Más información en: http://www.universidadpopularc3c.es/index.php/actividades/seminarios/event/2939 Seminario sobre la Teoría de los Sistemas Auto-Organizados - 13-11-2017, preparado por Michel Ferré, matemático y profesor de matemáticas. La sesión ha tenido lugar el 13-11-2017 en la Universidad Popular Carmen de Michelena.

1. Los sistemas auto-organizadosLos sistemas auto-organizados
4. SISTEMAS DE AGENTES,
SISTEMAS COLECTIVOS

2. En el enfoque sistémico...
A. El tiempo es interior. Mide una
actividad.
B. El espacio es interior. El exterior es el
sistema del nivel superior.
C. La información es interior a un sistema.
No existe una información en sí.

3. En el enfoque sistémico...
Cada sistema manifiesta una clausura
funcional que le permite tener cierta
autonomía.
Un sistema se transforma por
reorganización completa.
La organización es un orden no trivial :
« no se puede hacer nacer del caos un
orden no trivial gracias a un algoritmo
que no lo contenga desde el principio ».

4. El análisis sistémico
Diferentes partes del análisis :
- La naturaleza del sistema : ¿de qué está constituido ?
- La finalidad interna (atractor) : ¿hacia qué equilibrio tiende ?
- Las relaciones entre las partes
- Las regulaciones (bucles) : ¿cómo reacciona frente a perturbaciones ?
- Los diferentes estados estables posibles (adaptación)

5. Redes, sociedades y sistemas de agentes
1. Sistemas multiagente
2. Colectividades « inteligentes »
3. Redes cognitivas
4. Redes de sistemas auto-referentes

6. 1. Sistemas multiagente :
agentes y grupos
Un agente :
es una entidad capaz de percibir su
entorno y actuar de manera racional.
(maximizar un resultado esperado)
S
6. Ecosfera
5. Agentes y poblaciones C
4. Organismo (fisiología)
V
M
No se puede aislar al actor de su
entorno. Son dos caras de la
« misma moneda ».

7. 1. Sistemas multiagente :
redes y co-determinación
La relación de co-determinación :
A → B y B → A
Es una interdependencia y cada uno
influye sobre el otro al mismo tiempo.
P.e., los movimientos dentro de un
equipo de deporte.
Las redes : conjunto de elementos
conectados entre sí. Las conexiones
pueden ser de presencia, de
intercambio de información o de
circulación de flujos (materia, energía,
etc...)
¿ Es una red un sistema ?
Para serlo, se necesita que se definan :
- una dialéctica divergencia / convergencia
- y un equilibrio dinámico (atractor).

8. 1. Sistemas multiagente :
conexiones
En una red libre de escala, algunos nodos
están altamente conectados, es decir,
poseen un gran número de enlaces con
otros nodos, mientras el grado de
conexión de casi todos los nodos es
bastante bajo.
Una red aleatoria :
Una red libre de escala :

9. 1. Sistemas multiagente :
estructura interna libre de escala
Retro-acción positiva :
Si un elemento posee un
mayor número de
conexiones que otro,
tenderá a atraer aún más
conexiones (conexión
preferencial).
La red se vuelve un sistema auto-
regulado : está en constante
evolución y adaptación.
Modelo Barabàsi-Albert :
Incorpora dos conceptos generales:
crecimiento y
conexión preferencial.
Eso permite la generación de redes libres de
escala (o siguiendo una ley de potencia).

10. 1. Sistemas multiagente :
otras situaciones libres de escala
La ley de George Zipf :
en una determinada lengua
la frecuencia de
aparición de distintas
palabras sigue una
distribución que puede
aproximarse por :
Pn
= 1 / na
La distribución de los terremotos
Las redes de amigos

11. 1. Sistemas multiagente :
el « sistema manada »
Una manada de lobos
puede ser considerada
como un sistema auto-
regulado.
Divergencia : actos
intencionales, esferas de
influencia.
Convergencia :
demostración de poder,
resiliencia.
El « lek » : es una agrupación de machos que
compiten por el apareamiento con hembras.
Los de mayor rango disponen de mayores
"burbujas" de espacio.
Lek de urogallo

12. 2. Colectividades e « inteligencia » :
redes de comunicación
Eso permite una inteligencia colaborativa :
inteligencia emergente de la acción de
muchos individuos que comunican entre sí.
Redes de comunicación :
Los agentes están en situación de intercambiar
información y para eso necesitan un nivel de
metacomunicación (protocolos, contexto,
verificación de la recepción del mensaje).
7. Biosfera (existencias) S
6. Ecosistema
(comunicación)
5. Poblaciones C
V
M

13. 2. Colectividades e « inteligencia » :
información y código
Visión « sistémica » :
La información es siempre « referente-a ».
Es una relación codificada dentro de un
sistema.
Visión « sustancialista » :
La información es un conjunto de datos
procesados que constituyen un mensaje.
El bit se vuelve un « átomo de conocimiento ».
La capacidad de almacenamiento de una
memoria digital también se mide en bits.

14. 2. Colectividades e « inteligencia » :
la comunicación como red
Pequeño mundo : es un tipo de grafo en
que la mayoría de los nodos pueden ser
alcanzados desde cualquier nodo
origen a través de un número
relativamente corto de saltos entre ellos
(5 o 6).

15. 2. Colectividades e « inteligencia » :
la comunicación como sistema de unificación
Unos macacos japoneses aprendieron
a lavar batatas (camotes), y poco a
poco este nuevo comportamiento se
extendió a través de la generación más
joven de monos.
Algunos efectos :
- la gran velocidad de difusión de la
información (amenazas, fuentes de
comida, etc...)
- la difusión de innovaciones

16. 2. Colectividades e « inteligencia » :
la inteligencia distribuida
Cardúmenes y pequeños mundos :
Cualquier perturbación produce un efecto
inmediato como si de un ser único se tratara.
En un sentido general, la comunicación es la
unión con otros seres.
El enjambre :
No se conocen muy bien las motivaciones
que pueden promover el agrupamiento
de los animales.
Entre las propiedades emergentes están
la transferencia de información en el
grupo, el proceso de toma de
decisiones, y la locomoción y
sincronización del grupo.

17. 2. Colectividades e « inteligencia » :
sistemas descentralizados
Estigmergia :
Los insectos sociales realizan tareas
sin necesidad de planificación ni de
un poder central.
Feromonas, por ejemplo.
Resolución de problemas :
Hormigas atravesando un río →
En caso de penuria, las hormigas
del nido salen para ayudar a
recolectar comida.

18. 2. Colectividades e « inteligencia » :
sistemas descentralizados
Las obreras de las hormigas tejedoras
construyen nidos en los árboles
uniendo hojas;
-primero las sujetan por medio de
«puentes» de obreras y
-después hacen que las larvas
produzcan seda mientras las mueven
por los bordes de las hojas.

19. 2. Colectividades e « inteligencia » :
comunicación entre vegetales
El 80% de las plantas están unidas por
una auténtica red social
Colocando micrófonos en las raíces
del maíz y utilizando altavoces, se
han detectado sonidos en la frecuencia
de los 220 hercios que provienen de
las raíces de las plantas.
Cada árbol se conecta con varias
docenas de otros árboles, a distancias
superiores a los treinta metros.

20. 3. Redes cognitivas
Las redes cognitivas :
Son redes de conocimientos y de personas :
son a la vez
- la situación dinámica observada
- y el observador.
8. Evolución
7. Vidas y observadores S
6. Ecosfera
C
V
M
Red P2P (peer to peer)

21. 3. Redes cognitivas :
« la nube » y la virtualidad
El aspecto cognitivo :
Los puntos de fuga → una esfera de
horizonte

22. 3. Redes cognitivas :
el presente como operación
Una proyección 4D → « 3D más tiempo » :
el presente es el resultado de una
proyección en la dirección del tiempo
dentro de nuestra existencia. Eso permite
la discriminación cognitiva.
Vivimos proyectando una realidad
holográfica 3D : es nuestro psiquismo,
nuestro mundo « interior ».
La línea del tiempo es la dirección de
la proyección.

23. 3. Redes cognitivas :
el cuerpo como red cognitiva
Cada célula, cada órgano, es un punto de
vista sobre el cuerpo (diferenciación).
El cuerpo, como unidad, es una actividad
cognitiva convergente auto-regulada.
La diferenciación celular puede
ser vista como un sistema
cognitivo que construye nuestro
cuerpo.

24. Un ejemplo asombroso: el moho del limo
o moho mucilaginoso
En caso de penuria de alimentos (periodo
más seco), llega un momento en que
unas amebas del grupo segregan una
hormona llamada acrasina.
Esta hormona actúa como reclamo para las
otras amebas. Se reunen para formar
una « babosa » única.
3. Redes cognitivas :
el cuerpo como red cognitiva

25. 3. Redes cognitivas :
cognición, memoria y el olvido
La memoria eidética es la habilidad de
recordar imágenes con detalles muy
precisos sin necesidad de usar
mnemotecnia.
Era capaz de recordar el contenido de 12000
libros (al 98%) y de muchas sinfonías.
Kim Peek (1951-2009)
Función reguladora del olvido :
La acumulación de datos necesita, en un sistema
cognitivo, una función de olvido (para conservar
lo esencial).

26. 3. Redes cognitivas :
la existencia como sistema cognitivo
Abstracción y memoria selectiva :
La existencia como sistema cognitivo e
histórico produce una abstracción del
mundo (4D) que lo transforma en una
estructura 3D+tiempo.
El mundo 4D es la base del mundo 3D en
que vivimos. Es una « hiper-realidad ».
La « co-realidad » virtual :
Compartimos con otros la experiencia de
nuestra virtualidad psíquica.
La tumba de Napoleón en Paris.

27. 4. Redes de sistemas auto-referentes
Autopoiesis : neologismo
propuesto por los biólogos
chilenos Humberto
Maturana y Francisco
Varela en 1972, para
definir la química de auto-
mantenimiento de las
células vivas.
Redes de bucles auto-referentes :
Son los sistemas de tipo autopoiético,
capaces de auto-regenerarse. Disponen
de auto-reconocimiento.
8. Evolución y auto-
referencia
7. Biosfera (existencias) S
C
V
M

28. La autorreferencia es posible cuando
existen dos niveles lógicos : un primer
nivel y un meta-nivel.
Es la capacidad de reconocerse e
intervenir sobre sí mismo.
Un sistema auto-referente supone un
binomio « texto / contexto »
(epigenética)
La biosfera evolutiva produce su
propio contexto :
Nivel (contexto): el planeta
Meta-nivel (texto): los individuos de las
especies
4. Redes de sistemas auto-referentes :
la auto-referencia, ¿qué es?

29. Cada persona habla de sí misma
(sus vivencias) o pide a otra
persona que hable sobre sí
misma.
La auto-conciencia (conciencia de sí
mismo) : es la capacidad de
introspección y la habilidad de
reconocerse como un individuo que
se diferencia de su medio y de otros
individuos.
4. Redes de sistemas auto-referentes :
el caso del lenguaje

30. Una especie, en tanto que actividad,
es la relación que mantienen los
individuos que la representan y el
contexto que les corresponde.
( concepto de Umwelt).
Relación individuo / contexto:
La alimentación y la respiración son
interiorizaciones del entorno. Permiten
la elaboración del cuerpo.Éste último
es el entorno interiorizado.
4. Redes de sistemas auto-referentes :
las especies
Jacob von Uexküll (1864-1944)

31. El individuo es la interiorización
cualificada del nicho ecológico.
El individuo transforma su entorno 4D en
nicho 3D a través de sus vivencias
(conciencia y actividades).
Ciclo nicho / individuo / nicho.
Cada especie es un mundo perceptivo y
una actividad diferentes (estas esferas
existenciales son sensoriales y
motoras).
4. Redes de sistemas auto-referentes :
¿En qué medida una especie es un sistema auto-referente ?

32. Una biosfera es una red de esferas existenciales
locales que «flotan» en un mar cuántico no-local.
La biosfera incluye al planeta.
Es un conjunto de « historias » que se entretejen.
La materia está también compuesta por
esferas existenciales locales (planetas
sin vida, estrellas) donde la
« sensorialidad » y la « actividad » son
una y la misma cosa.
El nivel macroscópico es un nivel 3D más
tiempo.
El nivel cuántico es de tipo 4D.
4. Redes de sistemas auto-referentes :
una definición de la biosfera

33. michel.ferre @ yahoo.com