De la simplicitat a la complexitat: un viatge per

Institut Mont Perdut – Terrassa

27 de novembre de 2013

Martí Rosas Casals

rosas @ mmt.upc.edu - http://summlab.upc.edu

De la simplicitat a la complexitat: un viatge per la part de la realitat més allunyada de la intuïció

Índex

1. Qui sóc jo?

2. La complexitat dels problemes globals

3. La intuïció i la complexitat

4. El món globalitzat

5. Reflexions finals

Qui sóc?• Nom:

– Martí Rosas Casals

• Lloc de naixement:

– Terrassa (Vallès Occidental)

• Educació

– Escola d’Enginyeria de Terrassa (Un. Pol. Cat., Terrassa)

– Grup de Sistemes Complexos (Un. Pompeu Fabra, Barcelona)– Grup de Sistemes Complexos (Un. Pompeu Fabra, Barcelona)

• Treball actual

– Professor Titular d’Universitat

– Cap del Laboratori de Mesura i Modelització de la Sostenibilitat

• Interessos

– Sistemes complexos

– Energia

– Sostenibilitat

On treballo?

Complex Systems Lab. (Barcelona)

Escola d’Enginyeria de Terrassa / SUMM Lab (Terrassa)

Mesura de la sostenibilitat y modelització de sistemes socio-ecològicsLínia d’investigació

Econometria, dinàmica de sistemes, agents, xarxes i SIG

http://summlab.upc.eduhttp://summlab.upc.edu

A què em dedico?

Programes d’investigació

Projectes d’investigació

PI1 PI2

Anàlisi i gestió

de sistemes

urbans i periurbans

Anàlisi i

optimització de

tecnologies i infraestructures

Anàlisi i gestió

de la sostenibilitat

i el territori

PI3

Recerca en la Recerca en la complexitatcomplexitat dels sistemes socials i ecològics, dels sistemes socials i ecològics, desenvolupant aplicacions que permetin pràctiques de gestió, desenvolupant aplicacions que permetin pràctiques de gestió, governança i tecnologies sostenibles.governança i tecnologies sostenibles.

A què em dedico?

Com he anat a parar aquí?

Com he anat a parar aquí?

Abans de sopar

Qualsevol moment!

Caps de setmana

Qualsevol moment!

Com he anat a parar aquí?

La ciència

sorgeix de la

curiositat

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Systems_engineering_application_projects_collage.jpg

L’enginyeria

sorgeix de la

curiositat

aplicada

Índex

1. Qui sóc jo?

2. La complexitat dels problemes globals

3. La intuïció i la complexitat

4. El món globalitzat

5. Reflexions finals

2. La complexitat dels problemes globals

Quina paradoxa s’hi mostra?

Paradoxa : un procés d’escalfament porta a d’escalfament porta a un procés de refredament

És possible?

2. La complexitat dels problemes globals

L’escalfament global com a problema sistèmic.

La sistèmica (o pensament sistèmic) implica, essencialment, un canvi d’escala en els processos de

pensament i actuació sobre els sistemes.

TemporalEspacial

2. La complexitat dels problemes globals

Espacial

La complexitat és allò que apareix quan hom empra el pensament sistèmic.

Índex

1. Qui sóc jo?

2. La complexitat dels problemes globals

3. La intuïció i la complexitat

4. El món globalitzat

5. Reflexions finals

3. La intuïció i la complexitat

Canvis petits i graduals

en les causes, generen

canvis petits i graduals

en els efectes.

Regles de comportament

Els sistemes es poden

comprendre si es

divideixen en parts

més simples.

3. La intuïció i la complexitat

Regles de comportament

deterministes generen

resultats completament

deterministes.

Totes les veritats del

món real són el resultat

lògic del seguiment

d’un seguit de regles.

més simples.

Comportaments sorprenents

tan sols poden sorgir de la

complicada i difícil de

comprendre interacció entre

les parts components d’un

sistema.

Canvis petits i graduals en les causes, poden gener ar canvis GRANS i SOBTATS en els efectes.

3. La intuïció i la complexitat

Ricard Solé: Scaling laws in the drier, Nature 449, 151-153, 2007

Els sistemes NO es poden comprendre si es divideixe n en parts més simples.

Maculinea arion

¿?

Myxoma virus

+

3. La intuïció i la complexitat

Myrmica sabuleti

-

-

+

Comportaments sorprenents poden sorgir d’INTERACCIO NS MOLT SIMPLES entre les parts components d’un sistema.

3. La intuïció i la complexitat

Comportaments sorprenents poden sorgir d’INTERACCIO NS MOLT SIMPLES entre les parts components d’un sistema.

3. La intuïció i la complexitat

Cal que els animals segueixin tres regles moltsimples:

(1) Mou-te en la mateixa(1) Mou-te en la mateixadirecció que els teusveïns.

(2) Estigues prop d’ellsperò...

(3) evita les col·lisions ambells.

Intuïció vs. Realitat

La complexitat és la

part de la realitat més

allunyada de la

intuïció.

Interaccions no lineals entre les parts

Individualitat

Com s’expressa / es mostra la complexitat?

3. La intuïció i la complexitat

Fluxos de

realimentació

Autoorganització

Individualitat

i diversitat

(jerarquia)

Autoorganització i fenòmens emergents

3. La intuïció i la complexitat

Exemple 1 Exemple 3Exemple 2

Índex

1. Qui sóc jo?

2. La complexitat dels problemes globals

3. La intuïció i la complexitat

4. El món globalitzat

5. Reflexions finals

4. El món globalitzat

Internet a nivell de sistemes autònoms (grups de PC locals cadascun d’ells representant

cents o milers de màquines).

4. El món globalitzat

Aeroports.

4. El món globalitzat

http://www-personal.umich.edu/~mejn/networks/callings.gif

Trucades telefòniques en un determinat instant.

Xarxes tròfiques

4. El món globalitzat

http://www-personal.umich.edu/~mejn/networks

4. El món globalitzat

Xarxa d’amics en una escola (estudis primaris i secundaris)

Xarxa de relacions

sentimentals en un institut

d’educació secundària

(AddHealth, James Moody, HIV

studies)

4. El món globalitzat

M. E. J. Newman

The Structure and Function of

Complex Networks

SIAM Review, Vol. 45, No. 2, pp. 167

– 256.

http://www.visualcomplexity.com/vc/

Que tenen la majoria d’aquestes

xarxes en comú i com ens

condiciona la seva estructura ?

4. El món globalitzat

Connexió preferent

Cesc

Eric

4. El món globalitzat. Un món petit

Triangles (“Els

amics dels meus

amics són els

meus amics”)

+

Ric

Joan

Renata

Joan

Pol

Jose

Maria

Connexions a

llarga distància

=

“El món és un

mocador”

4. El món globalitzat. Efectes en cascada

Ecosistema definit en termes de xarxa d’interaccions

Complexity and fragility in ecological networks

R. V. Solé and J. M. Montoya, Proc. Roy. Soc B. 2001

4. El món globalitzat. Efectes en cascada

“Les espècies que s’extingeixen es perden per sempre. Això no és Jurassic Park: no les podem portar de tornada” S. Pimm

4. El món globalitzat. Efectes en cascada

Índex

1. Qui sóc jo?

2. La complexitat dels problemes globals

3. La intuïció i la complexitat

4. El món globalitzat

5. Reflexions finals

Reflexions finals

• La complexitat, és la part de la realitat més allunyada de la intuïció i apareix quan s’observa el món de manera sistèmica i global.

• El comportament complex que alguns sistemes presenten és fruit, però, de la interacció simple entre les parts que els componen.parts que els componen.

• En el món globalitzat, tot està connectat, com una xarxa, l’estructura de les quals ajuda a dispersar les modes, els rumors i les actituds, siguin correctes o no tant.

• Cal anar amb compte, però, doncs moltes xarxes són extremament fràgils quan algun del seus elements desapareix.

Vols venir en aquest viatge?

• Grup de Sistemes Complexos > http://complex.upf.edu

• Santa Fe Institute > www.santafe.edu

• Laboratori de Mesura i Modelització de la Sostenibilitat > http://summlab.upc.eduSostenibilitat > http://summlab.upc.edu

• Science in School > http://www.scienceinschool.org

• Scientix > http://www.scientix.eu

• Desire > http://desire.eun.org

• U4Energy > http://www.u4energy.eu

• inGenious > http://www.ingenious-science.eu

Vols venir en aquest viatge? Llegeix abans...

Lewin, R.: Complejidad. 1995, Barcelona: Tusquets, Col·leció Metatemas.

Solé, R.: Xarxes complexes. 2009, Barcelona: Biblioteca Universal Empúries.

Allò que mai heu de perdre

(1) Curiositat !

(per fer-se preguntes)

(2) Perseverància i amor !

(per contestar-les)

Moltes gràcies

Institut Mont Perdut – Terrassa

27 de novembre de 2013

Martí Rosas Casals

rosas @ mmt.upc.edu - http://summlab.upc.edu

Moltes gràcies