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Un sistema complejo es un sistema que consta de numerosas partes o elementos que están interconectados de modo que un comportamiento impredecible surge del comportamiento individual de cada parte. Hay un aforismo de la antigua China y la Grecia clásica que dice que el todo es mayor que la suma de sus partes, y eso es exactamente lo que es un sistema complejo.
Un ejemplo te facilitará la comprensión. Consideremos el cerebro, que está formado por neuronas y otras células interconectadas. El funcionamiento del cerebro conduce a pensamientos, emociones, comportamientos, etc. Por mucho que hayamos estudiado cada neurona individual y conozcamos perfectamente su ciencia, nunca podremos predecir cómo se comportará una persona ni qué sentimientos tendrá.
Ésta es la idea de emergencia que forma la esencia de lo que son los sistemas complejos. Hay un aspecto muy interesante en ellos: aunque pertenecen a ámbitos diferentes, tienen características comunes. Por ejemplo, me dedico a investigar redes complejas. Las redes complejas son representaciones de sistemas complejos compuestos por unidades discretas, es decir, cuyas partes son entidades individuales como neuronas, países, computadoras, etc. Al estudiar estas complejas redes, aprendimos que, aunque pertenecen a dominios muy diferentes, como la economía, la biología, la tecnología, la infraestructura, etc., todas comparten una serie de propiedades y comportamientos.
Una propiedad clave que es muy común en estos sistemas es que hay elementos que están conectados a muchos otros elementos del sistema, mientras que la mayoría de los elementos están conectados a muy pocos. Esta es una propiedad que encontramos independientemente del tipo de red compleja que estemos estudiando. Otra propiedad fundamental es la llamada propiedad del mundo pequeño. Consiste en poder navegar de un elemento del sistema a otro en muy pocos pasos siguiendo las conexiones de red. Por ejemplo, si tomamos un avión para volar desde un pequeño pueblo cercano al pueblo más remoto del centro de Japón, quizás sea suficiente con tomar tres aviones, es decir, el viaje solo requiere tres pasos porque utiliza la propiedad del aeropuerto del pequeño mundo. red. En los sistemas sociales, este fenómeno también se conoce como los seis grados de separación. Es la misma idea: una persona está conectada con todas las demás a través de una cadena de conocidos con muy pocos intermediarios. Otra propiedad típica es la transitividad en las interacciones o, siguiendo el ejemplo de los sistemas sociales, podemos decir que los amigos de mis amigos son mis amigos. Y hay muchas más, como la existencia de comunidades, etc.
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El estudio de sistemas complejos ayuda a tomar decisiones correctas. Te daré un caso específico. En la década de 1990, Canadá entró en una crisis debido al agotamiento de las poblaciones de bacalao en la costa atlántica de Canadá. Las autoridades determinaron que las focas eran las responsables del colapso porque habían proliferado y amenazado a las poblaciones de bacalao, por lo que decidieron exterminarlas. Mataron a casi medio millón de focas, pero el resultado fue sorprendente: la población de bacalao disminuyó aún más. El error estuvo en suponer una relación lineal inversa entre focas y bacalao, menos focas significa más bacalao, pero ese no es el caso. Un ecosistema como aquel en el que conviven focas y bacalaos en Canadá es un sistema complejo en el que muchas especies interactúan entre sí y millones de cadenas alimentarias unen a las dos especies. No tener en cuenta esta complejidad del ecosistema hizo que la eliminación de las focas permitiera la proliferación de otras especies, como ciertas especies de tiburones que depredaban con mayor avidez el bacalao. Si no se conocen todas las cadenas que conectan los elementos de un sistema, es muy difícil tomar decisiones correctas.
María de los Ángeles Serrano Morales Profesor ICREA de la Universidad de Barcelona estudia redes complejas.
Pregunta enviada por correo electrónico desde Julia Mayor.
Coordinación y redacción: Victoria Toro.
Respondemos a una consulta científica semanal patrocinada por el programa L’Oréal-Unesco “Por las mujeres en la ciencia” y de Bristol-Myers Squibb, que responde a las preguntas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicos y tecnólogos, socios de MEDIO (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), quienes responden a estas preguntas. Envía tus preguntas a [email protected] o por X #respondemos.
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