la cantidad de
información,
simplificaremos suponiendo que las distintas opciones tienen la misma
probabilidad inicial.
A tal efecto, resolver el
siguiente problema: dadas 9 monedas aparentemente idénticas,
pero una de las cuáles (falsa) es más pesada,
determinar
cuál es ésta con 2 pesadas de una balanza. Para
ello, en
grupos pequeños, en cada grupo un miembro hará de
"balanza" extendiendo ambas manos con la palma hacia arriba y
decidiendo mentalmente cuál sería la moneda
falsa,
mientras que los demás intentarán averiguar
cuál
es ésta poniendo una o más monedas en ambas manos.
Una vez resuelto el problema, será fácil deducir
cuántas pesadas harían falta para determinar con
seguridad una moneda falsa entre 27.
En el ejercicio anterior, la unidad de información es la
pesada,
que permite escoger entre tres opciones (>, <, =). Si el
problema
se
intentara dilucidar con preguntas binarias, de SI o NO, la unidad de
información sería un bit. ¿Entre
cuántas
opciones equiprobables se podría escoger con n bits?
¿Si
tenemos que escoger entre W opciones, cuántos bits de
información necesitaremos para hacerlo?
Podemos demostrar fácilmente que esta fórmula,
establecida por Hartley, se obtiene como caso particular en el caso de
equiprobabilidad de la fórmula de Shannon anteriormente
expuesta.
Actividad 2.6.
Hasta mediados
del siglo XX, se presuponía que la imposibilidad de predecir
el
futuro de un Sistema provenía de su carácter no
determinista, como ocurría en la Mecánica
Cuántica. Pero en la segunda mitad del siglo emerge la
dificultad de predecir también el futuro de sistemas
deterministas. Pasa a primer plano el viejo proverbio sobre la mariposa
cuyo aletear en París podía provocar un
huracán en
Brasil: cuando la evolución de un Sistema es muy sensible a
las
condiciones iniciales,

una
pequeña variación de éstas puede
provocar una gran
diferencia en el resultado final, noción que se desarrolla
en la
Teoría de las
Catástrofes
de René Thom (1972). Si el Paradigma Mecanicista
había
trabajado fundamentalmente con procesos lineales, en los que el efecto
era proporcional a la causa, los Sistemas No Lineales siguen
frecuentemente trayectorias complejas o
caóticas.
En determinados
casos, no obstante, su evolución genera estructuras
emergentes a
través de un proceso de
autoorganización.
Pero frecuentemente no tienden a estados simples, constantes o
periódicos, sino a lo que se llaman
atractores extraños,
como el
Atractor
de
Lorenz (1963) generado cuando las derivadas de las
coordenadas
(x,y,z) valen respectivamente x'=10(y-x), y'=x(r-z)-y, z'=xy-8z/3 con
valores de r suficientemente grandes.

Los atractores
extraños
suelen ser casos particulares de
fractales,
objetos de dimensiones fraccionarias

que tienen la
propiedad de
autosimilaridad, en los que su forma genérica se repite a
distintas escalas.
Podemos generar de forma sencilla un Sistema Caótico
aplicando
sucesivamente el operador Shift definido por S(x)=2x si
0≤x<0'5,
S(x)=2x-1 si 0'5≤x<1, según se muestra en la
figura adjunta a
la izquierda. Los sucesivos valores de x pueden obtenerse
gráficamente haciendo "rebotar" los trazos horizontales en
la
diagonal, como se indica en la figura adjunta a la derecha.
También pueden obtenerse en sistema de numeración
binario
desplazando los "bits" (0s y 1s) un lugar a la izquierda y descartando
la parte entera si aparece. Observar lo que ocurre si experimentamos
con el operador Shift a partir de valores iniciales distintos pero muy
próximos.
3.
Aplicar el
paradigma
sistémico a los problemas de hoy:
Actividad 3.1.
Para formular un
problema y resolverlo desde el paradigma sistémico, debemos
comenzar detectando los elementos o "síntomas" del mismo, y
después establecer sus interrelaciones (sin predeterminar
una
relación causa-efecto apriorística, como incitaba
a hacer
el paradigma mecanicista), a partir de las cuáles podremos
construir un Modelo y "validarlo" experimentalmente o estudiando los
datos previamente disponibles. Las discrepancias que encontremos
deberán "retroalimentarnos" modificando el modelo para
superarlas. Repetiremos este proceso hasta obtener una
aproximación aceptable a los datos de la realidad.
Sólo
después de disponer de un Modelo correctamente validado
podremos
determinar sobre qué factores podemos y debemos intervenir
para
conseguir los objetivos perseguidos. Establecer, utilizando la
técnica de "brain storming", un
primer
Modelo sobre el ciclo urbano del
agua en pequeños
municipios,
detectando los elementos a considerar y avanzando hipótesis
sobre sus interrelaciones (no se trata de construir un modelo
desarrollado a partir de todo lo previamente estudiado en el curso,
sino de realizar un esbozo uniendo todas las ideas que formulen sin
cortapisas los asistentes, incluyendo las que hubieran podido ser
previamente descartadas). ¿Qué debería
hacerse posteriormente con dicho modelo?
Actividad 3.2.
Si no se tiene
en cuenta el conjunto de las interrelaciones/decisores en un Sistema
complejo, una actuación focalizada únicamente
sobre un
componente del mismo, como reacción a una
situación
generada a corto plazo y aplicando el paradigma
mecanicista (aislando una parte del problema) puede tener
efectos contraproducentes a medio o
largo plazo. Poner ejemplos sobre casos en los que el "remedio" puede
ser peor que
la "enfermedad".
Actividad 3.3.
Precisamente
para evitar que ello ocurra es necesario recurrir al enfoque
sistémico, teniendo en cuenta la globalidad de las
interrelaciones/decisores, que el éxito de un miembro de un
Sistema complejo interrelacionado puede depender del éxito
de
todos los demás (en "
una
asociación en que el libre desarrollo
de cada uno condicione el libre desarrollo de todos") y que
es
necesario considerar las consecuencias no sólo a corto plazo
sino también a medio y largo plazo. Reflexionar colectivamente
sobre cómo podríamos
actuar
para evitar los efectos "perversos" de la aplicación del
paradigma mecanicista en los casos
enunciados en la actividad anterior.
Actividad 3.4.
Segun Miller
(1978), los
Sistemas
Vivientes de diferentes niveles
(células, órganos, organismos, grupos,
organizaciones,
sociedades y Sistemas Supranacionales) poseen un Suprasistema en su
caso y 19
Subsistemas críticos que transfieren Materia,
Energía e
Información (reproductor, frontera), Materia y
Energía
(ingestor, distribuidor, conversor, productor, almacén,
expulsor, sostén, motor) o Información
(transductor de
entrada, transductor de salida, transductor interior, canal y red,
decodificador, asociador, memoria, decisor, codificador), y sufren un
proceso a través del cuál nacen, se mantienen
integrados
persiguiendo sus objetivos a través de interacciones con su
entorno, sufren "patologías" con desajustes entre sus
Subsistemas, eventualmente se reproducen y finalmente entran en
decadencia y terminan cuando no pueden
ajustar sus variables esenciales o no pueden mantener la
cohesión entre sus subsistemas. Definir un Sistema Social (un
Sistema Viviente de alguno de los 4
niveles superiores) en el cuál se puedan identificar los
19 Subsistemas críticos.
Actividad 3.5.
A través de isomorfismos (correspondencias entre los
elementos y sus
relaciones) entre los Sistemas Vivientes de distintos niveles,
estudiados por distintas "disciplinas" científicas, se puede
intentar aplicar "inductivamente" Modelos validados en niveles
inferiores para cubrir huecos ("gaps") en niveles superiores. Formular
isomorfismos entre problemas que aparecen en el nivel de
Sistemas Supranacionales (por ejemplo, la crisis financiera global) y
problemas de niveles inferiores. Indicar cómo
podría utilizarse información sobre la
resolución de problemas en tales niveles inferiores
(estudiados por una o más disciplinas) para abordar el
problema en el nivel superior, y qué equipos
interdisciplinarios convendría formar para ello.
Actividad 3.6.
A partir de un Modelo genérico validado para Sistemas
Vivientes de
todos los niveles, puede especificarse y aplicarse "deductivamente" a
distintos niveles mediante distintos Modelos que serán
isomorfos entre
sí. Discutir en qué medida el pensamiento
sistémico
general puede contribuir al desarrollo de las distintas "disciplinas"
científicas especializadas.
4. Vislumbrar el futuro
de la Ciencia de Sistemas:
Actividad 4.1.
De los 40 a los 80 la Ciencia de Sistemas se orientaba a la
construcción de una Teoría General de Sistemas que
utilizando un lenguaje matemático (LM) abordara el estudio de
todos los problemas globales (

PG) en todos los Sistemas
(
S),
camino en el que se desarrollan una serie de Teorías presentadas
jerárquicamente en la figura adjunta. Tal Teoría General
de Sistemas incorpora conceptos procedentes de las Ciencias
Biológicas y de las Ciencias Sociales (y también de las
Ciencias de la Computación), y sirve asimismo de "puente" para
trasladar tales conceptos de unas a otras.
Encontrar conceptos procedentes de las Ciencias Biológicas o de
las Ciencias Sociales (o de las Ciencias de la Computación) y
que se hayan "trasladado" a las otras.
Actividad 4.2. A partir de los
80 comienza un proceso de formación de científicos de
diversas "disciplinas" en el pensamiento sistémico, que llegan
así a combinar una preparación como "especialistas" y
como "generalistas", y aplicar nociones sistémicas en su
posterior investigación "disciplinaria", nociones que van
impregnando el desarrollo de distintas "disciplinas", tanto las
que estudian sistemas biológicos y sociales como las que
intentan desentrañar la estructura física de la materia.
Por su parte, esas ciencias "particulares" ya con "sabor
sistémico" generan aportaciones para nuevas síntesis
generalistas que desarrollen la Teoría General de Sistemas.
Buscar conceptos "sistémicos" en la formación
"disciplinaria" recibida por los distintos asistentes al curso.
Actividad 4.3. En las
últimas décadas del siglo XX se generaliza el uso de
ordenadores como instrumento para la investigación
científica, y adquieren un nuevo impulso las matemáticas
"discretas" orientadas al cálculo con ordenadores y la
simulación de Modelos por ordenador. Se desarrolla Internet como
una red global de comunicación mundial. La noción de
autoorganización, apoyada en la cooperación de distintos
sistemas, adquiere nueva relevancia para estudiar la emergencia a
partir de situaciones caóticas (como la que ha conducido a la
crisis financiera global de 2008).
Estudiar procesos de autoorganización en sistemas de diferente
naturaleza, y analizar en qué medida pueden ayudar a resolver
los
problemas con los que se encuentran dichos sistemas para su
supervivencia.
5. Estudiar la
formación de sistemas y
suprasistemas en
Latinoamérica:
Actividad 5.1. Realizar un
cuadro o cuadros de los Sistemas-Estados
en el territorio de la actual
Latinoamérica y sus distintos componentes étnicos a
través de su historia.
Actividad 5.2. Estudiar los
distintos Suprasistemas supranacionales proyectados, existentes o en
formación en Latinoamérica (la Comunidad Andina, el
Mercosur, el ALCA, el ALBA...). Intentar identificar en ellos los
distintos Subsistemas críticos característicos de los
Sistemas Vivientes.
Actividad 5.3. Estudiar las
interrelaciones entre Sistemas-Estados en Latinoamérica y sus
subsistemas territoriales y los procesos de integración y
desintegración en los mismos. Estudiar en particular los casos
de Argentina y de Bolivia.