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pedro sergio

Ejemplos de sistemas complejos

Definición de sistema complejo
Un sistema complejo es un sistema formado por un número elevado de componentes elementales que interactúan de forma local y con reglas muy simples que gobiernan la dinámica del conjunto. A pesar de ello, la evolución temporal es muy complicada de predecir y resulta muy difícil obtener resultados teóricos interesantes sobre el sistema.

Tráfico.
Existen varios modelos utilizados en física estadística con este fin, aplicables al estudio de atascos en tráfico de coches en carreteras, o de datos en redes de ordenadores por ejemplo. En cualquiera de ellos, el tráfico se compone de entidades discretas que se desplazan por cierta estructura y el modelo pretende predecir el tipo de flujo y la forma en la que se producen los atascos

Economía
En este marco se trata de entender las conductas sociales colectivas que tienen los individuos cuando, por ejemplo, deciden invertir o no invertir, cuando deciden seguir al que compra o al que vende en función de decisiones que toman todos (sin saberlo) en conjunto.

Pila de arena
Si se hace en la playa una pila de arena agregando arena poco a poco, observas que por un rato se forma una pila en forma de cono, pero en un momento el agregado de “un grano” más produjo una enorme avalancha de actividad, de desmoronamiento. En este ejemplo ilustrativo, cada grano de arena se comporta individualmente en formal no lineal, ya que si tratas de desplazarlo suavemente, no se inmuta, lo empujas un poco más y, de pronto, rueda.

Las situaciones que presentan un comportamiento de caos determinista se caracterizan por:
• Estar descritas matemáticamente por sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales Presentar gran sensibilidad a las condiciones iniciales, con sinergias y retroalimentaciones, en los que aparecen en consecuencia "efectos mariposa"
• Ser disipativas, es decir que para evolucionar necesitan un aporte constante de energía
• En su devenir se va perdiendo información de modo que al cabo de un tiempo, más o menos largo, pierden toda relación con las condiciones iniciales

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comentarios

Un sistema complejo no necesita ni muchos elementos ni relaciones simples. Ejemplo de ambas cosas: un matrimonio. La relación de pareja genera información nueva que no está presente en los miembros.
Lo que sí podemos decir es que mientras más elementos y/o más interacciones, el sistema será más complejo.
Lo que caracteriza la complejidad son las interacciones entre elementos que afectan el comportamiento de los elementos y del sistema. Usando tu ejemplo, interacciones entre autos generan patrones de tráfico (el martes veremos más al respecto).
Ojo: complicado!=complejo.

Buenos ejemplos.

Para caos, no es requisito un flujo constante de energía. Éste se considera requerimiento para los sistemas "lejos del equilibrio" (término de Ilya Prigogine http://en.wikipedia.org/wiki/Ilya_Prigogine ). Veremos más al respecto el lunes...
No es tanto que se pierda información, sino que se genera más de la que podemos guardar...

Carlos