cepal charlas sobre sistemas complejos sociales...

Martin Hilbert (Dr.; Ph.D.)

MartinHilbert[at]gmail.com

CEPAL Charlas Sobre Sistemas Complejos Sociales (CCSSCS)

Una exploración guiada de conceptos y métodos

1era sesión (de 9) ¿Qué son los sistemas complejos?

Las preguntas de hoy

I. ¿Cuáles son las características de los sistemas complejos?

II. ¿Cuáles son algunas de las herramientas para analizar sistemas complejos?

Seth Lloyd. Measures of complexity: a nonexhaustive list. IEEE Control Systems. Aug;21(4):7–8.

42 Definiciones de Complejidad:

Definiciones de Complejidad

Weaver W. Science and Complexity. American Scientist. 1948;36:536–544.

1. Problemas de simplicidad: “…science before 1900 was largely concerned with two-variable problems” temperatura & presión; población & tiempo; producción & comercio, etc.

2. Problemas de complejidad desorganizada (“ciencia de promedios”): “…subsequent to 1900… scientists… developed powerful techniques of probability theory and of statistical mechanics … each of the many variables has a behavior which is individually erratic.”

distribuciones estadísticas; etc.

3. Problemas de complejidad organizada: “…dealing simultaneously with a sizable number of factors which are interrelated into an organic whole… cannot be handled with the statistical techniques so effective in describing average behavior… “

Contexto histórico de la Complejidad

Science must, over the next 50 years, learn to deal with these problems of organized complexity”

i.i.d.!

Problemas de simplicidad

Sistemas sociales complejos

Problemas de “promedio”

Características de Sistemas Complejos

Conectados

Interdependientes

Diversos

Adaptativos

Dependientes del camino

Emergentes (non-linealidad multi-nivel)

Source: Christakis and Fowler, 2007

Social = red

9/11 Red de terroristas

Amistad por raza

Source: http://www.visualcomplexity.com/vc/; Powell et.al. (2010);

Red de alimentación

Innovación & Industria Social = red 1990 1996 2002

Integración política y cooperación

Sources: Hafter-Burton, et.al. (2009), Maoz, et.al. (2003); Serdült y Hirschi; ASNA 2011;

Comercio Internacional

Inversiones

Transporte

Social = red

Migración

Desarrollo Sustentable

Negocio y Estrategia

Gobernanza democrática

Social = red

Porque la sociedad tiene tanto que ver con quién eres, que con quién estas

Redes Sociales

=> Política de la educación!

=> Política de agentes de cambio!

…ciertamente no de pantalones

rojos ...

…los que tienen los pantalones

rojos!

Diferentes estructuras de redes

Source: Stonedahl, F. and Wilensky, U. (2008). NetLogo Virus on a Network model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/VirusonaNetwork

Ver relación susceptibles y resistentes y # de las “ticks” temporales para:

Average-node-degree = 5

Average-node-degree = 10

¿Cuánto tiempo se tarda en propagarse a toda la red?

http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/VirusonaNetwork

http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/VirusonaNetwork

Diferentes estructuras de red conducen a diferentes curvas de difusión

% hogares EEUU

1900 1915 1930 1945 1960 1975 1990 2005

Tendencia general de aumento de la conectividad social conduce a una mayor velocidad de la difusión


Conectados: análisis de redes sociales

Interdependientes

Diversos

Adaptativos



Genero Geogr. Ingreso

Jorge M Urbano 700

Maria F Urbano 500

Juan M Rural 300

Magda F Rural 200

Maria Jorge

Juan Magda

Base de datos tradicional de atributos

Base de datos de enlaces de red

Jorge Maria Juan Magda

Jorge Mismo ---

Maria Mismo ---

Juan --- --- Mismo ---

Magda --- Mismo

Maria Jorge

Juan Magda



Interdependientes: paisaje adaptativo

Diversos

Adaptativos



Gestión Científica (del taylorismo al fordismo)

Paisajes de Monte Fuji (Osorno, Villarica)

21 libras

Mo

nto

de

l car

bó

n

leva

nta

do

en

8 h

ora

s

Tamaño de la pala

La interdependencia entre el carbón y el tamaño de la pala

Paisaje agreste/accidentado: ingeniería de las compensaciones internas D

ese

mp

eñ

o

Costo fijo

Costo variable

Paisaje bailando / acoplado / “agreste ajustable”: el efecto de las interdependencias

Fitn

ess

The NK model N: number of components

K: ‘degree’ of interdependency

Baile de estrategias privadas y políticas públicas

Interdependencias

entre los

opciones internos

(trade-offs)

hace un paisaje

agreste

Interdependencias

con agentes

externos

hace un

paisaje

bailar!

Exploración y Explotación y paisajes bailadnos

Fitn

ess

"...los agentes individuales equilibran la necesidad de explorar y explotar, produciendo

complejidad como resultado ...“ (S.E. Page, 2009)

Source: March, J. G. (1991). Exploration and Exploitation in Organizational Learning. Organization Science, 2(1), 71–87.




Diversos: entropía y variedad requerida

Adaptativos



Modelos agregados vs. diversidad

= = = 0.5 %

= +

Producto agregado Y =

= f (Capital + Trabjao)

Source: César A. Hidalgo (2010). Global Product Space. TEDxBoston


= = = 0.5 %

= +




Desarrollado =


= +




Sub-desarrollado =


= +

Attr.1

Attr.2

Attr.3

…

Ley de la variedad requerida:

"variedad absorbe variedad”

El número mínimo de estados necesarios

para un controlador para controlar un

sistema es el número dado de estados del

sistema (“grados de libertad”)





Adaptativos: procesamiento de la información



Electricidad: or ?

Aerodinámica: o ?

Hidrodinámica: o ?

Termodinámica: o ?

etc…

John von Neumann Claude Shannon Alan Turing

Sistemas sociales procesan información!






Dependientes del camino:

borde del caos


"...la mayoría de los accidentes individuales hacen muy poca diferencia para el futuro, pero otros pueden tener amplias ramificaciones, con muchas diversas consecuencias... Aquellos que llamamos accidentes congelados ... La acumulación de accidentes congelados es lo que le da al mundo su complejidad efectiva."

Source: www.complexcity.info/files/2011/09/Gell-Mann.pdf ; http://www.msp.umb.edu/LocHistoryTemplates/MSPTimelines.html ; "Sociology and Complexity Science", by B. Castellani & F. William Hafferty; Springer, 2009.

Pendientes del camino = “path-dependency”

Murray Gell-Mann (1929- ) Nobel 1969







borde del caos

Emergentes: modelos

basados en agentes autónomos (non-linealidad multi-nivel)

Emergenica Social

Adam Smith (1723 – 1790)

Emile Durkheim (1858 – 1917)

“…no es uno de los centros individuales de conciencia que constituyen la gran mayoría de la nación, a la que la corriente colectiva no es casi totalmente exterior, ya que cada una contiene sólo una chispa de ella…”

“...el busca sólo su propio beneficio… conducido por una mano invisible a promover un fin que no formaba parte de su intención... frecuentemente fomentará el interés de la sociedad más eficazmente que si de hecho intentara fomentarlo ... “

Jean-J. Rousseau (1712 –1778)

SUMA de [volonté particuliére] =

= [volonté de tous] ≠

≠ [volonté générale]

Karl Marx (1818 – 1883)

“... diferencias meramente cuantitativas más allá de cierto punto resultan en cambios cualitativos“ (+ Hegel y Engels => “principio metafísico básico de la Dialéctica”!

“auto- organización”

http://www.plataformaurbana.cl ; http://globedia.com

Modelo de segregación de Schelling

2400 agentes: 51 % => ? 49 % => ? 26 % & 25 % => ? 75 % & 76 % => ?

http://www.plataformaurbana.cl ; http://globedia.com

Modelo de segregación de Schelling

2400 agentes: 51 % => ? 49 % => ? 26 % & 25 % => ? 75 % & 76 % => ?

Los datos empíricos de Los Ángeles, Milwaukee, Cincinnati, Omaha, y Kansas City muestran "que la descripción de Schelling de las preferencias es en general correcta, pero que las curvas empíricas son menos regulares que los postulada por Schelling ...“ Clark (1991). Residential Preferences and Neighborhood Racial Segregation: A Test of the Schelling Segregation Model. Demography, 28(1), p.17

Planteamientos Alternativas

Schelling, T. C. (1971). Dynamic models of segregation. The Journal of Mathematical Sociology, 1(2), 143–186.

Modelos cada vez más complejos:

un par de docenas de Sugarscapes

Iain Weaver (2009) The Sugarscape; http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/Sugarscape

Diversidad de capacidades

La previsión y la planificación

Temporadas

Patrones de migración

Hijos y herencia

Recursos diversos

Comercio y precios

Préstamos y tasa del interés

La contaminación de la extracción de recursos

Enfermedad

Pertenencia cultural

…

...modelos más realistas / más complejos de la sociedad:

Source: Computational Modeling at Olin College. https://sites.google.com/site/compmodolin/lectures/lecture-01

Características y herramientas de Sistemas Complejos






borde del caos

Emergentes: modelos

basados en agentes autónomos (non-linealidad multi-nivel)

Reconocimiento

En este caso, especialmente (pero no exclusivamente) de:

Epstein, J. M., & Axtell, R. L. (1996). Growing Artificial Societies: Social Science from the Bottom Up (First.). A Bradford Book. Mitchell, M. (2011). Complexity: A Guided Tour. Oxford University Press, USA. Mitchell, M. (2013). Introduction to Complexity. online course. http://www.complexityexplorer.org/online-courses/1 Page, S. (2009). Understanding Complexity. Lecture Transcript presented at The Great Courses, Course No. 5181, http://www.teach12.com/ttcx/coursedesclong2.aspx?cid=5181 Schelling, T. C. (2006). Micromotives and Macrobehavior. Norton & Company. Wilensky, U. (1999). NetLogo. Northwestern University, IL http://ccl.northwestern.edu/netlogo/ …entre otros…

“...la innovación ... consiste en la realización de nuevas combinaciones" Schumpeter, J. (1939). Business Cycles. New York: McGraw-Hill. p. 84

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