SISTEMAS COMPLEJOS: SISTEMAS URBANOS
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- Celia Emilia San Martín Carrasco
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1 SISTEMAS COMPLEJOS: SISTEMAS URBANOS Eduardo Zurek, Ph.D. Ing. José Gabriel Ramírez Ing. Shirley Arango Encuentro Ambiental Ciudades Sostenibles Diciembre 10 de
2 Qué es un Sistema complejo 54
3 DIFINICIÓN: SISTEMA COMPLEJO Un sistema complejo es un sistema para el que es difícil, si no imposible, limitar su descripción a un número limitado de parámetros o variables que lo caracterizan, sin perder sus propiedades funcionales, y según la definición de sistemas, está compuesto por varias partes interconectadas cuyos vínculos contienen información adicional y comunicación entre ellas que puede estar oculta al observador (Pavard y Dugdale, 2000). PARTES INTERCONECTADAS 55
4 CARACTERISTICAS DE SISTEMAS COMPLEJOS No Determinista No lineal Emergentes Auto-organizable Adaptativos Evolutivos Irreversibles Casualidad circular 56
5 SISTEMAS EMERGENTES Fenómenos urbanos: Sociales, culturales o políticos Múltiples Componentes Unidades de Interacción Propiedades Emergentes SISTEMA COMPLEJO Es un Comportamiento o característica de un sistema que surge a partir de los comportamientos individuales de los componentes del sistema. 57
6 Características: Sistemas Emergentes No existe un ente de control o jerárquico de arriba hacia abajo que establezca que se debe hacer. Cada elemento involucrado describe un comportamiento no complejo que sigue reglas sencillas y locales que sólo él las conoce. La interacción entre las condiciones o reglas locales y el azar produce un diseño emergente global que es intrínseco entre las partes del sistema. 58
7 DEFINICIÓN: SISTEMAS AUTO-ORGANIZABLES Algunas definiciones: Louise K. Comfort (1996, p. 166) define la auto-organización como Reacomodo fundamental de energía y acción al interior del sistema, con el objetivo de conseguir un mayor número de metas. Sergio Moriello (2003) interpreta a auto-organización como la forma a través de la cual el sistema recupera el equilibrio, modificándose y adaptándose al entorno que lo rodea y contiene. Eric Bonabeau y colegas (1997. p. 188) definen a la auto-organización como el conjunto de mecanismos dinámicos por los cuales aparecen niveles globales en un sistema a partir de interacciones entre sus componentes de bajo nivel. 59
8 Principios básicos de la auto-organización 1. Retroalimentación positiva 2. Retroalimentación negativa 3. Amplificación de las fluctuaciones 4. Interacciones múltiples 60
9 DEFINICIÓN: SISTEMAS COMPLEJOS ADAPTATIVOS Un sistema complejo adaptativo (CAS) puede modificar su comportamiento para adaptarse a los cambios en su entorno (Rammel, Stagl y Wilfing, p. 10). 61
10 Principios básicos de los Sistemas Complejos Adaptativos Agregación (Aggregation). Etiqueta (Tagging) No Linealidad (Non-linearity). Flujos (Flows). Diversidad (Diversity). Modelos Internos (Internal models). Bloques de Construcción (Building blocks) 62
11 Modelación de sistemas complejos Existen diversas técnicas para el modelado de sistemas complejos, entre las más destacadas tenemos: La basada en agentes La basada en dinámica de sistemas 63
12 Esquema para el modelado de sistemas complejos 64
13 Roles en el modelado de sistemas complejos EXPERTO El experto es aquella persona cuyo conocimiento sobre el funcionamiento y características del sistema real que se pretende modelar es confiable. MODELADOR El modelador es un profesional que posee un conocimiento explícito que le permite modelar, analizar, diseñar e implementar modelos formales a partir del sistema real. ORDENADOR El ordenador es el que se encarga de resolver el modelo formal que ha sido abstraído del sistema real. Este asume el papel que anteriormente tenían los matemáticos y resuelve el modelo a partir de los valores iníciales y las primicias lógicas. 65
14 Esquemas en el modelado de sistemas complejos ABSTRACCIÓN: Se obtiene un modelo preliminar 66
15 Esquemas en el modelado de sistemas complejos (2) DISEÑO Y CODIFICACIÓN: Se obtiene un modelo formal 67
16 Esquemas en el modelado de sistemas complejos (3) INFERENCIA: Se prueba el modelo formal 68
17 Esquemas en el modelado de sistemas complejos (4) ANÁLISIS: Se analizan los resultados de la simulación APLICACIÓN: Se aplica el conocimiento adquirido sobre el sistema real 69
18 MODELACIÓN DE SISTEMAS COMPLEJOS CON DINÁMICA DE SISTEMAS Variables Observables: Las variables observables son variables dinámicas cuyo comportamiento puede ser visto a simple vista y que por lo general se encuentran sujetas a la ley de causa y efecto. La modelación basada en dinámica de sistemas se centra específicamente en identificar relaciones de casualidad que se producen entre los distintos componentes y que retroalimentan el sistema Una de sus principales ventajas consiste que estos se pueden representar matemáticamente como un conjunto de ecuaciones cuyas variables son componentes del sistema modelado 70
19 Aplicaciones de sistemas Complejos Redes complejas Redes Neuronales Autómatas celulares 71
20 Gracias Eduardo Zurek Varela Shirley Paola Arango Rojas José Gabriel Ramirez Suarez 72
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