Seminario sobre la Teoría de los Sistemas Auto-Organizados, 30-10-2017, preparado por Michel Ferré, Matemático y profesor de Matemáticas. La sesión ha tenido lugar el 30 de octubre de 2017 en la Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos.

1. La Teoría de la Auto-organizaciónLa Teoría de la Auto-organización
3. Sistemas funcionales3. Sistemas funcionales

2. Los sistemas y las retroacciones
Retroacción « negativa » :
estabilidad, homeostasis
Retroacción « positiva » :
amplificación, evolución
« El sistema como globalidad actúa sobre sí mismo
a través de lo local»

3. « El sistema como globalidad actúa sobre
sí mismo a través de lo local »
La sinergia : acción conjunta de varios
factores en la realización de una
función.
(Palabra acuñada en el siglo XIX, en el
campo de la fisiología).
La clausura funcional : cierre de un conjunto
de dependencias funcionales.
Ciclos e hiperciclos en el metabolismo.
A → B → C → D → A → B → C...

4. Los sistemas funcionales
1. Dialéctica estructura / función
2. Emergencia y materialidad
3. Bottom-up y top-down
4. Los sistemas anidados
5. Del individuo a la biosfera

5. 1. Dialéctica estructura / función
estructura, orden y organización
Estructura :disposición de las partes dentro
de un todo.
Orden: indexación del espacio:
« todo está en su sitio » ;
indexación del tiempo (secuencias) :
« cada acción llega a su tiempo ».
Organización : dinámica orientada hacia un
objetivo (auto-regulación, optimización.)

6. Arthur Koestler - 1905-1983
Este autor húngaro-británico inventó la palabra « holón »
para designar un « todo » que forma parte de otro « todo ».
(libro : « El espíritu de la máquina »).
También presentó la dialéctica interna de los sistemas
basada en la oposición entre
una dinámica divergente y
una dinámica convergente.
1. Dialéctica estructura / función
dinámica de la organización

7. 1. Dialéctica estructura/función
definición de divergencia y convergencia
Divergencia : expansión, difusión, multiplicación.
→ Crecimiento exponencial
Convergencia : contracción, reunión, reducción.
→ Cofactores, jerarquía
Sistema regulador : mecanismos de control,
márgenes de funcionamiento.
→ Auto-regulación

8. 1. Elementos de una misma
clase :
Ejemplo : células que se reproducen
1. Dialéctica estructura/función
dinámica de la organización

10. 1. Elementos de una misma
clase :
Ejemplo : células que se reproducen
2. Funciones → Restricciones
« inteligentes ».
Ejemplo : comunicación entre células,
epigenética
1. Dialéctica estructura/función
dinámica de la organización

11. 1. Elementos de una misma
clase :
Ejemplo : células que se reproducen
2. Funciones → Restricciones
« inteligentes ».
Ejemplo : comunicación entre células,
epigenética
3. Dinámica divergente /
convergente.
Ejemplo : diferenciación de las
células, tejidos, apoptosis.
Dialéctica organizativa
1. Dialéctica estructura/función
dinámica de la organización

12. Una función selectiva :Una función selectiva :
lala apoptosisapoptosis

13. LaLa diferenciacióndiferenciación de los tejidosde los tejidos

14. 1. Elementos de una misma
clase:
Ejemplo : células que se reproducen
2. Funciones → Restricciones
« inteligentes ».
Ejemplo : comunicación entre células,
epigenética
4. Organización.
Ejemplo : el cuerpo y su anatomía
3. Dinámica divergente /
convergente.
Ejemplo : diferenciación de las
células, tejidos, apoptosis.
Dialéctica organizativa Un Todo optimizado en
equilibrio dinámico
1. Dialéctica estructura/función
dinámica de la organización

15. 1. Dialéctica estructura/función
dinámica divergencia / convergencia
Otros ejemplos :
- La relación presas-depredadores
Es un sistema auto-regulado.
- La empresa
Producción de varios productos /
Selección en función del mercado.
(la « convergencia » es determinada por
factores exteriores).

16. 2. Emergencia y materialidad
Emergencia débil :
estructura geométrica global
Emergencia fuerte :
salto cualitativo : sabores, olores,
conciencia

17. ELEMENTOSELEMENTOS DE LADE LA
ESTRUCTURAESTRUCTURA
FUNCIONES SELECTIVASFUNCIONES SELECTIVAS
TODOTODO
ORGANIZADOORGANIZADO
Grados de libertad Secuencias temporales
Regulación

18. ELEMENTOSELEMENTOS DE LADE LA
ESTRUCTURAESTRUCTURA
FUNCIONES SELECTIVASFUNCIONES SELECTIVAS
TODOTODO
ORGANIZADOORGANIZADO
ORGANIZACIÓN « SUPERIOR »ORGANIZACIÓN « SUPERIOR »
Grados de libertad Secuencias temporales
Regulación

19. 2. Emergencia y materialidad
Principio fundamental de la teoría de los sistemas :
« la organización del nivel inferior permite
la materialización del nivel superior ».
(ej. la fisiología permite el movimiento.)
1. aparición de estructuras complejas a
partir de reglas simples.
2.aparición de nuevas estructuras
dinámicas en conexión con una
organización ya compleja que sirve de
soporte.
Emergencia :

20. Diferencia entre «materia» y «materalidad».
- Materia: es la realidad espacial y perceptible por los sentidos (colores,
densidad,etc...) : p.e., los cuerpos, los átomos.
- Materialidad: son los « elementos operativos concretos y constitutivos del sistema».
Para una especie : actitudes, asociaciones (señales químicas), tipo de
percepciones y capacidad de reconocimiento de formas...
p. e., « materialidad » de una especie
2. Emergencia y materialidad

21. 3. ¿Bottom-up o top-down?
Detrás del fenómeno de la emergencia, se encuentra el problema de la causalidad :
las «causalidades verticales».
El planteamiento de Lamarck fue:
“la necesidad crea la función y
la función crea el órgano”.
Darwinismo : « el órgano permite
la función ».
¿Cuál llegó primero : el órgano o la función ?

22. La causalidad ascendente :
los diferentes elementos básicos
se enlazan para formar componentes
más grandes, más complejos.
Reconocimiento de formas y
estrategias
Nivel cognitivo existencial
Búsqueda de presas Nivel « ecosistema »
Intención pro-activa de
comer : movilización del
cuerpo
Nivel «miembro de una
especie», actor
Sensación de hambrehambre Nivel fisiológico:
organismo
Perturbación del
metabolismo
Nivel químico-metabólico
Falta de alimentos Nivel físico
Por ejemplo, el hambre....
3. ¿Bottom-up o top-down? :
bottom-up

23. El desarrollo embrionario :
de lo general a los detalles.
Causalidad descendente :
se empieza con un modelo general,
y luego se definen las diferentes partes
y sub-partes, etc.
3. ¿Bottom-up y top-down?:
top-down

24. 2. Enfoque lógico : la auto-referencia
y la causalidad circular.
Asociación de las dos causalidades :
3. ¿Bottom-up y top-down?:
la « tensegridad » causal
1. Enfoque topológico : « lo global actúa sobre lo global »,
auto-inyección de un « universo 4D» en sí mismo.
3. Enfoque dual : la doble construcción de un círculo:
a partir del radio o de las tangentes.

25. 4. Los sistemas anidados
Edgar Morin (1921- )
Edgar Morin ve el mundo como un todo
indisociable. Inventa el término
« auto-eco-re-organización » aplicado a los
sistemas complejos.
Jean-Louis Lemoigne (1931- )
Especialista de la sistémica y de la
epistemología constructivista.
Propone una pirámide de los sistemas.
Pensadores de la complejidad

26. Evolución de las especies y galaxia
Biosfera (existencias) S
Ecosistema (relaciones)
Agentes (población - especie) C
Organismo (fisiología)
Metabolismo químico V
Átomos y moléculas
Mundo cuántico M
4. Los sistemas anidados :
la pirámide
De abajo hacia arriba :
- Complejidad creciente
- Ritmos decrecientes

27. Entre dos niveles :
Principio de correspondencia dual
entre estructuras (simetrías internas)
del nivel superior y funciones del nivel
inferior.
P.e., la respiración :
los pulmones (estructura fisiológica)
y en las células, las funciones
enzimáticas de la mitocondria (nivel
químico-metabólico).
4. Los sistemas anidados :
la dualidad
S
C
Organismo (fisiología)
Metabolismo químico V
M

28. Hay una correspondencia entre las
situaciones cognitivas del sistema biosférico y las
« funciones ecológicas » de los ecosistemas.
Funciones ecológicas en la ecosfera :
- especialización (biodiversidad)
- complementaridad (asociaciones)
- circulación (migraciones)
La biosfera es un sistema de existencias : un sistema de situaciones cognitivas.
Supone una observación y un observador. Es un sistema de perspectivas.
4. Los sistemas anidados :
la dualidad
Biosfera (existencias) S
Ecosfera (relaciones)
C
V
M
Estructuras cognitivas de las existencias :
- discriminación (detalles significativos)
- asociaciones
- perspectivas (distancia, diferentes puntos de
vista)

29. Ecosistema y climax
El ecosistema evoluciona, madura y
tanto se adapta al entorno como adapta
su propio entorno a sus necesidades.
(Aumento de complejidad, de
especialización y optimización).

30. 5. Del individuo a la biosfera
La célula es un sistema de moléculas
El organismo es un sistema de células
y de órganos
El individuo es un sistema de actos
intencionales
La ecosfera es un sistema de relaciones, de
asociaciones y de optimización
La biosfera es un sistema de existencias.
Funciona como un « sistema cognitivo ».
¿Es la evolución misma un sistema ?

31. La biosfera, como un Todo, fomenta y sostiene unas condiciones adecuadas
para ella-misma.
Hipótesis Gaia – James Lovelock
Se mantienen constantes :
La temperatura global de la superficie de la Tierra
a pesar del aumento de la radiación del sol
La composición atmosférica aunque debería ser
inestable
La salinidad del océano.
Una atmosfera nueva basada en el oxígeno y el nitrógeno.
Gracias a la vida ha aparecido :
Lynn Margulis (1938-2011)
James Lovelock (1919- )

32. Datos galácticos
Composición del cinturón de Kuiper :
los objetos del cinturón son
mayoritariamente constituidos por
compuestos volátiles helados como el
metano, el amoníaco y el agua.
Eras de la vida y ciclos
intragalácticos :
El sistema solar orbita alrededor del
centro de la galaxia en 226 millones de
años. Es de la misma escala que las
eras de la vida.

33. 20,5 años-luz
Exoplanetas : otras biosferas potenciales en la galaxia

34. Ciclos de la evolución
Se registran extinciones masivas cada 26 a 30 millones de años.
La trayectoria del sistema solar corta el plano de la galaxia cada
30 millones de años.

35. ¿Sería la aparición de la vida y de la conciencia,
un fenómeno galáctico ?

36. michel.ferre @ yahoo.com