Comprensión de los Sistemas: Estructura, Dinámica y Comportamiento

Teoría de la Información

La teoría de la información abarca todas las formas de transmisión y almacenamiento de información, incluyendo la televisión, los impulsos eléctricos en computadoras y la grabación óptica de datos e imágenes. El término información se refiere a los mensajes transmitidos: voz o música por teléfono o radio, imágenes por televisión, información digital en sistemas y redes de computadoras, e incluso impulsos nerviosos en organismos vivientes. La teoría de la información se ha aplicado en campos como la cibernética, la criptografía, la lingüística, la psicología y la estadística.

Dinámica de Sistemas

La dinámica de un sistema se refiere a los cambios de sus variables a lo largo del tiempo, como consecuencia de las interacciones entre sus partes. Su comportamiento se define por las trayectorias de todas las variables. Es una metodología para resolver problemas, con aplicaciones en modelos de simulación informática, sistemas sociológicos, ecológicos, medioambientales y energéticos, incluso en problemas de defensa simulando la logística de tropas.

Complejidad de un Sistema

La complejidad depende de las relaciones entre los elementos, no de un elemento aislado. Es una propiedad intrínseca y no depende de la percepción de un observador. La complejidad aumenta con las relaciones entre componentes. Es un factor para entender y predecir el sistema, pero no el único.

Sistemas Abiertos y Sistemas Cerrados

Sistemas Abiertos

Presentan intercambio con el ambiente mediante entradas y salidas. Son adaptativos. Su estructura es óptima cuando se organizan para una operación adaptativa. La adaptabilidad es un proceso continuo de aprendizaje y auto-organización.

Sistemas Cerrados

No tienen intercambio con el ambiente. Son herméticos a influencias externas. No reciben recursos ni producen salidas. En realidad, no existen sistemas cerrados. Se denomina así a los sistemas determinísticos y programados con poco intercambio de energía y materia, como las máquinas.

Redes de Comunicación

Permiten compartir información universalmente entre computadoras y usuarios, un componente vital de la era de la información. La popularización de las PC y las LAN en los ochenta permitió acceder a bases de datos remotas, cargar aplicaciones, enviar mensajes y compartir archivos desde una PC. Su eficacia se basa en la combinación de diversos componentes. El diseño de una red mundial es un "milagro tecnológico". Se clasifican según su extensión y topología.

Aspectos Estructurales y Funcionales de un Sistema

Para que un sistema sea efectivo, debe considerar los siguientes aspectos:

Aspectos Estructurales

• Un Límite
• Unos elementos
• Unos depósitos de reservas
• Una red de comunicaciones e informaciones

Aspectos Funcionales

• Flujos de energía
• Información
• Válvulas que controlan el rendimiento del sistema
• Tiempos de duración de las reservas "Stokages"
• Bucles de Información
• Bucles de retroalimentación (positivos y negativos)

Bucles de Retroalimentación Positivos y Negativos

Bucles de Retroalimentación Positiva

La variación de un elemento se propaga, reforzando la variación inicial.

Bucles de Retroalimentación Negativa

La variación de un elemento se propaga, contrarrestando la variación inicial. Crea equilibrio.

Flujo de Información

Es el proceso donde la información viaja del emisor al receptor a través de un canal.

Estabilidad Dinámica

Un sistema es estable cuando se mantiene en equilibrio mediante el flujo continuo de materiales, energía e información. La estabilidad se mantiene mientras el sistema funciona eficazmente (mantenibilidad).

Homeostasis

Es la capacidad de un sistema para responder y adaptarse al contexto, manteniendo las condiciones internas constantes. Claude Bernard, fisiólogo francés del siglo XIX, introdujo el concepto, destacando que "la estabilidad del medio interno es una condición de vida libre". Homeostasis deriva del griego homeo (igual) y stasis (posición).

Entropía

Es la tendencia a la desorganización y distribución uniforme de los elementos, anulando las diferencias de potencial y la capacidad de trabajo, debido al desgaste por el tiempo o el funcionamiento. Los sistemas altamente entrópicos tienden a desaparecer.

Neguentropía

Los sistemas vivos conservan estados de organización improbables (entropía) importando energía para mantener su organización y sobrevivir (Johannsen, 1975).

Sinergesis

Un sistema es sinérgico cuando sus partes aisladas no explican su comportamiento. Surge de las interacciones entre componentes. "El todo no es igual a la suma de sus partes" (Aristóteles). La sinergesis es la propiedad común de los sistemas.

Variedad

Número de elementos discretos en un sistema (v = cantidad de elementos).

Raíces Filosóficas del Pensamiento Sistémico

El pensamiento sistémico surge hace 45 años con Ludwing Von Bertalanffy, quien cuestionó el método científico por su visión mecanicista y causal, insuficiente para explicar los problemas de los sistemas vivos. Se basa en la dinámica de sistemas y es conceptual. Provee modos de entender los asuntos empresariales mediante ciclos o arquetipos, incluyendo modelos sistémicos (simulados por ordenador). Percibe el mundo real en términos de totalidades, a diferencia del método científico que percibe partes inconexas. Es integrador, considerando los elementos y relaciones del sistema y su entorno. Se nutre de la fenomenología de Husserl, la hermenéutica de Gadamer, el existencialismo de Heidegger, el historicismo de Dilthey. El enfoque sistémico construye modelos, abstracciones de la realidad que capturan la esencia funcional del sistema para investigación y experimentación con menos riesgo, tiempo y coste.