Los sistemas complejos: una mirada más allá de la suma de las partes
En el fascinante campo de la investigación científica, el estudio de los sistemas complejos ocupa un lugar destacado. Estos sistemas son conjuntos formados por numerosos elementos interconectados entre sí, que dan lugar a un comportamiento global impredecible basado en el comportamiento individual de cada componente. Este concepto, que hunde sus raíces en la antigua China y la Grecia clásica, sostiene que el todo es más que la suma de las partes.
Para entender este concepto, consideremos el cerebro humano, un notable ejemplo de sistema complejo. Compuesto por neuronas y otras células interconectadas, el cerebro genera pensamientos, emociones y comportamientos. Aunque podamos estudiar cada neurona en profundidad y conocer su funcionamiento en detalle, nunca podremos predecir con exactitud cómo se comportará una persona o cuáles serán sus emociones.
El principio de la emergencia es fundamental en los sistemas complejos. Es el fenómeno por el cual los sistemas complejos exhiben comportamientos que no pueden ser predichos conociendo simplemente el comportamiento de sus partes individuales.
Las redes complejas, que son representaciones de sistemas complejos formados por unidades discretas como neuronas, países, ordenadores, etc., revelan características comunes interesantes. A pesar de pertenecer a ámbitos muy distintos como economía, biología, tecnología o infraestructuras, todas comparten una serie de propiedades y comportamientos.
Una de las propiedades más notables es la existencia de elementos que están conectados a muchos otros elementos del sistema, mientras que la mayoría de los elementos están conectados a muy pocos. Esta propiedad se encuentra en casi todos los sistemas complejos, independientemente del tipo de red compleja que se estudie.
Otra propiedad es la conocida como propiedad de mundo pequeño. Según este principio, se puede navegar de un elemento a otro del sistema en un número muy pequeño de pasos siguiendo las conexiones de la red. En los sistemas sociales, este fenómeno también se conoce como los seis grados de separación, que sugiere que cualquier persona está conectada a cualquier otra a través de una cadena de conocidos con muy pocos intermediarios.
La transitividad en las interacciones es otra propiedad típica de los sistemas complejos. En el contexto de los sistemas sociales, podemos describir este fenómeno diciendo que las amigas de mis amigas son mis amigas.
El estudio de los sistemas complejos no es solo una cuestión de interés académico, sino que tiene implicaciones prácticas importantes. Permite tomar decisiones más informadas y precisas, especialmente en situaciones donde las relaciones entre las partes del sistema son complejas y no lineales.
Un ejemplo de ello es la crisis que enfrentó Canadá en la década de los noventa debido al agotamiento de los bancos de pesca del bacalao en la costa Atlántica canadiense. Las autoridades culparon a las focas, que habían proliferado amenazadoramente, de la disminución de las poblaciones de bacalao y decidieron exterminarlas. Sin embargo, la población de bacalao disminuyó aún más después de la exterminación de las focas.
El error fue asumir una relación lineal inversa entre las focas y el bacalao, es decir, menos focas significaba más bacalao. No obstante, el ecosistema donde cohabitaban las focas y el bacalao es un sistema complejo, con millones de cadenas tróficas conectando las dos especies. Al eliminar a las focas, proliferaron otras especies, como ciertos tipos de tiburones, que depredaban el bacalao con mayor voracidad.
Este ejemplo ilustra la importancia de tener en cuenta la complejidad de los sistemas al tomar decisiones. Si no se conocen todas las cadenas que interconectan los elementos de un sistema, es muy difícil tomar decisiones acertadas.
María de los Ángeles Serrano Moral, profesora ICREA en la Universitat de Barcelona, es una de las investigadoras líderes en el estudio de las redes complejas. El análisis de estas redes nos permite entender mejor la naturaleza de los sistemas complejos y, por lo tanto, tomar decisiones más informadas y precisas.
El campo de los sistemas complejos es un área de investigación fascinante y en constante evolución. La comprensión de estos sistemas nos ayuda a entender mejor el mundo en que vivimos y a tomar decisiones más acertadas en una amplia gama de ámbitos, desde la biología y la economía hasta la tecnología y la infraestructura.
