Download - Modelado y Simulación de Problemas Complejos
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Modelos de sistemas complejos, investigacin interdisciplinaria y
simulacin computacional
Noviembre de 2015
El desafo de construir programas de investigacin interdisciplinarios en
problemas complejos
Dr. Leonardo G. Rodrguez Zoya
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Los programas de investigacin interdisciplinaria sobre problemas complejos - Leonardo G. Rodrguez Zoya [email protected]
Qu aprendieron en el curso?Formalismos de modelado y simulacin
Dinmica de sistemas
Sistemas multi-agente
Redes neuronales
Modelos de colas
Lgica difusa
Criticidad auto-
organizada
Algoritmo gentico
Autmatas celulares
DEVS
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Qu me propongo hacer?
Dimensin tico-poltica
Dimensin epistemolgica
Dimensin tcnica
Formalismos + DEVS
Investigacin interdisciplinar de problemas
complejos
Cmo construir
conocimiento?
Por qu y para quien construir conocimiento?
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El concepto de problema
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Meta punto de vista que articula mltiples puntos de vista
Qu es un problema (complejo)?
Un meta-sistema que incluye mltiples puntos de vistasobre una experiencia comn que busca ser conocida ytransformada porque es evaluada como no deseable.
Experiencia
S
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b
s
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s
Sistema observado
Sistemas
observadores
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Cul es el desafo?
Una forma de practicar la investigacin Que supone un trabajo en equipo Integrado por distintos especialistas Que aprenden a dialogar y comprenderse
a travs de un lenguaje comn En la cual se explicita un acuerdo tico-
poltico (marco epistmico) que permitedefinir una finalidad
Se construye una pregunta comn Para conocer una parte del mundo y
transformarlo
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Una ciencia humilde y frgil, capaz de pensarse a s misma de modo auto-crtico en su relacin con la sociedad para asumir el desafo de pensar y actuar en la complejidad del mundo
Investigacin interdisciplinaria en sistemas complejos
Supone una concepcin de la relacin ciencia y sociedad. Una ciencia
Socialmente relevante
Polticamente consciente
Humanamente responsable
Metodolgicamente factible
Tericamente robusta
Epistemolgicamente reflexiva
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Articulacin de tres dominios
Qu es el mundo? Cul es la naturaleza de la
realidad?
Quin conoce? Qu conoce? Cmo conoce (relacin S-O)?
Cul es el resultado de S-O?
Cmo y con qu construir
conocimiento?
Metodologa
Prctica cientfica / prctica de
investigacin
Epistemologa
Ontologa
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Pensarnos a nosotros mismos: el sistema de creencias
Creencias ticas
Creencias sociales
Creencias lgico-
cognitivas
Creencias ontolgicas
Creencias axiolgicas
Creencias metodolgicas
Creencias epistmicas
Organizacin de un marco epistmico en racimos de creencias
Creencias polticas
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Qu me propongo hacer?
Modelos de simulacinModelos de simulacin
Nivel tcnicoNivel tcnico
Nivel metodolgico
Nivel metodolgico
Nivel epistemolgico
Nivel epistemolgico
Nivel tico-poltico
Nivel tico-poltico
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Estructura de la propuesta: conceptos y niveles de reflexin
Modelo
Complejidad
Interdisciplina
Nivel epistemolgico
Nivel tico-poltico
Nivel metodolgico
Nivel tcnico
Sistemas complejos
Problemas complejos
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Momento 1. Niveles y conceptosMomento 2. La propuesta
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Nivel epistemolgico
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Por qu investigamos?
Investigamos para conocer
Qu es conocer?
El conocimiento como problemaEl conocimiento como objeto de estudio
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Interrogar crticamente la nocin de conocimiento
Qu conocemos?
Qu es el conocimiento?
Cmo conocemos?
Por qu y para quien
conocemos?
Quin conoce?
Dnde conocemos?
ConocimientoObjeto
ProcesoFinalidad Contexto
Sujeto
Producto
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Concepciones epistemolgicasConcepciones de conocimiento
Bacon. Empirismo
Descartes. Racionalismo
Kant. Crtica de la Razn
Piaget. Epistemologa
gentica
Sujeto Objeto
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Meta sistemaMeta punto de vista
Una epistemologa compleja
Sistema observador
Sistema observado
Una descripcin (del universo) implica a aquel que describe (que lo observa) H. Von Foerster
Observacin de la observacin cientfica: epistemologa de segundo orden o del conocimiento del conocimiento
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Nivel tico-poltico
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Reflexin poltica sobre la relacin ciencia-sociedad-valores
SociedadCiencia
(Institucin + Conocimiento)
Sociedad1
3
2
Cmo la sociedad condiciona el tipo deciencia que en ella se desarrolla? (1)
Cmo la ciencia influye en la sociedad? (2) Cul es el rol de los valores en el proceso
de construccin de conocimiento cientfico?(3)
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Tipos de valores
Objetividad Neutralidad Universalidad
Valores epistmicos
Valores sociales Valores ticos Valores polticos Valores estticos
Valores no epistmicos
Cul es el rol de nuestras creenciasaxiolgicas (valores) en nuestra prctica deinvestigacin?
Cmo incorporar reflexivamente los valores auna metodologa cientfica rigurosa y objetiva?
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El rol de los valores del cientfico
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El rol de los valores en la ciencia
Equidistancia
24 % posicin
equidistante
22,9% prximos al polo B
Polo A Polo B
El conocimiento cientfico es y debe ser completamente
neutral
El conocimiento cientfico se construye en
funcin de valores e intereses
53,1% prximos al polo A
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Dimensin tico-poltica de la prctica cientfica
Cosmovisin Ideologa
Postura tico-poltica
Paradigma
Sistema de valores
Marco normativo
Dimensin axiolgica
Marco epistmico
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Nivel ontolgico
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Cules son nuestras creencias acerca de la naturaleza de la realidad?
Es compleja la realidad?
T
r
a
d
e
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o
f
f
Lo complejo como atributo,
caracterstica, propiedad
intrnseca o natural de
ciertos fenmenos.
Lo complejo para un sujeto es un
obstculo de conocimiento.
Cualidad atribuida por el sujeto a un
objeto de conocimiento.
1 2
Acentuacin del objeto (+ realismo)
Acentuacin del sujeto (+ constructivismo)
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El status ontolgico de los sistemas complejos (i)
Extracto de entrevista (Rodrguez Zoya, 2013): un sistema complejo es algo que existe en la
realidad, que se puede observar, que es unobjeto de estudio () es que tal y como lo veoyo, un sistema complejo es algo que existe en larealidad y que se puede estudiar
Concepcin realista: el sistema complejo es un fenmeno dado positivamente en el mundo
de la experiencia
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El status ontolgico de los sistemas complejos (ii)
Extracto de entrevista (Rodrguez Zoya, 2013): un sistema complejo est relacionado con el
hecho de plantear una pregunta especfica () queva a permitir recortar un conjunto de observablesque vamos a llamar el sistema. Es una definicinepistemolgica. () el sistema aparece a partir delmomento en que se plantea una pregunta o sepretende resolver un problema
Concepcin constructivista: el sistema complejo es construido por el investigador
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Concepciones de sistemascomplejos
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Nuestras creencias funcionan como teoras implcitas que estructuran
un modo de ver la realidadAbies alba - PinaceaeAcer pseudoplatanusArbutus unedoCedrus deodaraCrataegus monogynaCopeyRosaceaeCupressusTuscaJuno
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Toda experiencia est cargada de teora
(Rusell Hanson, Patrones de Descubrimiento, 1958)
El nio y el profano pueden ver: ellos no son ciegos. Peroellos no pueden ver lo que ve el fsico: ellos son ciegos conrespecto a lo que ste ve. Nosotros podemos no or que eloboe est desafinado, aunque esto sea dolorosamente obviopara un msico (quien, incidentalmente no oye los tonos ylos interpretas como estando desacorde sino quesimplemente oye el oboe desafinado)
No hay lectura directa de la experiencia
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Quines son?
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La construccin de la observacin
Ningn observable est dado. No hayobservables pre-constituidos. No hay datosdados en la experiencia. No hay nada que seadirectamente observable. No hay lectura pura dela experiencia. No hay observables puros.
Los mtodos cualitativos y cuantitativos permiten construir distintos
tipos de observables
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Nivel metodolgico
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Qu son los mtodos?
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El mtodo, el camino, el caminante y el caminar
Lo que ensea a aprender, eso es el mtodo El mtodo no puede formarse ms que
durante la bsqueda No hay mtodo, soy hay una larga
preparacin Lo mtodos vienen al final (El anticristo) El mtodo es atreverse a pensar por uno
mismo para enfrentar la complejidad de losproblemas
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Multidimensionalidad de la idea de mtodo
Praxis Pensamiento
Procedimientos
Tcnicas
Lgica o forma de razonamiento
Normas
Mtodo Reglas
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La doble dimensin del mtodo
Praxis Poiesis
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Pensamiento complejo y metodologa de la investigacinLeonardo G. Rodrguez Zoya [email protected]
Prctica tico-poltica
Prctica social
Prctica de conocimiento
Prctica de pensamiento
Praxis
La modelizacin es una praxis, una prctica
Sin accin no hay mtodo ni modelo
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Los mtodos de la complejidad
Mtodos cientficos
Mtodo de pensamiento
Mtodos de modelado y simulacin de sistemas
complejos
Pensamiento complejo
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El pensamiento es el arte dialgico de la concepcin
Pensamiento
Nuestra prctica de pensamiento es el recurso metodolgico ms preciado
Imaginacin Creatividad
Innovacin
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La complejidad de la concepcin
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Pensar es concebir nuevas preguntas (abduccin)
Cmo pensamos?
Cmo nos interrogamos?
Cmo conocemos?
Cambiar depregunta de es loms difcil, porqueimplica cambiar elpunto de partida deun razonamiento.
Revoluciones depensamiento:nuevaspreguntas
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Qu es el movimiento? Cmo se produce el movimiento?
Aristteles Galileo Newton
Antes de Galileo la idea de movimiento permanente no ocasionado por la accin constante de algo careca de sentido
Pensador chino 5 a.c. La cesacin del movimiento se debe a una fuerza opuesta. Si no hay fuerza opuesta, el movimiento nunca se
detendr
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Cultivar el arte de preguntar
Tres formas de inferencia cientfica:induccin, deduccin y abduccin.
Abduccin, creatividad, imaginacin,psicologa del descubrimiento cientfico.
No hay tcnica ni procedimiento paraformular una buena pregunta.
Pueden sugerirse reglas para evaluar labondad de una pregunta de investigacin:claridad, pertinencia, justificacin, relevancia.
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La importancia de la interrogacin como arte
Arte de preguntar: arte de pensar, concebir,imaginar.
Cambiar de pregunta es cambiar de mundo,de paradigma, de marco epistmico.
Formular la pregunta es lo ms difcil. Los cambios ms significativos en la historia
de la ciencia y en la reorganizacin de lossistemas de conocimiento fueron por cambiosde preguntas.
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El marco epistmico como Weltanschauung
Es un sistema de pensamiento rara vez explicitadoque condiciona tanto el tipo de preguntas que seformulan como las teoras que se construyen perono determina su contenido.
Concepcin de ciencia y
conocimiento
Concepcin de la sociedad y la naturaleza
Marco epistmico
Paradigmassociales
Paradigmasepistmicos= +
Condiciona el tipo de ciencia
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Ejemplo de aplicacin del concepto de marco epistmico
El marco epistmico condiciona la pregunta conductora.
Por qu la ciencia moderna slo se desarrollo en Occidente? Por qu China no tuvo revolucin cientfica?
Oriente y Occidente tienen distintos marcos epistmicos.
Aristteles qu es el movimiento? Newton cmo se produce el movimiento? Galileo, el principio de inercia y el
pensamiento chino.
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El pensamiento complejo es un mtodo reflexivo que busca el conocimiento del
conocimiento
Meta-punto-de-vista: reintroduccinreflexiva del sujeto en elconocimiento que construye.
El observador tiene que incluirse en su observacin
Edgar Morin propone un principio de reflexividad y auto-crtica:
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Ejercicio auto-reflexivo
Cul es el marco epistmico que condiciona el tipo de ciencia que se desarrolla en la actualidad?
Cul es el marco epistmico que gobierna nuestra propia concepcin del mundo?
De qu modo nuestro marco epistmico influye en el tipo de preguntas que nos formulamos?
Posibilidad de auto-observacin y auto-crtica de nuestro marco epistmico
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El concepto de modelo
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En la vida cotidiana los individuos construyen modelos de la realidad social
Modos de ver Modos de pensar Modos de organizar la realidad
Modelos mentales
Modelos sociales
No razonamos ms que a travs de modelos (Paul Valery)
Comunicacin y discurso
Todo modelo es construido con un lenguaje: sin lenguaje no hay modelo
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La modelizacin como praxis y como lenguaje
Modelos en lenguaje natural
Lo que hacemos cuando investigamos es construir modelos
Modelos en lenguaje formal
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El lenguaje y los modelos
Modelos cualitativos, discursivos,
expresados en lenguaje natural
Modelos matemticos
Modelos estadsticos
Modelos computacionales
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Modelos basados en casos: cualitativos
Modelos centrados en variables: estadsticos cuantitativos
Modelos centrados en procesos: simulacin de la complejidad social
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La conceptualizacin de Minsky(Matter, Minds and Models, 1965)
Inclusin del sujeto-observador. Relacin tridica: sujeto (S) modelo (M) objeto (O). El modelo como mediador epistmico de la relacin S-O. Nocin prctica de modelo (utilidad, inters, uso). No determinacin a priori del soporte y forma de
expresin del modelo.
Para un observador B, un objeto A* es un modelo de un objeto A en la medida en que B puede usar
A* para responder preguntas que le interesan sobre A.
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Circuito cognitivo de los modelos cientficos
Fuente. Rodrguez Zoya (2013)
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-Modelos implcitos -Individuales y colectivos
Modelo mentalModelo mental
Modelo discursivo
Modelo discursivo
Modelo conceptual
Modelo conceptual
Modelo formalModelo formal
Modelo operacional
Modelo operacional
1. Modelos matemticos2. Modelos estadsticos3. Modelos computacionales
El proceso de modelizacin: creacin de mltiples modelos
- Modelos en lenguaje natural
- Modelos cualitativos
Modelo programado (ejecutable)
- Dilogo y comunicacin- Comprensin (Posib.)- Apertura hacia el otro, humildad cognitiva.
1. Explicitar marco epistmico y formulacin de la pregunta
2. Modelo de futuro3. Modelo de situacin
Explcito y sistemtico
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El concepto de complejidad
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Una aproximacin intuitiva
El aporte del sentido comn: (i) complejidad = dificultad, lmite, obstculo de
comprensin (ii) complejidad = complicacin
Qu es la complejidad?
1. La complejidad es un problema, expresanuestra incapacidad de comprensin,nuestros lmites cognitivos.
2. Distinguir lo complejo de lo complicado.
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Etimologa del concepto complejidad
Raz latina plexus: entrelazamiento. Verbo plectere: plegar, trenzar, entrelazar. Complexsus: enredo, conexin, que
abarca, apretn, abrazo. Lo contrario al trmino complejidad
(complexsus) no es lo simple sinoimplexsus: lo que no puede serdescompuesto. (Cf. Le Moigne 1990).
Lo complejo: Lo que est tejido junto. Paradoja de lo uno y lo mltiple (unitas multiplex)
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Metfora de la trama(unidad mltiple)
Lo complejo: un fenmeno que no puede ser descompuesto en unidades elementales
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Distincin de lo complejo y lo complicado
Un fenmeno complejo no puede ser descompuesto en ni reducido a partes
elementales o unidades mnimas. Lo complejo
1
Un fenmeno complicado puede ser descompuesto y/o reducido a partes
ms simples.
Lo complicado
2
La simplificacin o reduccin de lo complejo produce mutilacin. Se descompone el tejido
conjunto que no puede ser recompuesto.
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Caractersticas de los sistemas complejos
Componentes simples (en relacin al todo). Interacciones no lineales (el comportamiento del
sistema no se reduce a una suma de partes).No hay control centralizado (auto-organizacin).Conducta emergente (propiedades cualitativamente
nuevas que no se encuentran las partes).Dependencia ecolgica del entorno (sistema
abierto). Evolucin, adaptacin y aprendizaje.
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Complejidad organizada, no descomponibilidad, interdefinibilidad
Warren Weaver Herbert Simon
Rolando Garca
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Sistemas complicados y sistemas complejos
Sistemas complejos de transportes
Las ciudades como sistemas complejos
Complejidad de la comunicacin y la
interaccin
Complejidad de la fotografa y del cine
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Los elementos de un sistema complejo son interdefinibiles y pertenecen a
distintas disciplinas
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La complejidad como problema y como concepto cientfico
M
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d
i
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o
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S
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X
S
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I
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S
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X
V
I
I
X
I
X
Problemas de simplicidad
Complejidad desorganizada
Complejidad organizada
Modelos mecnicos
Modelos estadsticos
Modelos sistmicos
ProbabilidadTermodinmica
Fsica newtoniana
Sistemas complejos
1948Warren Weaver
Science and Complexity
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Caracterizacin de los sistemas complejos
Complejidad organizada sistemas de complejidad organizada, sistemas no
descomponibles cuyas partes son interdefinibles y no separables
Sistemas complejos
1
Complejidad desorganizada sistemas de complejidad desorganizada,
descomponibles y de partes aislables
Sistemas complicados
2
interdefinibilidad organizacin no descomponible
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La dificultad de la interdisciplina
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Problemas complejos
La fragmentacin de saberes
Problemas fundamentales
Mtodos de conocimiento
La organizacin del conocimiento
Inadecuacincreciente
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Compartimentacin y separacin de saberes
Cultura cientfica Cultura humanista
Ciencia Filosofa
Ciencias fsico-biolgicas
Ciencias humanas y
sociales
Hiperespecializacin
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Principio de disyuncin
Paradigma moderno es un paradigma de simplificacin
Principio de reduccin1
2
Para el paradigma moderno,
conocer es separar
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Necesidad de un mtodo de pensamiento que en lugar de
desunir, ayude a religar
El mtodo del pensamiento complejo un pensamiento que religa
Articular lo que est separado
Distinguir lo que est unido
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Los modelos, los mtodos y las disciplinas son como un lenguaje
Aprender a modelizar, aprender a construir modelos es
aprender un lenguaje yun nuevo hbito de pensamiento
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Y como todo lenguaje
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El horizonte metodolgico
Comprender
Escribir
Leer
Hablar
As como al hablar un lenguaje extranjero expandimos la posibilidad de comprender nuevos mundos, tambin practicando un nuevo mtodo
podemos expandir nuestro horizonte de pensamiento, de conocimiento y de accin
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Podemos entendernos aunque yo no hable tu idioma y tu no hables el mo
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Momento 2. Bosquejo de propuesta
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Las fuentes de inspiracin
Rolando Garca Oscar Varsavsky
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El enfoque constructivo de Oscar Varsavsky
Cmo es la sociedad que deseamos?
Estilo social / Estilo de desarrollo
Cmo pasamos de la sociedad actual a la sociedad deseada?
Estilo cientfico
Estilo tecnolgico
Estilo de consumo
Estilo de produccin
Estilo artsticos
Estilo educativo
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Compartir una propuesta
En qu tipo de sociedad queremos vivir?
Programas de investigacin interdisciplinaria en
problemas complejos
Qu tipo de ciencia necesitamos para construir una sociedad mejor?
Futuro deseable
Enfoque constructivo
-
Estrategia poltico-cientfica
Enfoque constructivo
Futuro deseable
Sociedad deseable
M
o
d
e
l
o
Problemas complejos
Investigacin interdisciplinaria
Sistemas complejos
Modelos de simulacin computacional
Sociedad futura
Modelo de sociedad
-
Interrogantes centrales
Por qu es estratgico pensar y concebir modelos compartidos de
futuro deseable?
Qu es un problema complejo?
Cmo investigar un problema complejo??
1
2
3
Interdisciplina Modelos Sistemas complejos Simulacin
-
88Introduccin
Por qu concebir modelos de futuro
deseable?
-
Por qu es estratgico pensar el futuro que deseamos?
Presente
Deseo
Variedad de futuros
Futuro
Nuestro presente fue antes futuro
Nuestro futuro ser presente
brecha / puente
Representacin expectativa del
porvenir
Por qu y para quin? Fines
Juicios de valor
(dimensin axiolgica)
Deliberacin racional y
eleccin de fines
Esperanza
Incertidumbre
-
Las tres lgicas del enfoque constructivo
Lo deseable
Lo posible Lo probable
Modelo normativoVisin del mundoSistema de valoresEleccin de finesConcepto tico-poltico
Modelo de futuro
Visibilizar alternativasAnlisis de viabilidadExploracin de consecuencias What if?Valoracin escenarios
Modelo posibilsticos
Finalidad predictivaAnticipar un estado futuroClculo probabilsticoGrado de confianza
Modelo probabilstico
Ayuda a la planificacin y la toma de decisiones: eleccin entre alternativas posibles
Enfoque constructivo
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Dimensin tica y poltica de los modelos de futuro
La concepcin de un modelo implica un compromiso tico (con
ciertos valores) y poltico (con ciertos fines)
Ningn modelo de futuro es axiolgicamente neutral
Objetividad Neutralidad valorativa
-
A todo modelo subyace un modelo normativo
Marco epistmico
Sistema de creencias y
valores
Visin del mundo
Sistema de pensamiento
Percepcin e interpretacin de la realidad
Jerarqua de
problemas
Preguntas que se
plantean
InferenciasRelaciones casuales
-
Un ejemplo
Modelo Los lmites del crecimiento
(Club de Roma, World III, 1972)
Modelo Mundial Latinoamericano
(Fundacin Bariloche, Herrera, Scolnik, Oteiza, et al. 1972)
Lmites fsicos del crecimiento Lmites sociopolticos
Estrategia: restriccin de crecimiento y
control poblacional
Estrategia: satisfaccin de necesidades bsicas
Valores: conservar el orden mundial
Valores: construir un futuro alternativo
-
Cmo construir modelos de futuros?
Modelos jerrquicosModelos
descendentes
Modelos TOP-DOWN
Modelos construidos por gestores, directivos,
decisores, planificadores, tcnicos, cientficos
Modelos emergentesModelos
participativos
Modelos BOTTOM-UP
Modelos co-construidos con la multiplicidad de
actores involucrados en la problemtica
Quin decide lo deseable?
-
Un principio tico-constructivo
Si el modelo va a ser empleado para laaccin y la toma de decisiones que afectala vida de un conjunto de actores, dichosactores deberan ser consultados sobre elfuturo que desean.
1
Los puntos de vista de los actoresimplicados en la situacin-problemticadeben ser representados en el modelo defuturo deseable.
2
Modelizacin participativa
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Escalas de observacin para la construccin de modelos de futuro
Escala planetaria
Escala supra-nacional
Escala pas
Escala sub-nacional
Escala Organizacional
Modelos Sistema-mundo; Sistemas globales
Modelos regionales
Modelos de sistemas sociales
Modelos de desarrollo regional/local
Modelos organizaciones pblicas, privadas, sociales
-
97Introduccin
Qu es unproblema complejo?
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La humanidad se enfrenta a problemas de complejidad creciente
Deterioro ambiental
Desigualdad social
Envejecimiento poblacional
Crecimiento demogrfico
Crecimiento de las ciudades
Especulacin financiera
Hiperproduccine hiperconsumo
Redes globales de terrorismo y
crimen organizado
Cambios en los sistemas productivos
Pobreza y exclusin
Los problemas complejos demandan nuevas estrategias de pensamiento, de conocimiento y de accin
Energa
Salud
Alimentos
Agua
-
Fsicos-biolgicos, ambientales, tecnolgicos, productivos, socio-econmicos, jurdico-normativ.Actores
sociales, polticos,
econmicos(productores, proveedores, organismos regulacin, etc.)
Carcter sistmico y no-disciplinario de los problemas complejos
Mltiples actores
Sistema socio-agro-ambiental
Mltiples procesos
Mltiples duraciones:
corto, mediano, largo plazo
Escala espacial y temporal
Niveles de organizacin Ecolgicas,
econmicas, sociales, ticas,
polticas, culturales.
MltiplesConsecuencias
Niveles de organizacin semi-autnomosVnculo entre el nivel micro y macro.
Sistemas complejos
Investigacin interdisciplinaria
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Planificar estratgicamente acciones constructivas para transformar el sistema hacia un estado ms deseable
Por qu son complejos los problemas fundamentales?
Plano tico
Plano epistmico
Plano prctico
Problemas complejos
Construir un vivir bien colectivo
Vida y necesidades humanas
Marco epistmico Alternativas de futuro
Modelos de futuro
Dimensin axiolgica
Sistemas complejos: mltiples actores, procesos interrelacionados, escalas temporales, dinmicas y niveles de organizacin (micro-macro)
Imperativo prctico: actuar para transformar Dificultad de comprensin
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En los problemas complejos hay un entrelazamiento de los
aspectos epistmicos, ticos y prcticos.
Desafo de conocimiento
Desafo de gestin
Desafo tico-poltico
Desafo colectivo
DecisinAccin
MetodologaComprensin sistmica
Visibilizar alternativasConcienciaRelacin ciencia y poltica
Trabajo en equipo
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Los programas de investigacin interdisciplinaria sobre problemas complejos - Leonardo G. Rodrguez Zoya [email protected]
Actuar sobre el sistema para transformarlo
Los problemas complejos exigen un compromiso tico-poltico
Problemas Complejos
No es posible separar el componente fctico (descriptivo-explicativo) del
componente axiolgico (tico-poltico).
Explicar y comprender el
sistema
Diagnstico IntervencinLograr que el sistema
evolucione hacia una situacin socialmente deseable.
Deseabilidad implica valores y polticas consecuentesPlano epistmico Plano prctico-constructivo
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103Introduccin
Cmo investigar problemas complejos?
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Multi-mtodoInvestigacinInterdisciplinaria
Sistemas complejos
Metodologa de investigacin interdisciplinaria de
problemas complejos
Componente epistemolgico
Componente metodolgico
Componente tcnico
Modelos
Simulacin computacional
Mtodos cualitativosMtodos cuantitativosMtodos matemticosMet. Computacionales
Mtodos escnicos
Modo de organi-zacin de unproceso de inv.colectivo integradopor especialistasdisciplinarios.
Pregunta conductora
Marco epistmico
Epistemologa constructivista
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3.1. El componente epistemolgico
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La construccin de un sistema complejo
PreguntaQuin
pregunta?Por qu
pregunta?
En qu contexto?
A quin le interesa la pregunta? Construccin del
sistema complejo
Ningn sistema complejo est dado en la realidad emprica, en el punto de partida de una investigacin
Marco epistmico
Importancia metodolgica de explicitar lacosmovisin, el sistema de valores y elmarco normativo que gua la investigacincientfica de carcter emprico.
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Diagnstico
Rol metodolgico del marco epistmico en la construccin de un sistema complejo
Mundo de la experiencia
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Mltiples problemas complejos
Marco epistmico
Pregunta conductora
Delimitacin y construccin del sistema
Evidencia emprica
Modelo de futuro
Estrategias propuestas
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Pregunta conductora
Diagnstico
Estrategia propuesta
Situacin problemtica
Sequa (frica, India, Brasil: 1960 1970) escasez de alimentos
(riesgo de seguridad alimentaria) hambrunas
Cmo se puede aumentar la produccin
de elementos en la regin X?
Cmo y por qu se ha modificado el acceso a
los alimentos, por parte de los sectores
populares?
Catstrofes naturales;superpoblacin; incapacidadpases pobres para incrementarproduccin; atraso de lastcnicas agrcolas.
Cambios en el sistemaproductivo; utilizacin abusivadel medio fsico; degradacinmedio-ambiental; marginacinde sectores sociales; deteriorode la calidad de vida
Programas de control de natalidad y modernizacin de la agricultura (Nuevas tecnologas,
mtodos de produccin)
Causas sociales, econmicas y polticas. Actuar en el nivel
socio-econmico poltico.
Diferencia en el marco epistmico
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3.2. El componente metodolgico
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La investigacin interdisciplinaria
Los mltiples procesos entrelazados en un problema complejo pertenecen al
dominio de distintas disciplinas
La complejidad de un problema estligada a la imposibilidad decomprenderlo sistmicamente desde unadisciplina particular.
Consecuenciametodolgica
Articulacin de disciplinas
Metodologa interdisciplinaria
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Articulacin de enfoques disciplinarios
al comienzo de la investigacin para
formular una pregunta conductora, delimitar
un problema y construir un sistema
complejo
Modo de concebir un problema
Metodologa interdisciplinaria
Marco epistmico
Equipo multidisciplinario
Los miembros de un equipo deben compartir un marco epistmico: Sistema de valores Un marco normativo Una concepcin de la
relacin ciencia-sociedad
Proceso
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La interdisciplina como proceso; la transdisciplina como producto
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Una metfora imperfecta El director? La partitura? Los msicos?
Como en el jazz tenemos que aprender a tocartodos juntos.
La partitura no est escrita. La escribimos entretodos pero no es un papel en blanco. Hay reglas yconocimientos previos.
El director no es el jefe que manda. Es alguienque sabe escuchar y coordina las diferencias.
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Diferencias con otros enfoques
En la multi-disciplina se integran resultados deinvestigaciones disciplinarias sobre un problema (secoordinan o yuxtaponen resultados); en la inter-disciplina se articulan al comienzo para construir unproblema comn.
No toda investigacin es interdisciplinaria (Ej. Que uninvestigador utilice conocimientos de distintasdisciplinas).
La interdisciplina es una consecuencia metodolgicade concebir problemas como sistemas complejos
La metodologa interdisciplinaria no emergeespontneamente por la mera constitucin deequipos multi-disciplinarios.
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Precisin de los lmites y alcance de la metodologa interdisciplinaria
El equipo es multidisciplinario, la metodologainterdisciplinaria.
La interdisciplina no presupone ni la anulacin ni la fusin delas disciplinas (integracin disciplinaria o transdisciplina).
La interdisciplina requiere del conocimiento especializado. La interdisciplina es una estrategia para articular los
conocimientos disciplinares implicados en la comprensin deun problema complejo.
La interdisciplina es un proceso que integra fases dearticulacin y diferenciacin de conocimientosdisciplinarios.
La interdisciplina es una propiedad emergente de unequipo (multidisciplinario) resultante de compartir un marcoepistmico y construir un problema comn.
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Proceso de modelizacin
El proceso de investigacin interdisciplinaria
La investigacin interdisciplinaria es un proceso (no un acto) en la cual se articulan dos fases:
Fases de integracin disciplinaria
Fases de diferenciacin disciplinaria
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2 Modelo interdisciplinario de un sistema complejo
Proceso de construccin de sucesivos modelos
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-Modelos implcitos -Individuales y colectivos
Modelo mentalModelo mental
Modelo discursivo
Modelo discursivo
Modelo conceptual
Modelo conceptual
Modelo formalModelo formal
Modelo operacional
Modelo operacional
1. Modelos matemticos2. Modelos estadsticos3. Modelos computacionales
El proceso de modelizacin: creacin de mltiples modelos
- Modelos en lenguaje natural
- Modelos cualitativos
Modelo programado (ejecutable)
- Dilogo y comunicacin- Comprensin (Posib.)- Apertura hacia el otro, humildad cognitiva.
1. Explicitar marco epistmico y formulacin de la pregunta
2. Modelo de futuro3. Modelo de situacin
Explcito y sistemtico
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Cmo organizar una investigacin interdisciplinaria?
1. Constituir un equipo multidisciplinario en funcindel problema complejo que se quiere abordar. Anlisis de las viabilidad de un proceso de investigacin
interdisciplinaria en sistemas complejos.
2. Explicitacin y co-construccin de un marco-epistmico compartido.
3. Construccin colectiva de la pregunta conductora yelaboracin interdisciplinaria de un modelo delsistema complejo.
Tres tareas cruciales:
Metodologa interdisciplinaria y la metodologa de modelizacin
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Qu es?
El Lenguaje Unificado de Modelado UML y la metodologa interdisciplinaria
1. Es un conjunto de smbolos que permiten crear: Diagramas estticos (modelo de la estructura u
organizacin de un SC). Diagramas dinmicos (modelo de
comportamiento, evolucin o cambio de un SC).2. Fcilmente comprensible por investigadores de
distintas disciplinas y especialistas en informtica.3. Facilita la comunicacin, organiza la discusin.4. Permite explicitar los conceptos y las relaciones.
Rigor. Precisin. Desambiguacin. Coherencia.5. Interfaz entre el modelo discursivo, conceptual y
formal.
Una herramienta de visualizacin grfica empleada en la ingeniera de software.
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Ejemplo: Diagrama de caso de uso
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Ejemplo de diagrama UML Diagrama de clases
Flexibilidad para modelizar actores individuales y colectivos, normas, instituciones, medio ambiente.
Heterogeneidad de atributos ycomportamientos.
Modelado de las relaciones entreactores y recursos.
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Diagrama (Proyecto MAELIA)
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UML como herramienta de dilogo, comunicacin para la construccin de
un modelo conceptual compartido
Cada especialista tiene su modelo mental implcito.
Especialista
Equipo multi-disciplinario
Proceso de comunicacin y discusin sobre
el problema complejo Informtico
Diagrama UML
Modelo conceptual emergente
Sesin de trabajo interdisciplinario
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3.3. El componente tcnico
La simulacin computacionalLos modelos basados en
agentes (MBA SMA)
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Qu es simular? Por qu simular? Cmo simular?
Emular un comportamiento de un sistema A por un sistema B
Comprensin de procesos
Sustituto a la experimentacin
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Simulacin humana de procesos sociales
(juegos)
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Usos de la simulacin en el estudio de sistemas complejos
Juegos de Rol
Simulacin humana
Modelos de sistemas complejos
Simulacin computacional
Modelos basados en agentes (MBA)
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Un MBA es una sociedad artificial de agentes autnomos y heterogneos que
interactan entre s y con el entorno
Sistema real(socio-agro-ambiental)
Sistema artificial(MBA)
MBA = Agentes + Reglas + Entorno MBA Programa informtico
Simulacin del proceso deauto-organizacin de un sistemacomplejo
Modelos generativos (bottom-up) Modelado de la complejidad
(heterogeneidad, autonoma,racionalidad limitada, adaptacin,aprendizaje).
Modelado del espacio geogrfico (GIS)
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Arquitectura de un modelo de agentes
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Aportes de los MBA a la investigacin interdisciplinaria de problemas complejos
1. Exploracin de la relacin entre el nivel micro ymacro de un sistema complejo.
2. Laboratorios artificiales, experimentacin virtual.3. Modelado de la heterogeneidad de entidades
humanas y no humanas (medio fsico, social,institucional, normativo, econmico) y susmltiples relaciones.
4. Modelos posibilsticos: exploracin dealternativas posibles, hiptesis what if?,construccin de escenarios, anlisis de viabilidad.
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Para concluir
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AprendizajeReflexinDecisinAccin
Modelos de posibilsticos
Modelos de diagnstico
Modelizacin y simulacin de sistemas complejos
Enfoque constructivo
Programas de investigacin interdisciplinarios en problemas complejos
Modelos de futuro
Momento normativo
Momento explicativo
Momento estratgico
Momento tctico-
operacional
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Naturaleza de la propuestaPropuesta abierta y colectiva
Propuesta abierta y colectiva
Propuesta poltica
Propuesta poltica
Propuesta epistmicaPropuesta epistmica
Propuesta metodolgica
Propuesta metodolgica
Propuesta tcnica
Propuesta tcnica
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Anlisis de viabilidad
Cules son las condiciones de posibilidad para el desarrollo de
programas de investigacin interdisciplinarios
en problemas complejos?
Condiciones institucionales
Condiciones culturales
Condiciones econmicas
Condiciones organizacionales
Condiciones educativas
Condiciones tcnicas
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Seremos capaces de imaginar creativamente el futuro deseable
y trabajar colectivamente de modo honesto, riguroso y
apasionado para construirlo?
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Leonardo G. Rodrguez Zoya
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Cmo citar esta obra
Rodrguez Zoya, Leonardo Gabriel (2015), Sistemas complejos, investigacin interdisciplinaria ysimulacin computacional. Qu tipo de ciencia necesitamos para construir una sociedad mejor?,Buenos Aires: Consejo Nacional de Investigaciones Cientficas y Tcnicas.
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