texto completo en:
Información y complejidad
En las ciudades, la información está organizada de diversas maneras y se manifiesta de forma compleja. Así como la materia y la energía pueden medirse en unidades sencillas y objetivables, no sucede lo mismo en el momento de aprehender información. Los intentos de medir la información y sus flujos a través de las unidades monetarias y/o energéticas o incluso los que se derivan de la misma teoría de la información, no han tenido resultados suficientemente satisfactorios.
La información es un concepto muy importante que no es fácil medir. Los límites de la información total disponible son difíciles de estimar. La información está distribuida en diferentes estratos, envuelta sobre sí misma, jerarquizada
[Margalef, R. , 1991].
En el sistema, podemos examinar el número de trayectorias posibles. Su recuento es una medida de complejidad y también de la incertidumbre inherente a una situación que tenga esta complejidad.
La descripción de los sistemas urbanos requiere la especificación de las unidades funcionales, muchas de ellas son variables discretas (especies), cada una en una proporción diferente del total.
Hay una incertidumbre -y por lo tanto información- en la posibilidad que las proporciones de las diferentes variables sean diferentes, además de la organización de las diferentes trayectorias.
Algunos autores han propuesto modelos explicativos que tienen en la energía y más concretamente en la potencia energética, el hilo conductor. De hecho, cualquier trabajo realizado, cualquier intercambio de energía, implica un aumento equivalente de información potencial
[Margalef R. , 1991].
Howar T. Odum en "Ambiente, Energía y Sociedad" plantea que los fenómenos de la biosfera, incluso la naturaleza y el hombre, se pueden medir y representar a través de trayectorias de potencia que forman sistemas susceptibles de representación con diagramas de flujos de energía. Mide los flujos de potencia económica, política y social como los flujos del mundo físico y químico. Compara las magnitudes de los procesos utilizando la Kcal/m2 día como unidad. Las leyes energéticas básicas de la conservación, la degradación, la selección de la potencia máxima, la proporcionalidad del flujo y las fuerzas son aplicadas a los sistemas humanos
[Odum, H.T. , 1980].
En relación a la información, considera que sus trayectorias, a pesar de su poca energía, continúan siendo corrientes de energía, y se pueden indicar en los diagramas energéticos conjuntamente con las trayectorias de más potencia. Las pequeñas corrientes energéticas con grandes factores de ampliación tienen un valor proporcional a las energías que controlan.
Otros autores como Shannon
[1] y Wiener miden la información en dos pasos: primero, miden la complejidad de aquello que se examina (el mensaje, el sistema, la configuración, la asociación de especies o la asociación de profesiones, etc.); segundo, se especifica la complejidad de la combinación concreta, si es conocida. En ecología, son muy útiles los estudios introducidos por Margalef del contenido de la información asociado a la composición de las especies. La información específica se utiliza como un índice de la diversidad (H)
[2].
La cantidad de información aumenta con el número de unidades contenidas en el sistema. Para medir el grado de concentración de la información, se puede dividir la información calculada por el número de unidades individuales implicadas. El segundo paso en el proceso de indicar la cantidad de información útil consiste en especificar las partes que son combinaciones controladas y que se sabe que están organizadas.
En los cálculos del contenido de información de las combinaciones de especies en los sistemas naturales, los valores pueden superar los 5 bits de información por individuo a causa de las muchas combinaciones posibles. El número resultante, a pesar de que se le denomine información, no indica si la complejidad está organizada en una combinación útil o si es una situación aleatoria no especificada. El contenido de información calculado como el logaritmo de las combinaciones indica la cantidad útil que se tendría si el sistema estuviera organizado formando un mensaje útil o indica la cantidad de confusión si no está organizado
[Margalef , 1991].
Como dice el mismo Margalef cuando se proponen medidas de la información para un propósito limitado y definido, es más honrado y realista utilizar un número de menos compromiso como es la complejidad. A nivel del ecosistema urbano, la complejidad sería una expresión del conjunto de variables discretas con contenido significativo de información, de sus abundancias respectivas y de sus interacciones y cómo se integran en el tiempo y el espacio.
La complejidad (la idea de complejidad se asocia fácilmente a la idea de probabilidad) de los sistemas urbanos puede analizarse, en parte, haciendo uso del concepto de diversidad. Los organismos vivos, y sobre todo el hombre y sus organizaciones, son portadores de información y atesoran de forma dinámica en el tiempo, características que nos indican el grado de acumulación de información y también la capacidad que tienen para influir significativamente en el presente y controlar el futuro.
En los sistemas naturales, una especie es una población que se mantiene aislada y separada por diferentes medios. La separación de especies se mantiene gracias a los diferentes mecanismos que impiden el cruce de unas con otras y la mezcla de genes, pero el propósito perseguido con esta multiplicidad de especies consiste en dotar de la mayor eficacia posible el sistema con la especialización, la división del trabajo y otras clases de circuitos de regulación y control. Un sistema con muchas especies y por tanto con más organización, tiene un número mayor de circuitos concebidos para regular y estabilizar la función global del sistema. De hecho, la diversidad que se puede encontrar en un sistema vendrá dada por el número de especies diferentes en relación al número de individuos de cada una de ellas.
Las variables discretas en los sistemas urbanos, las que hacen el papel de las especies en los sistemas naturales, son esencialmente atributos que tienen los individuos o las actividades que atesoran la información dinámica con relaciones multivariadas (de cooperación, de competencia, etc.) con otros. Este dinamismo en el posicionamiento respecto a otros individuos y actividades, es el que diferencia las variables que se interconectan con los artefactos cargados de información, (libros, revistas, etc.) pero que son estáticos.
Los atributos son elementos diferenciadores cargados de información que condicionan las relaciones y las trayectorias de las corrientes de materia, energía e información. Crean diversas redes donde cada atributo proporciona especialización, división de trabajo y otros circuitos de regulación y control. En los sistemas urbanos es el hombre quien proporciona parte de los atributos, el que atesora parte de la información diferente y quién permite, partiendo de las diferencias, la multiplicación de circuitos de regulación. Un mismo hombre posee diferentes atributos (titulación académica, profesión, edad, renta, etc.) con los cuales se relaciona con otros atributos que poseen otras personas (sean de hecho o jurídicas). Buscando un símil geométrico, el hombre sería un poliedro en el que cada cara es un atributo que estaría conectado e intercambiaría información con otros atributos de otros poliedros.
El hombre, sin embargo, crea organizaciones y actividades económicas o no, con atributos diferentes que desarrollan actividades también especializadas y que hacen posible la división del trabajo. Estas organizaciones cubren en este análisis un valor equivalente al que cobra cualquiera de la variables discretas atribuidas al hombre. De hecho, la mayoría tiene personalidad jurídica propia con unos objetivos que se imponen, en las horas de trabajo, a los propósitos de los individuos miembros de la organización.
Como decíamos anteriormente la complejidad de los sistemas urbanos puede analizarse en parte, haciendo uso del concepto de diversidad (H). Los organismos vivos y sobretodo el hombre y sus organizaciones son portadores de información y guardan en un determinado espacio, y de forma dinámica en el tiempo, características que nos indican el grado de acumulación de información y también de la capacidad para influir significativamente en el presente y controlar el futuro. Podemos establecer el grado de organización de un territorio así como su potencialidad de intercambio informativo, en parte, a través del análisis de la diversidad para diferentes realidades urbanas. Sabiendo la cantidad de portadores de información diferentes que se dan cita en un espacio concreto, nos permite saber, en momentos temporales sucesivos, si la organización aumenta o disminuye y en qué partes de la ciudad lo hace.
En los sistemas urbanos, hay también, además de los portadores de información, unas densas redes que posibilitan el intercambio de materia, energía e información entre estos portadores. Las redes de intercambio de información de materia y energía constituyen una parte importante de la organización del sistema. Estas redes tienen mucho que ver con la complejidad de las relaciones económicas, la movilidad de personas, materia y energía, y el movimiento de información a través de las tecnologías de comunicación. Las redes tienen un efecto multiplicador del intercambio, en consecuencia, en la complejidad del sistema. Aunque las redes tienen una complejidad mesurable se considera que actúan como factores vinculadores de las relaciones entre los portadores de información dinámica y menos como portadores estrictos de información.
Todos los ecosistemas tienden al aumento de la complejidad y a estadios más maduros de la sucesión
[3]. En los ecosistemas urbanos también sucede, y así está comprobado que la complejidad tiene tendencia al aumento en su conjunto, (por ejemplo la complejidad de Barcelona y su área metropolitana en conjunto, es mayor que la ciudad de Barcelona y su conurbanización en los años cincuenta); no obstante, también se comprueba que, a causa de diversos factores ligados a la planificación funcionalista y el mercado, buena parte de los territorios constituyentes de la ciudad tienen una diversidad baja y una alta homogeneidad en sus componentes.
Continuando con la misma línea teórica y en un afán de incluir en la misma función la materia, la energía y la información, son sugerentes los valores que puede adquirir en momentos diferentes el cociente:
[Margalef, R. , 1986].
Energía total consumida/(Biomasa total + portadores de información)
Los ecosistemas tienen en la diversidad y en el cociente indicado, buenas expresiones para indicar el estado conseguido en la sucesión. El numerador expresa la energía consumida que puede ser endosomática (alimentos) o exosomática y que fluye por fuera del cuerpo. La energía externa aumenta el control del hombre sobre los competidores. El control sobre el medio local y sobre la naturaleza es sustancial y hoy se utilizan buena parte de los excedentes energéticos, exosomáticos, para ganar (determinar que ha de hacer el otro) en la competencia entre los grupos humanos.
El denominador quiere expresar la obra construida o también es la materialización de esta en organización biológica o cultural. Lo que es importante reflejar con los valores obtenidos del cociente, es si la organización aumenta con un mismo consumo de energía, lo cual nos aportará un valor de eficiencia del sistema y, en consecuencia, su valor en tiempos diferentes nos puede indicar la tendencia positiva o negativa hacia la madurez.
El cociente antes indicado, que relaciona la energía y la organización del sistema puede permitir señalar la dirección evolutiva de éste. De hecho, el cociente de la energía dividida por la biomasa más los portadores de información se configura como la función guía que tiende a minimizarse en el tiempo en aquellos sistemas que maximizan la recuperación de entropía en términos de información y minimizan la proyección de entropía en el entorno por un menor consumo de energía, es decir, una flecha con tendencia a una situación ideal más estabilizadora, más madura. Se podría esperar que la evolución de la ciudad haga que la nueva cambie menos energía por unidad de información soportada por la estructura.
La dificultad de hacer operativa la función mencionada, nos obliga a hacer ciertas simplificaciones que nos permitan conocer, al menos, algunas de las particularidades evolutivas del sistema; de aquí que, a partir de la función guía, se hayan extraído partes del denominador, las correspondientes a las unidades estructurales por su imposibilidad de adicionarlas. La función simplificada es E/H.
Las ciudades compactas y diversas maximizan la recuperación de la entropía en términos de información.
Ilya Prigogine centró sus elaboraciones sobre el estudio de los sistemas termodinámicamente abiertos, que intercambian materia y energía con el mundo exterior, de manera que adquieren y mantienen estructuras.
Razonó que el término general de la entropía puede dividirse en dos partes. La primera refleja los intercambios entre el sistema y el mundo exterior y la segunda describe qué cantidad de entropía se produce dentro del mismo sistema. La segunda ley de la termodinámica exige que la suma de estas dos partes sea positiva, excepto en el estado de equilibrio, el primer término será tan positivo que, aún siendo negativo el segundo término, la suma seguirá siendo positiva. Esto significa que, sin violar la segunda ley, los sistemas muy alejados del equilibrio pueden experimentar una disminución de la entropía local. Para los sistemas, esta disminución se manifiesta como un impresionante aumento de organización interna. Para destacar la conexión entre los procesos autoorganizativos y la gran producción de entropía, Prigogine llama a tales relaciones sistemas "disipativos"
[Nicolis i Prigogine , 1977]. Al utilizarla para hacer notar la aparición espontánea de la estructura organizada, Prigogine destacó el importante papel positivo que puede desarrollar la producción de entropía
[Hayles, N.K , 1993].
Ningún acontecimiento pasa sin dejar huella. Si por un lado se contabiliza como un aumento de la función entrópica, se puede reconocer, por otro lado, bajo la forma de alguna modificación en la estructura material donde se ha producido el cambio irreversible, es decir, la creación de historia
[Margalef, R. , 1995].
En los ecosistemas, son necesariamente complementarios los aspectos disipativos y los autoorganizativos capaces de recuperar, en información persistente, una fracción progresivamente creciente del equivalente de la entropía producida
[Margalef, R. , 1995]. Margalef establece que en los sistemas se dan cita dos subsistemas que se acoplan: el disipativo y el que acumula información. El subsistema disipativo se renueva más rápidamente, y es el diferencial entrópico utilizado para sustentar las estructuras más o menos próximas, con una tasa de renovación más baja. Cuando este principio se da entre dos sistemas, se dice que el sistema con más información organizada explota al que presenta una menor complejidad.
La tasa de conversión del entorno en organización es diferente según los sistemas. En los sistemas vivos y en los ecosistemas naturales, hay una tendencia a maximizar la recuperación de entropía en términos de información. Esta tendencia se manifiesta tanto en la evolución (secuencia de generaciones en una especie) como en la sucesión (secuencia temporal en la organización de un ecosistema).
En los ecosistemas urbanos también se produce un aumento de organización del sistema pero sin maximizar la recuperación de entropía en términos de información. El abandono de este principio posiblemente tiene su explicación en los excedentes de energía fósil y en la capacidad de utilizar recursos en la "creencia", al menos de facto, que estos son ilimitados.
El actual comportamiento de los sistemas urbanos, en competencia voraz entre ellos, aunque como cualquier otro sistema de la tierra siga las reglas y las leyes de la física, actúan como si la "máquina" no tuviera que depender de los recursos ni de los flujos residuales. Es una máquina en movimiento contínuo y, además, acelerado. Como dice Margalef (1995), cuando el aumento de la entropía contribuye muy poco a la autoorganización, porque hay muchos recursos, se manifiesta la estrategia del despilfarro. Este es el principio que L.Van Valen llamó en el año 1973 de la Reina Roja, que toma su nombre de un personaje de Alicia en el país de las maravillas, y que declara que se ha de correr todo lo posible para mantenerse en el mismo lugar. Esta carrera significa generar más entropía y en consecuencia aumenta la incertidumbre del entorno.
El caso es que se actúa como si los recursos no tuvieran límite, ni tampoco los tuvieran los contenedores donde van a parar los residuos y la disipación energética. Cuando la competencia se manifiesta por caminos apartados de la maximización en la recuperación de entropía, únicamente la escasez de recursos esenciales o la reducción drástica de la flexibilidad de alguna variable del entorno, puede parar esta carrera de velocidad en aumento. El peligro no es competir sino competir sin tener en cuenta el aumento de entropía.
Mientras los sistemas humanos han estado sustentados sobre la base energética proveniente del sol, la aceleración de los cambios se limitaba por la propia eficiencia de la captación. La resultante ha sido una parsimonia en la transformación mientras que la entropía no era significativamente más alta que la esperada por la propia dinámica de disipación a los ritmos que los sistemas marcaban con su funcionamiento y la muerte de sus individuos.
Desde la revolución industrial, la energía del sol almacenada en períodos geológicos anteriores se consume a ritmos crecientes, sumándose la disipación de ésta a la disipación energética que la radiación incidente procedente del sol aporta en el momento presente. El excedente de energía consumida aumenta la cantidad de energía disipada y crea una aceleración de la transformación, una espiral de consumo energético-cambio científico-técnico-complejidad-aceleración en la transformación-mayor consumo energético-cambios científicos-técnicos-mayor transformación..., basado en el despilfarro de recursos, que parece más un intento de impedir que otros utilicen los recursos y posicionarse mejor que los competidores, que un intento de aumentar el orden y la estabilidad de los sistemas. Parece también una carrera donde los participantes quieren llegar al "final" con un botín y en unas condiciones más ventajosas. Es lo que los economistas han llamado el crecimiento económico, a la vez que han buscado primero hacerlo "sostenido" y ahora "sostenible" (Naredo J.M., vid Cap. I)
La flecha del crecimiento sostenido provoca que la idea de obsolescencia sea consustancial con la propia mercancía y así un coche no puede durar más de un determinado tiempo o un número de kilómetros, una pieza de ropa no ha de durar mucho más de una temporada por la calidad de la ropa o por la moda, que los productos vayan con envases de usar y tirar, etc. Hoy se tienen suficientes indicios para pensar que la obsolescencia se ha extendido también a las áreas construidas (López de Lucio, R.). En Cataluña el número de rótulos de alquiler y venta de los apartamentos construidos en la costa en los últimos años es una muestra; el abandono de muchas viviendas en las ciudades compactas para ocupar casas en la ciudad difusa es otra. Se observan así, paralelamente, zonas en declive y áreas en fase de "colonización", con el consiguiente deterioro de un patrimonio consolidado, a la vez que se invierte en la creación de otro de nueva planta. (Naredo, J.M.)
La renovación de cualquier mercancía, incluyendo los productos del mercado del suelo es una de las características sobre las que se sustenta el actual modelo de crecimiento. Las empresas de construcción, los agentes inmobiliarios y los estrategas de la banca, etcétera, en las últimas décadas, han dinamizado y acelerado la actividad constructora de infraestructuras y arquitectónica, con lo que han aproximado la lógica de la venta de sus productos a la de los bienes de gran consumo. El recurso, el suelo en este caso, es un recurso no renovable y queda inmobilizado.
En los ecosistemas no humanos, la evolución hacia organizaciones relativamente estables y de competencia intensa conduce a un gran ralentización de los procesos de transformación de la materia y la energía, en una especie de evolución de estructuras y formas de organización que minimizan la entropía no aprovechada para conseguir el mismo nivel de información.
Como hemos dicho anteriormente, todos los ecosistemas presentan también partes diferenciadas con ritmos diferentes tanto en acumulación de información, como en la disipación de energía. Esta diferenciación de funciones, permite a la estructura más organizada recuperar una parte de la información relacionada con el proceso disipativo periférico que es el que proporciona la energía necesaria para el cambio. En un trayecto imaginario entre el centro de una ciudad y su periferia, la complejidad es diferente hasta llegar a cotas reducidas. Estas consumen gran parte de los recursos de manera acelerada, pasando una parte de la información para mantener y aumentar la estructura más compleja del centro, o dicho de otro modo, para mantener o aumentar la diversidad potencial de comportamientos del centro (en el centro hay de todo y mucho). La periferia se puede alargar tan lejos como se quiera, a Almería que nos provee de productos alimentarios, o a Argelia que nos proporciona gas natural. El centro es el que determina qué hace o qué ha de hacer la periferia, desde el centro se envía la orden de crear y aprobar una urbanización, un centro comercial o de explotar una cantera. Pero, en la economía global, el centro y la periferia de la ciudad, son también periferia de otros centros, que disponen los modelos y los estilos de vida que debemos adoptar, que determinan y condicionan dónde aplicar una nueva inversión para instalar una actividad industrial o, en sentido inverso, para desmantelar una actividad ya existente.
Los sistemas, para ser explotables, se han de mantener abiertos y simplificados
[Margalef , 1995]. La explotación que se ejerce sobre grandes zonas del territorio que han estado ocupadas en un proceso acelerado de urbanización es elevada. El mantenimiento del sistema es a base de un consumo energético y de materiales que los habitantes del territorio difuso tendrán que pagar suplementariamente.
La simplificación de las diversas zonas del territorio urbano provocado por el funcionalismo se realiza necesariamente con un consumo mayor de materia y energía. La parte disipativa del sistema la constituye, sobre todo, la periferia de la ciudad, que es comparable a un campo de cultivo en términos de explotación. Si en el caso del campo lo que se necesita son plantas de crecimiento rápido, en el caso de los sistemas urbanos, se trata de crear una estructura de mayor consumo y más acelerado. Se trata de ir creando nuevas superficies urbanizadas poco diversas y recoger frutos de una organización nueva y simplificada. Son subsistemes de crecimiento acelerado con unas tasa E/H elevadas y, como en los sistemas naturales, los excedentes producidos en los sistemas urbanos permiten el aumento relativo de los componentes menos productivos.
Como ya se ha comentado, los explotadores pueden estar muy lejos del lugar de la explotación. De hecho no es una casualidad que los estilos de vida despilfarradores de suelo, materia y energía sean cada vez más homogéneos en amplios territorios del globo; mantener y aumentar grandes áreas-región en sistemas abiertos y simplificados no deja de ser una estrategia de explotación de los que tienen poder para hacerlo. Los mecanismos para conseguir la mencionada simplificación son diversos y hoy es probable que en nuestro país se desregulen los usos del suelo para poder aumentar la tasa de ocupación urbanizada o que los centros vayan perdiendo diversidad para que puedan ser ocupados por servicios y actividades similares.
Maximizar los intercambios, aumentar hasta el máximo, en espacios reducidos y compactos, los miembros diversos con capacidad de relación, es decir, hombres, sociedades y organizaciones y organismos vivos, añadiendo las redes que hacen posible el intercambio de bienes y de información (red económica, red de movilidad física y red de movilidad de información), es aumentar su diversidad potencial de comportamientos. Si este aumento de complejidad se hace intentando maximizar la recuperación de entropía en términos de información, el modelo de crecimiento se acerca a la idea de sostenibilidad, mientras que el modelo que se sustenta maximizando la entropía que se proyecta en el entorno, se aproxima a la idea de crecimiento sostenido.
Se ha indicado que la reducción de la complejidad del entorno, iba supeditada a un aumento de la complejidad del sistema urbano. Se ha puesto de manifiesto que el aumento actual de la complejidad del sistema urbano se efectúa a costa de aumentar la entropía generada, que se proyectará en el entorno y aumentará a la vez incertidumbre. Es por ello que el único aumento de la complejidad que puede reducir la incertidumbre del entorno, es aquella que sigue los principios de minimización entrópica que se proyecta en el entorno.
Perseguir la minimización de la entropía, al mismo tiempo que maximizamos la complejidad de nuestros sistemas urbanos, maximizando la entropía que convertimos en información, obliga a volver a recalificar los intercambios, a reconceptualizar muchas variables y poner valor a otras con la voluntad de aumentar la capacidad de anticipación del sistema. El sistema económico, o también el intercambio de bienes, tendría que acomodar sus instrumentos al máximo aprovechamiento de los recursos y la minimización (en cantidad y peligrosidad) de los residuos, al mismo tiempo que la energía de transformación se hace depender cada vez más de la radiación solar (única fuente que no aumenta la entropía del planeta). El aprovechamiento máximo de los recursos y de minimización de residuos a escala local quiere decir establecer un grado de explotación máximo de los sistemas naturales y agrícolas respetando su permanencia en el tiempo.
Aqui podemos ver como las celulas de Schwann protegen y empaquetan el axón neuronal impidiendo que la señal electrica pierda intensidad.
