Nuevos métodos de complejidad para el estudio del paisaje y el

desarrollo económico territorial

Carlos ReynosoUniversidad de Buenos Aireshttp://carlosreynoso.com.ar

Agenda

• Antropología de la complejidad– El factor humano, social & cultural

• Significado de la complejidad– Tipificación de modelos

– Constantes en los objetos complejos

– Clases de la algorítmica compleja: tipología y ejercicios

– Estudios de casos en paisaje y turismo sostenible y modelos complejos de economía regional

• Conclusiones y recursos

Recursos• http://carlosreynoso.com.ar/paisaje

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Referencias

• Reynoso, Carlos. 2006. Complejidad y caos: Una exploración antropológica. Buenos Aires, Editorial Sb.

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Referencias

• Reynoso, Carlos. 2010. Análisis y diseño de la ciudad compleja. Perspectivas desde la antropología urbana. Buenos Aires, Editorial Sb

Significado de la complejidad

• Tipificación de modelos

Constantes de los objetos complejos

1. Complejidad no ligada a numerosidad, aleatoriedad o estocástica2. Emergencia: modelos microscópicos, de abajo hacia arriba3. Sensitividad (extrema) a las condiciones iniciales4. Auto-organización5. Sincronización6. No-linealidad7. Recursividad: aplicación recursiva de funciones de simplicidad extrema8. Baja dimensionalidad – Lo contrario de las estadísticas multivariadas9. Fractalidad10. Distribuciones estadísticas alejadas de la normalidad11. Ley de potencia12. Scaling en transiciones de fase13. Reticularidad compleja – Hubs y multitudes14. Efecto de los mundos pequeños: pocos grados de separación

1. Complejidad no ligada a numerosidad, aleatoriedad o estocástica

• Ruido blanco, ruido marrón (browniano), ruido rosa

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2. Emergencia: modelos microscópicos, de abajo hacia arriba

• Dinámica de sistemas (Forrester) – Modelo urbano en Sphynx

2. Emergencia: modelos microscópicos, de abajo hacia arriba

• Emergencia en autómatas celulares o MBA

3. Sensitividad extrema a las condiciones iniciales

• Efecto de las alas de mariposa (Lorenz)

• Ejercicios con la ecuación logística

5. Sincronización

6. No-linealidad

9. Fractalidad• CASA (Centre of Advanced Spatial Analysis)

• Michael Batty – Fractal cities

9. Fractalidad

• Problemas de Escala (1/2)– Problema del límite [boundary problem]

• Diferentes formas de trazar los límites producen distintos resultados en la estimación de la distribución y en diversos párámetros estadísticos

– Autocorrelación espacial• Primera ley de la geografía (Waldo Tobler, 1970)

• Modelo gravitacional

• Imposibilidad de aplicar estadísticas convencionales

– Falacia ecológica• Imposibilidad de inferir probabilidades individuales a partir del conjunto

– Múltiples distribuciones en un área

– Cómo pasar de lo local a lo global

9. Fractalidad

• Problemas de escala (2/2)– Presupuestos de monotonía y homogeneidad en el análisis

espacial clásico

– Inexistencia de “longitudes” precisas independientes de la unidad de medida

– Falacia locacional• Presupuesto de ubicación única de los actores, con impacto en análisis

sanitario, etc

• Casa, trabajo, transporte

– Problema de la unidad areal modificable (MAUP)• Diferentes correlaciones con distintas agrupaciones de datos

• De -0,99 a +0,99

10. Distribuciones estadísticas alejadas de la normalidad

Distribución normal

• Cerca del 68% del conjunto se encuentra a 1 desviación estándar de la media, 95 a 2 y 99,7 a 3

• Regla de 68-95-99,7

• Mal llamada “curva de Bell”

11. Ley de potencia• Independiente de escala = No hay valores normales, ni

una media, ni una escala característica

• La dispersión de los valores puede ser de orden astronómico

Tipos algorítmicos

• Ecuaciones de diferencia en dinámica no lineal y caos determinista

• Sistemas complejos adaptativos– Autómatas celulares– Modelos basados en agentes– Sociedades y culturas artificiales

• Geometría y cálculo de la dimensión fractal – Análisis de ondículas (wavelets)

• Metaheurísticas– Algoritmo genético, colonia de hormigas, simulación de

templado, percolación, inteligencia de enjambre

• Análisis de redes sociales complejas• Sintaxis del espacio

Repositorio de herramientas

• http://carlosreynoso.com.ar

Drill down en técnicas de la complejidad• http://carlosreynoso.com.ar/cursos-de-complejidad

Sistemas complejos adaptativos

Autómatas celularesModelos basados en agentes

[Presentaciones separadas]

Spacelle

GAMA

• https://code.google.com/p/gama-platform/

UrbanSim• http://www.urbansim.org/Documentation/WebHome

Toursim ABM• http://geoparticipation.ca/research/scenarios/

ESRI - CityEngine• http://www.esri.com/software/cityengine/

ABM y turismo sostenible• Francesco Pizzitutti, Carlos F. Mena y Stephen J.

Walsh (2014). “Modelling Tourism in the GalapagosIslands: An Agent-Based Model Approach”. Journal of Artificial Societies and Social Simulation, 17 (1) 14

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Técnicas de complejidad

• Modelos microscópicos como sustitutos del holismo global– Modelos celulares de uso de la tierra

– Modelos basados en agentes• Anasazi artificiales – Gumerman, SFI (¿fallido?)

• La evolución de la cooperación - Axelrod

• Estudios de J. Stephen Lansing en Bali

• Sintaxis espacial – La escala territorial

• Modelos de redes dinámicas

• Modelos de redes sociales en el espacio– Rematerializando la topología

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Anasazi artificiales - SFI

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Anasazi artificiales – Otra versión• http://www.openabm.org/model/2222/version/1/view

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Anasazi: ¿Qué anduvo mal?

• No se integraron los datos reticularmente• Exceso de realismo

– Los modelos complejos suelen ser de baja dimensionalidad

• No hay modelo de estado crítico o transición de fase– Conducta constante– Sistema multivariado sin definición de flujo causal– Sensitividad extrema a las condiciones iniciales– Criticalidad = Ley de potencia

• Supuestos etnocéntricos– Los nativos del primer mundo no pueden ser caníbales

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Agentes en el territorio

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Axelrod – Modelos de cooperación y evolución de cultura

Etnicidad y redes territoriales• http://carlosreynoso.com.ar/etnicidad-y-redes-territoriales/

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Agentes en la red territorial(1991) (2006)

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La red de templos de agua

• “For the Balinese, the whole of nature is a perpetual resource: through centuries of carefully directed labor by generations of farmers, the engineered landscape of the island's rice terraces has taken shape. According to Stephen Lansing, the need for effective cooperation in water management links thousands of farmers together in hierarchies of productive relationships that span entire watersheds. […] Lansing describes the network of water temples that once managed the flow of irrigation water in the name of the Goddess of the Crater Lake. Based on a system of power relations so subtle as to be completely overlooked by colonial administrators, the practical role of the temples was unnoticed until the advent of the "Green Revolution" of the 1970s. Lansing shows how the water temples then lost control of cropping patterns, a series of ecological crises developed, and the bureaucratic model of irrigation control was shown to be hopelessly over-simplified. Today the ancient system of water temples is threatened by development plans that assume agriculture to be a purely technical phenomenon. Using the techniques of ecological simulation modeling as well as cultural and historical analysis, Lansing argues that the material and the symbolic form a single complex--a historically evolving system of productive relationships that is the true unit of analysis. The symbolic system of temple rituals is not merely a reflection of utilitarian constraints but also a basic ingredient in the organization of production.”

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http://www.openabm.org/book/1928/12-interesting-example-bali

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http://www.openabm.org/book/1928/12-interesting-example-bali

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Lansing – The Bali Model (Mac Only)

http://www.ic.arizona.edu/~lansing/bali.htm

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Comparación entre subak

• ¿Cómo se compara la cosecha con la de otros subak?

– Mejor – Diferente – Igual – Peor – N/s

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Modelo de irrigación – Lansing-Kremmer

• http://www.openabm.org/model/2221/version/1/view

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Lansing – El Modelo de Balihttp://fora.tv/2006/02/13/J__Stephen_Lansing_A_Thousand_Years_in_Bali

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The Goddess and the Computerhttp://www.therai.org.uk/film/volume-ii-contents/the-goddess-and-the-computer/

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Impacto en el paisajeRed de los Templos de Agua

Fotografías del autor. Bali, Indonesia,enero y febrero de 1997

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Tecnologías globales ‘eficientes’ vs tácticas reticulares adaptativas étnicamente correctas

Otros casos de economía regional

Otros casos de economía regional

Otros casos de economía regional• http://www.iiasa.ac.at/web/scientificUpdate/2013/researchProgram/Adva

ncedSystemsAnalysis/Scientificachievement/Agent-based-modeling.html

ABM en economía computacional• http://en.wikipedia.org/wiki/Agent-based_computational_economics

Diseño y análisis de la ciudad compleja

• http://carlosreynoso.com.ar/tecnologias-urbanas-sostenibles-ciudad-compleja/

Paisaje y Turismo Sostenible

Antropología del Turismo

Turismo y complejidad

Turismo y complejidad

NetLogo• http://ccl.northwestern.edu/netlogo/

Bibliografía específica

Bibliografía específica

Bibliografía específica

Bibliografía específica

Bibliografía específica (NetLogo)

¿Preguntas?

Carlos ReynosoUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

http://carlosreynoso.com.ar