miércoles, 25 de agosto de 2010

Enfoques de la Teoria Gneral de Sistemas

El procedimiento mecanicista consistía esencialmente en resolver el organismo vivo en partes y procesos parciales: el organismo era un agregado de células, la célula lo era de coloides y moléculas orgánicas, el comportamiento era una suma de reflejos condicionados y no condicionados, y así sucesivamente. Los problemas de organización de estas partes al servicio del mantenimiento del organismo, de la regulación consecutiva a perturbaciones, se evitaban; o bien, de acuerdo con la teoría llamada vitalista, se tenían por explicables sólo merced a la acción de factores animoides —duendecillos, dan ganas de decir— que acechaban en la célula o el organismo; lo cual evidentemente era, ni más ni menos, una declaración en quiebra de la ciencia. 

Ante aquella situación, yo y otros fuimos conducidos al punto de vista llamado organísmico. Significa, en pocas palabras, que los organismos son cosas organizadas y que, como biólogos, tenemos que averiguar al respecto. Traté de dar forma a este programa organísmico en varios estudios sobre el metabolismo, el crecimiento y la biofísica del organismo. Un paso en tal dirección fue la llamada teoría de los sistemas abiertos y los estados uniformes, que es, resumidamente, una expansión de la fisicoquímica, la cinética y la termodinámica ordinarias. 

Me dio la impresión, no obstante, de que no podía detenerme en el camino que había elegido, y ello me condujo a generalización mayor aun, a lo que llamé «teoría general de los sistemas». 

La idea viene de muy atrás: la presenté por primera vez en 1937, en el seminario filosófico de Charles Morris en la Universidad de Chicago. Sin embargo, en aquel entonces era mal visto teorizar en biología, y temí lo que el matemático Gauss llamaba «el clamor de los beodos». De modo que guardé mis notas en un cajón y no fue sino hasta después de la guerra cuando aparecieron mis primeras publicaciones sobre el asunto. 

Ocurrió entonces algo interesante y sorprendente. Resultó que se había producido un cambio en el clima intelectual y que estaban de moda la construcción de modelos y las generalizaciones abstractas. Más aun: un buen puñado de científicos habían seguido líneas de pensamiento parecidas. O sea que, al fin y al cabo, la teoría general de los sistemas no estaba tan aislada, ni era una idiosincrasia personal en el grado que yo había creído, sino que correspondía a una tendencia del pensamiento moderno. 

Hay una porción de progresos novedosos destinados a enfrentarse a las necesidades de una teoría general de los sistemas. Los enumeraremos brevemente: 

(1) La cibernética, basada en el principio de retroalimentación o de líneas causales circulares, que proporciona mecanismos para la persecución de metas y el comportamiento autocontrolado. 

(2) La teoría de la información, que introdujo el concepto de información como magnitud medible mediante una expresión isomorfa de la entropía negativa en física, y desarrolla los principios de su trasmisión. 

(3) La teoría de los juegos, que analiza, con un novedoso armazón matemático, la competencia racional entre dos o más antagonistas en pos de ganancia máxima y pérdida mínima. 

(4) La teoría de la decisión, que analiza parecidamente elecciones racionales, dentro de organizaciones humanas, basadas en el examen de una situación dada y de sus posibles consecuencias. 

(5) La topología o matemáticas relaciónales, incluyendo campos no métricos tales como las teorías de las redes y de las gráficas. 

(6) El análisis factorial, o sea el aislamiento, por análisis matemático, de factores en fenómenos multivariables, en psicología y otros campos. 

(7) La teoría general de los sistemas en el sentido más estrcto (G.S.T. en inglés), que procura derivar, partiendo de una definidor general de «sistema» como complejo de componentes interactuantes conceptos característicos de totalidades organizadas, tales come interacción, suma, mecanización, centralización, competencia, finalidad, etc., y aplicarlos entonces a fenómenos concretos. 

Si bien la teoría de los sistemas en sentido amplio tiene carácter de ciencia básica, existe un correlato en ciencia aplicada, lo que a veces se llama ciencia de los sistemas, a secas. Este dominio está vinculado de cerca a la moderna automación. A grandes rasgo: se distinguen los campos siguientes (Ackoff, 1960; A. D. Hall 1962): 

- Ingeniería de sistemas, es decir, la concepción, el planeamiento la evaluación y la construcción científicos de sistemas hombre-máquina. 

- Investigación de operaciones, el control científico de sistemas existentes de hombres, máquinas, materiales, dinero, etc. 

- Ingeniería humana, que es la adaptación científica de sistemas y especialmente máquinas, con objeto de obtener máxima eficiencia con mínimo costo en dinero y otros gastos. 

Un ejemplo muy sencillo de la necesidad de estudio de lo «sistemas hombre-máquina» es el viaje aéreo. Quienquiera cruce continentes en jet a velocidad increíble teniendo, sin embargo, que pasar incontables horas esperando, haciendo cola, amontonado en los aeropuertos, se dará clara cuenta de que las técnicas físicas de viaje aéreo son de lo mejor, en tanto que las técnicas de «organización» siguen en un nivel primitivísimo. 

Con todo y que hay gran traslapamiento, en los diversos campo predominan diferentes concepciones. En la ingeniería de sistema se emplean la cibernética y la teoría de la información, así como la teoría general de los sistemas en el sentido más estricto. La investigación de operaciones usa instrumentos como la programación lineal y la teoría de los juegos. La ingeniería humana, que se ocupa de las capacidades, limitaciones fisiológicas y variabilidad de los seres humanos, incluye biomecánica, ingeniería psicológica, factores humanos, etc., en su arsenal. 

Los motivos conducentes a la postulación de una teoría general de los sistemas pueden resumirse bajo unos pocos encabezados. 

(1) Hasta hace poco, el campo de la ciencia como empresa nomotética —es decir, que trata de establecer un sistema de leyes explicativo y predictivo— coincidía prácticamente con la física teórica. En consecuencia, la realidad física pareció la única otorgada por la ciencia. La consecuencia fue el postulado del reduccionismo, el principio de que la biología, el comportamiento y las ciencias sociales habrían de manipularse de acuerdo con el parangón de la física, y al fin reducirse a conceptos y entidades de nivel físico. En virtud de adelantos en la física misma, las tesis fisicalista y reduccionista se tornaron problemáticas y hasta se manifestaron como prejuicios metafísicos. 

Las entidades de que trata la física —átomos, partículas elementales, etc. — han resultado ser mucho más ambiguas de lo que se supuso: no son metafísicas piedras de construcción del universo sino modelos conceptuales harto complicados, inventados para dar razón de determinados fenómenos de la observación. Por otro lado, las ciencias biológicas, del comportamiento y sociales han salido adelante. A fuerza de tener que ver con estos campos, y de las exigencias de una nueva tecnología, se impuso una generalización de los conceptos científicos y de los correspondientes modelos, lo cual llevó al surgimiento de nuevos campos más allá del sistema tradicional de la física. 

(2) En los campos biológico, del comportamiento y sociológico, hay problemas esenciales que la ciencia clásica descuidó, o, mejor dicho, que no entraban en sus consideraciones. Si examinamos un organismo vivo, apreciamos un orden pasmoso, organización, mantenimiento en cambio continuo, regulación y aparente teleología. Asimismo, en la conducta humana es imposible prescindir de la persecución de metas y de la intencionalidad, aunque se adopte una posición estrictamente conductista. Ahora bien, conceptos como los de organización, directividad, teleología, etc., sencillamente no tienen cabida en el sistema clásico de la ciencia. 

De hecho, en la visión del mundo llamada mecanicista, basada en la física clásica, eran tenidos por ilusorios o metafísicos. Para el biólogo, p. ej., esto significa que precisamente los problemas específicos de la naturaleza viviente parecían caer más allá del alcance legítimo de la ciencia. La aparición de modelos —conceptuales y a veces hasta materiales— que representen semejantes aspectos de interacción multivariable, organización, automantenimiento, directividad, etc., implica la introducción de nuevas categorías en el pensamiento y la investigación científicos. 

(3) La ciencia clásica se ocupaba ante todo de problemas de dos variables, de cursos causales lineales, de una causa y un efecto, o de unas pocas variables cuando mucho. 

La mecánica es el ejemplo clásico. Da soluciones perfectas para la atracción entre dos cuerpos celestes, un sol y un planeta, y así permite la predicción exacta de futuras configuraciones y hasta de la existencia de planetas aún no vistos. Pero ya el problema de los tres cuerpos en mecánica es insoluble en principio y sólo puede ser abordado mediante aproximaciones. Existe una situación similar en el campo más moderno de la física atómica. 

También aquí son solubles problemas de dos cuerpos, como el de un protón y un electrón, pero cuando los cuerpos se multiplican surgen las dificultades. Numerosos problemas, particularmente en biología y ciencias sociales y del comportamiento, son al fin y al cabo problemas multivariables que requieren nuevos instrumentos conceptuales. Warren Weaver, uno de los fundadores de la teoría de la información, ha señalado esto en palabras muy citadas. La ciencia clásica, afirma, se ocupaba de vías causales lineales, o sea de problemas de dos variables, o de complejidades no organizadas. Estas últimas son tratables mediante métodos estadísticos y se empalman a fin de cuentas con el segundo principio de la termodinámica. Sin embargo, en la física y la biología modernas salen sin cesar al paso problemas tocantes a la complejidad organizada, interacciones entre muchas —pero no infinitas— variables, que requieren nuevas herramientas conceptuales. 

(4) Lo que se ha dicho no tiene pretensiones metafísicas o filosóficas. No estamos alzando una barrera entre la naturaleza inorgánica y la viviente, que evidentemente no vendría al caso en vista de la existencia de formas intermedias como los virus, las nucleoproteínas y demás unidades que se autoduplican. Tampoco insistimos en que la biología sea en principio «irreducible a la física», lo cual también andaría descaminado en vista de los tremendos adelantos en la explicación física y química de los procesos vitales. Análogamente, no se supone ninguna barrera entre la biología y las ciencias del comportamiento y de la sociedad. Lo cual, eso sí, no mitiga el hecho de que en los campos citados no haya instrumentos conceptuales adecuados que sirvan para explicar y predecir, tal como sucede en la física y en los múltiples campos de aplicación. 

(5) Se diría, pues, que hace falta una expansión de la ciencia para vérselas con esos aspectos que deja fuera la física y que son los que tocan a las características específicas de los fenómenos biológicos, del comportamiento y sociales. Esto equivale a la introducción de nuevos modelos conceptuales. 

(6) Estas construcciones teóricas ampliadas y generalizadas, estos modelos, son interdisciplinarios: trascienden los compartimientos ordinarios de la ciencia, y son aplicables a fenómenos en diferentes campos. Esto conduce al isomorfísmo entre modelos, principios generales y aun leyes especiales que aparecen en varios campos. 

Resumiendo: la inclusión de las ciencias biológicas, del comportamiento y sociales en la tecnología moderna exige la generalización de conceptos científicos básicos, lo cual implica nuevas categorías de pensamiento científico, en comparación con las de la física tradicional, y los modelos implantados con tal propósito tienen naturaleza interdisciplinaria. 

Una importante consideración es que los diversos enfoques enumerados no son monopolistas ni deben ser considerados como tales. Uno de los aspectos importantes de los cambios modernos en el pensamiento científico es la inexistencia de un «sistema universal» único y que lo abarque todo. Cada construcción científica es un modelo que representa determinados aspectos o panoramas de la realidad. Esto incluso vale para la física teórica: lejos de ser una presentación metafísica de la realidad última (como proclamaba el materialismo del pasado y sigue implicando el moderno positivismo), no es sino uno de estos modelos que, según revelan progresos recientes, no es ni exhaustivo ni único. 

Las varias «teorías de los sistemas» son también modelos que reflejan diferentes aspectos. No se excluyen mutuamente y a menudo se aplican combinadas. Por ej., ciertos fenómenos pueden tornarse susceptibles de exploración científica gracias a la cibernética, otros recurriendo a la teoría general de los sistemas en el sentido más estrecho; acaso en el mismo fenómeno haya aspectos describibles de esta y de otra manera. 

Esto, por supuesto, no cierra el paso —sino que más bien la fomenta— a la esperanza de mayor síntesis, que integre y unifique los varios enfoques presentes hacia una teoría de la «totalidad» y la «organización». En verdad, tales síntesis más altas —así entre la termodinámica irreversible y la teoría de la información— van siendo elaboradas poco a poco.

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