Modelado de sistemas de complejidad en ciencias sociales y políticas públicas (página 2)

Partes: 1, 2, 3

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Reconocimiento gestáltico de patrones
Pawan Sinha: Ineficiencia del método por piezas tradicional

Identikits de Bill Cosby, Tom Cruise, Ronald Reagan y Michael Jordan

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Reconocimiento (gestáltico) de rostros
Y a la inversa, eficiencia del reconocimiento humano aún en casos de ruido

Habitualmente muchos pueden reconocer al príncipe Carlos, Woody Allen, Bill Clinton, Saddam Hussein, Richard Nixon y Ladi Di
Inmensa importancia estratégica del reconocimiento automático.

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Red neuronalUsos de redes neuronales en minería de gestión

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Conclusiones provisionales
Algunas problemáticas de gestión y políticas públicas responden al principio analítico
Problemas lineales de capacidad de tráfico
Problemas que admiten análisis y composición
Otras, en cambio, necesitan aproximaciones holísticas
Establecer el parecido entre dos mapas o territorios
Generalizar
Reconocer un patrón global
Data mining, knowledge discovery, aprendizaje de máquina
Una proporción creciente requiere modelado complejo, o una combinación de modelos

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Tipos de algoritmos complejos
Dinámica no lineal – Caos determinista
Sistemas complejos adaptativos
Autómatas celulares
Modelado basado en agentes
Vida artificial
Sociedades y culturas artificiales
Dimensión & Geometría fractal
Metaheurísticas evolucionarias
Algoritmo genético, algoritmo cultural
Inteligencia de enjambre
Colonia de hormigas
Simulación de templado
Búsqueda tabú
Gramáticas recursivas complejas – Sistemas-L
Redes complejas
Sintaxis espacial

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Propiedades de los fenómenos complejos
Procesos dinámicos, no sólo estructurales
Sensitividad extrema a las condiciones iniciales (caos determinista)
Fractalidad – Autosimilitud
Independencia de escala (ley de potencia)
Impenetrables a la estadística convencional
Propiedades emergentes
Transiciones de fase
Refractarios al sentido común

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Distribución normal
Cerca del 68% del conjunto se encuentra a 1 desviación estándar de la media, 95 a 2 y 99,7 a 3
Las desviaciones que excedan 2 veces la DE se considerarán significativas
Regla de 68-95-99,7
Mal llamada “curva de Bell”

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Mandelbrot & Hudson

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Ley de potencia
Independiente de escala = No hay valores normales, ni una media, ni una escala característica
La dispersión de los valores puede ser de orden astronómico

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Escenarios independientes de escala
Leyes de Pareto, Gutenberg-Richter, Omori, Zipf, Richardson
Citas bibliográficas entre miembros de la comunidad académica, colaboraciones en reportes de investigación
Relaciones sexuales (!!), agendas telefónicas
Nexos sintácticos entre palabras en un texto o discurso
Clientelismo, influencia
Alianzas tecnológicas
Relaciones entre actores de cine
Sinapsis neuronales
Contactos entre personas de una organización
Cadenas alimentarias
Conexiones entre organismos vinculados al metabolismo o proteínas reguladoras
Propagación de enfermedades y virus informáticos
Alternativa al concepto de epidemiología de las representaciones (Dan Sperber)

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Complejidad no es…
Un paradigma envolvente
Una “teoría” o conjunto de “teorías”
Es independiente de objeto y de marco teórico
Termodinámica y estructuras disipativas (Prigogine)
Una ciencia posmoderna
Investigación social de segundo orden
Autopoiesis
Modelo de estasis, especificidad biótica (reduccionismo), confusión entre cognición y lenguaje, inexistencia de herramientas concomitantes, constructivismo
No tiene presencia en ciencia cognitiva, en sistemas complejos adaptativos o en biología
Numerosidad, incertidumbre y azar
Indeterminismo: Caos determinista

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Complejidad no implica…
Sólo complejidad desorganizada
Encontrar “fractales” en patrones de asentamiento o en motivos ornamentales
La negación o superación de los modelos mecánicos o estadísticos
Cuantificación extrema
Estadísticas multivaluadas
El pensamiento de la complejidad de Edgar Morin

Dinámica no lineal

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Ecuación logística

Xt+1 = k * xt * (1 – xt)
X: Población – entre 0 y 1
K: Tasa de crecimiento – entre 0 y 4

31
Ecuación logística
Modelo poblacional
Alternativa a ecuación de Malthus
Ecuación de Verhulst
Otras aplicaciones: gotas a chorros, comportamiento de gases, motines, catástrofes, sucesión de estados climáticos (sequías, corrientes marinas)
Atractor de punto fijo
Atractor periódico
Aperiodicidad (caos determinista)
Atractor de Lorenz
Período 3 implica caos
Irreversibilidad
Conociendo una serie tan larga como se quiera, no se puede predecir el valor siguiente (Bateson)

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Ejercicios
Dinámica no lineal: Chaos for Java > Bifurcation diagrams > Logistic map

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Bifurcación de Feigenbaum

34
Constante universal de Feigenbaum
Bifurcación
Camino hacia el caos
Duplicación de períodos
4.6692016090…
¿Ley de Moore?
Experiencia de Hoggard

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Número de Feigenbaum(Nick Hoggard)

36
Ley de Moore – Loglineal

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Relación entre mapa logístico y Mandelbrot/Buddhabrot*
El conjunto de Mandelbrot (z2+c) y el mapa logístico se vinculan mediante una transformación cuadrática
Melinda Green descubrió por accidente que el Buddhabrot se integra a la ecuación cuadrática por completo
**

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Atractores
Atractor de punto fijo
Atractor periódico
Atractor de torus o semi-periódico
Atractor extraño (Ruelle) o de mariposa
Atractor de Lorenz (*Chaos for Java)
Dimensión 2.05 (en 3D): 0 volumen, superficie infinita
Ergodicidad: cubre la región, pero no pasa por el mismo estado más de una vez

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Ejercicios
Chaos for Java > ODE orbits > Lorenz

Criticalidad auto-organizada*