Sistemas Fractais: Uma breve descrição dos Sistemas Complexos Emergentes e Adaptativos, de Peter Fryer e Jules Ruis
- 2019
“O universo é um fractal. Qualquer que seja o selo de energia que carregamos, ele será repetido infinitamente, uma e outra vez, até mudarmos essa vibração. ”
- Paige Bartholomew
O que são sistemas fractais ?
Uma breve descrição de ' Sistemas Complexos Emergentes e Adaptáveis '
Por Peter Fryer e Jules Ruis
Traduzido para o espanhol por Lucas RC
1. Introdução
Na ciência, introduzimos a ' fractalidade ' como um santo e sinalizamos uma nova maneira de pensar sobre o comportamento coletivo de muitas unidades básicas, mas interativas, sejam átomos, moléculas, neurônios ou bits em um computador. Para ser mais preciso, nossa definição é que fratalidade é o estudo do comportamento das coleções macroscópicas daquelas unidades que possuem o potencial de evoluir ao longo do tempo. Sua interação leva a fenômenos coletivos coerentes, conhecidos como propriedades emergentes que podem ser descritas apenas em um nível superior ao das unidades individuais. Nesse sentido, o todo é maior que a soma de suas partes.
Definição de um sistema fractal
Um Sistema Fractal é um sistema interativo não linear complexo que tem a capacidade de se adaptar a um ambiente em mudança. Esses sistemas são caracterizados pelo potencial de auto-organização existente em um ambiente desequilibrado. Os sistemas fractais evoluem por mutações aleatórias, auto-organização, transformação de seus modelos de ambiente interno e seleção natural. Exemplos incluem organismos vivos, sistema nervoso, sistema imunológico, economia, corporações, sociedades e outros.
Em um sistema fractal, agentes semi-autônomos interagem de acordo com regras específicas de interação, evoluindo para maximizar algumas medidas, como a saúde. Esses agentes são diversos tanto na forma quanto na capacidade e se adaptam mudando suas regras e, portanto, seus comportamentos, à medida que ganham experiência. Os sistemas fractais evoluem historicamente, ou seja, de seu passado ou história. Por exemplo, sua experiência é adicionada a eles e determina sua trajetória futura. Sua adaptabilidade pode ser aumentada e diminuída pelas regras que moldam sua interação. Além disso, com antecedência, as estruturas emergentes podem desempenhar um papel decisivo na evolução desses sistemas, o que faz com que esses sistemas apresentem um alto grau de imprevisibilidade.
No entanto, também pode ser que um dos sistemas fractais possua um alto grau de criatividade que não foi programado desde o início. Considerar uma organização, por exemplo, um hospital, modifica como um sistema fractal a maneira pela qual a mudança é promulgada. Por exemplo, a mudança pode ser entendida como um tipo de auto-organização resultante da intensificação da interconectividade, bem como da conexão com o meio ambiente, do cultivo da diversidade na visão dos membros. organizacional e experimente regras e estruturas alternativas.
Causa e efeito
Por muitos anos, os cientistas viram o universo como um lugar linear. Um lugar onde regras simples de causa e efeito se aplicam. Eles viam o universo como uma grande máquina e pensavam que, se pudessem dividir essa máquina e entender suas partes, poderiam entender o todo.
Eles também pensaram que os componentes do universo poderiam ser vistos como máquinas, acreditando que se trabalhávamos nas partes desses componentes e melhorássemos o funcionamento dessas partes, todo o trabalho Melhor. Os cientistas acreditavam que o universo e tudo nele podiam ser previstos e controlados . Mas, apesar das tentativas difíceis de encontrar os componentes ausentes que completaram a imagem, eles falharam.
Apesar de usar os computadores mais poderosos do mundo, o clima permaneceu imprevisível, apesar de estudos e análises intensivos, os ecossistemas e o sistema imunológico não se comportaram como o esperado. Mas foi no campo da física quântica que as mais estranhas descobertas foram feitas e que era aparente que as menores partículas subnucleares se comportavam em de acordo com um conjunto de regras muito diferentes de causa e efeito.
Teoria do Fractal
Gradualmente, enquanto estudiosos de todas as disciplinas exploravam esse fenômeno, uma nova teoria surgiu - a Teoria Fractal, uma teoria baseada em relacionamentos, emergência, padrões e repetições. Uma teoria que sustenta que o universo está cheio de sistemas, sistemas climáticos, sistemas imunológicos, sistemas sociais etc. e que esses sistemas são complexos e estão em constante adaptação ao ambiente. Ou seja, sistemas fractais .
Sistemas Adaptativos Complexos
Isso pode ser ilustrado como no diagrama a seguir:
Os agentes no sistema são todos os componentes desse sistema. Por exemplo, as moléculas de ar e água no sistema meteorológico e a flora e fauna em um ecossistema. Esses agentes interagem e se conectam entre si de maneiras imprevisíveis e não planejadas. Mas dessa quantidade de regularidade nas interações emerge e um padrão começa a se formar, alimentando o sistema e informando as interações aos agentes. Por exemplo, em um ecossistema, se um vírus começa a esgotar uma espécie, esse é o resultado de mais ou menos suplementos alimentares para outras pessoas no sistema, o que afetará seu comportamento e número. Um período de fluxo ocorre em todas as populações do sistema até que um novo equilíbrio seja estabelecido.
Para maior clareza, no diagrama das regularidades, o padrão e o feedback são mostrados fora do sistema, mas, na realidade, são todos partes intrínsecas a ele.
Propriedades
Os sistemas fractal têm várias propriedades, e as mais importantes são:
Emergência
Antes de serem planejados ou controlados, os agentes no sistema interagem aparentemente de maneira aleatória. De todas essas interações emergem padrões, aqueles que informam o comportamento dos agentes dentro do sistema e o comportamento do próprio sistema. Por exemplo, uma colina de cupins é uma maravilhosa peça de arquitetura com um labirinto de passagens interconectadas, grandes cavernas, túneis de ventilação e muito mais. No entanto, não há um grande plano, as colinas só emergem como resultado do acompanhamento de algumas regras locais simples por cupins.
Co-evolução
Todos os sistemas existem dentro de seu próprio ambiente e também fazem parte desse ambiente. Portanto, enquanto o ambiente muda, eles precisam mudar para garantir uma melhor adequação . Mas porque fazem parte do ambiente, quando mudam, também modificam o ambiente e, como ele mudou, precisam ser reajustados e, assim, continuar em um processo constante (talvez a teoria de Darwin deve ser chamado de `` Teoria da Co-Evolução '').
Algumas pessoas apontam a distinção entre sistemas adaptativos complexos e sistemas evolutivos complexos . Onde os primeiros se adaptam às mudanças ao seu redor, mas não aprendem com o processo. E os últimos aprendem e evoluem a cada mudança, permitindo que eles influenciem seu ambiente, uma previsão mais precisa de mudanças futuras e os prepara para elas. Os sistemas fractal são adaptativos e evolutivos.
Subótimo
Os sistemas fractal não precisam ser perfeitos para prosperar em seu ambiente. Eles devem ser apenas um pouco melhores que seus concorrentes e qualquer energia costumava ser mais do que isso é energia desperdiçada. Um sistema fractal, uma vez atingido o estado de ser bom o suficiente, trocará sua grande eficácia por aumentar a eficiência.
Variedade de requisitos
Quanto maior a variedade dentro do sistema, maior sua força. De fato, a ambiguidade e o paradoxo são abundantes nos sistemas fractais, que usam suas contradições para criar novas possibilidades de co-evoluir com o ambiente .
A democracia é um exemplo em que sua força deriva de sua tolerância e até insistência em uma variedade de perspectivas políticas.
Conectividade
A maneira pela qual os agentes de um sistema se conectam e interagem é fundamental para a sobrevivência do sistema, pois é a partir dessas conexões que os padrões são formados e o feedback é disseminado. Os relacionamentos entre os agentes são geralmente mais importantes que os próprios agentes.
Regras simples
Os sistemas de fractal não são complicados. Os padrões emergentes podem ter uma variedade muito rica, mas, como caleidoscópio, essas regras que governam as funções do sistema são bastante simples. Um exemplo clássico é que todos os sistemas de água do mundo, todos os córregos, rios, lagos, oceanos, cachoeiras, etc. Com sua infinita beleza, poder e variedade, eles são governados pelo simples princípio de que a água atinge seu próprio nível.
Repetição
Pequenas mudanças nas condições iniciais do sistema podem ter efeitos significativos após o ciclo de emergência - feedback às vezes (fenômeno às vezes chamado de efeito borboleta ). Uma bola de neve que rola, por exemplo, ganha a cada turno um volume maior de neve do que no turno anterior, e rapidamente uma bola de neve do tamanho de um punho se torna gigante.
Auto-organização
Não há hierarquia de comando e controle em um sistema fractal. Não há planejamento ou administração, mas há uma reorganização constante para encontrar a melhor aptidão para o meio ambiente . Um exemplo clássico é que, se fôssemos a qualquer cidade do leste, adicionaríamos toda a comida dos mercados e a dividiríamos pelos habitantes da cidade, haveria comida suficiente para abastecer a todos por cerca de duas semanas, mas não há plano ou administração alimentar, ou algum outro tipo de processo formal de controle. O sistema se organiza continuamente através do processo de emergência e feedback .
Para o limite do caos
A teoria fractal não é a mesma que a teoria do caos que deriva da matemática. Mas o caos ocorre na teoria fractal, na qual os sistemas existem em um espectro que se move entre equilíbrio e caos . Um sistema em equilíbrio não possui a dinâmica interna para se permitir responder ao ambiente e, muito lentamente (ou rapidamente), ele morre. Um sistema em caos deixa de funcionar como um sistema. O estado mais produtivo a ser atingido será o limite do caos, onde ele encontrará máxima variedade e criatividade, levando a novas possibilidades.
Sistemas aninhados
A maioria dos sistemas está aninhada em outros sistemas e muitos sistemas são feitos de pequenos sistemas. Se tomarmos o exemplo de auto-organização acima e considerarmos um mercado de alimentos, esse mercado, por sua vez, é um sistema com seus próprios produtos, clientes, fornecedores e vizinhos. Por sua vez, pertence ao sistema alimentar que corresponde a essa cidade e ao principal sistema alimentar que corresponde a esse país, e provavelmente a muitos outros. Portanto, faz parte de muitos sistemas, a maioria dos quais por sua vez parte de sistemas maiores.
Conclusão
Os sistemas de fractal estão à nossa volta. A maioria das coisas que damos como certa são os sistemas fractais, e os agentes de cada sistema existem e se comportam com total ignorância desse conceito, mas isso não impede sua contribuição para o sistema . Os sistemas fractal são um modelo de pensamento sobre o mundo ao nosso redor e um modelo para prever o que poderia acontecer.
Eindhoven, 18 de junho de 2004.
TRADUÇÃO: Lucas, editor e tradutor da grande família de hermandadblanca.org
ORIGINAL: http://www.fractal.org/Bewustzijns-Besturings-Model/Fractal-systems.htm
