Deja a la estructura hablar. Rodrigo Ramos Jiliberto
intelectual, son muchos y buenos los motivos para promover la ciencia de sistemas en el aprendizaje escolar, para adoptar el enfoque sistémico en cursos integrativos de carreras universitarias y para fomentar el pensamiento sistémico como un puente entre disciplinas diversas que requieren ser convocadas para la búsqueda de soluciones a problemas complejos desde una perspectiva estructural.
Podemos visualizar la modelización y análisis estructural de sistemas como una técnica para construir conocimiento acerca de la estructura y comportamiento emergentes a nivel de sistema, a partir de la organización del conocimiento local, disponible a nivel de elementos componentes del sistema. Visto así, la ciencia de sistemas y el análisis estructural ofrecen una excelente vía para dar sentido a las masas de datos y a la información parcial, que actualmente se acumulan a tasas elevadas. De este modo, la ciencia de datos y la ciencia de sistemas presentan un enorme potencial para desarrollar sinergias que catalicen un mayor desarrollo de las ciencias y de las tecnologías en los ámbitos de los sistemas naturales, sociales y, en particular, en los sistemas socioecológicos, que constituyen el escenario donde emergen los mayores desafíos actuales de la humanidad para sí misma y el planeta. El incorporar a nuestra caja de herramientas intelectuales los elementos centrales de la ciencia de sistemas y, especialmente, habilidades de modelización y análisis de sistemas, nos habilita para poner nuestras capacidades y nuestra libertad al servicio del desarrollo de la sociedad y de nuestra propia realización personal. Así, la utilización en el plano profesional y científico de las herramientas que se presentan en este libro, permite al cientista de sistemas integrar y liderar equipos de trabajo para comprender y explicar el funcionamiento de partes del mundo, y para desarrollar soluciones a problemas de la realidad. En el plano personal, el aprendizaje de elementos de ciencia de sistemas promueve el desarrollo de habilidades intelectuales de razonamiento, una visión del mundo en su complejidad y totalidad, así como actitudes positivas hacia la convivencia entre los humanos y con otras especies.
1.4 Síntesis de contenidos
Si bien este libro pretende servir como base para el aprendizaje de conceptos fundamentales de ciencia de sistemas, el énfasis es ofrecer una introducción, tan amable y libre de tecnicismos como sea posible a la modelización y análisis estructural de sistemas. Para este fin, utilicé como base los formalismos de la teoría de grafos y redes y, particularmente, los de la teoría de digrafos. El objetivo es que los científicos encuentren en este texto una inspiración para abrir la modelización de sistemas más allá de sus disciplinas habituales y la apliquen a los procesos de toma de decisiones en ámbitos fuera de la academia. Para los profesionales no científicos, este texto los invita a introducirse al mundo de la modelización y análisis formal de sistemas, sin requerir conocimientos avanzados de matemática. Para los estudiantes, este libro ofrece las bases para el desarrollo de habilidades de razonamiento formal, toma de decisión y resolución de problemas basados en la modelización.
En el capítulo 2 revisito el concepto de sistema a la luz de las diferentes definiciones de la literatura y discuto en torno a sus características esenciales. Tras brindar una definición apropiada, profundizo en una caracterización de los sistemas complejos y resumo sus principales propiedades, incluyendo conceptos clave como el de retroalimentación. Luego, trazo una distinción entre sistemas naturales y artificiales para, seguidamente, propender a borrar esa distinción a través de la noción de sistemas socioecológicos. En el tercer capítulo profundizo en la reflexión acerca de qué es un modelo y, específicamente, qué es un modelo científico. ¿Qué es lo verdaderamente esencial en los modelos científicos, independiente de su lenguaje?, ¿para qué se usan estas construcciones? y ¿cómo podemos visualizar los diferentes tipos de modelos utilizados en ciencia? Es un capítulo orientado a esclarecer la necesidad de la construcción y los alcances de los usos de estas creaturas, que constituyen buena parte del objeto de este texto. A continuación, me detengo a presentar las características y ventajas de los modelos visuales como instrumentos de representación de fenómenos. Los modelos visuales destacan por la facilidad para su comprensión y, consecuentemente, también para su construcción. En este capítulo, el lector encontrará una explicación de ciertos elementos fundamentales de la teoría de grafos y redes, al alcance de cualquier persona interesada. En el capítulo 4 nos empapamos en la médula de este texto. Aquí desarrollo en forma simple cómo podemos crear un modelo visual mediante la utilización de digrafos signados. Una lectura cuidadosa de este capítulo sirve como una guía paso a paso para comprender y conducir una modelización estructural formal de cualquier tipo de sistema, simple, intuitiva, sin ecuaciones, sin datos empíricos, sin jerga matemática: una modelización cualitativa. El ser capaz de modelizar adecuadamente un sistema genera un salto ascendente significativo en las capacidades de comprensión, de comunicación y de análisis de los fenómenos o estructuras de interés, y espero que esta sección aporte a este fin. En el capítulo 5 presento algunas de las técnicas más útiles para analizar la estructura de los modelos de sistema construido a partir del contenido del capítulo 4. En los fundamentos, explico cómo diferenciar los variados elementos de un sistema modelo, las propiedades básicas de conectividad de un digrafo signado y su representación como matriz de adyacencia, la cual facilita los cálculos de las métricas que se utilizan en el análisis. Comienzo por presentar el análisis visual como la forma más directa, simple e inspiradora de análisis de un modelo. Un buen análisis visual de un buen modelo cualitativo de un sistema de interés puede ser suficiente para abordar una parte importante de los desafíos trazados en un proyecto de estudio en contextos socioecológicos. Luego, se introducen herramientas de análisis cuantitativo para caracterizar la estructura de la red, tanto en sus propiedades globales como en las propiedades de sus elementos constituyentes. Posteriormente, en el capítulo 6 presento herramientas para realizar un análisis de la dinámica del sistema modelizado, incluyendo aspectos de la estabilidad del sistema y de las respuestas del mismo a perturbaciones ejercidas sobre sus elementos. Este cuerpo teórico lo utilizo después para hacer un análisis de escenarios de perturbación, que permite evaluar cuantitativamente los efectos resultantes de posibles medidas de acción sobre el sistema en procesos complejos de toma de decisión y resolución de problemas. Finalmente, en el capítulo 7 expongo por qué y cómo debiéramos transitar hacia una nueva educación escolar en Iberoamérica, donde los estudiantes sean los verdaderos líderes de su propia formación, los aprendizajes se concentren menos en el almacenaje de conocimientos y más en el desarrollo profundo de habilidades y actitudes, que habiliten a las personas a desarrollarse felizmente en la convivencia con otras personas en la sociedad y con otras especies en nuestro planeta. En este sentido presento pasos concretos para avanzar en este proyecto, centrado en el desarrollo del pensamiento sistémico en los estudiantes, que en parte puede ser facilitado por el estudio de este texto.
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