¿qué tipo de ciencia necesitamos para construir un mundo mejor?
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Sistemas complejos, investigación interdisciplinaria
y simulación computacional
Junio de 2015
¿Qué tipo de ciencia necesitamos para construir una sociedad mejor?
Dr. Leonardo G. Rodríguez Zoya
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Cómo citar esta obra
Rodríguez Zoya, Leonardo¿Qué tipo de ciencia necesitamos para construir un mundo mejor? : propuesta para el desarrollo deprogramas de investigación interdisciplinarios en problemas complejos / Leonardo Rodríguez Zoya.- 1a ed. - Castelar : Comunidad Editora Latinoamericana, 2015.
Libro digital, PDFArchivo Digital: descargaISBN 978-987-45216-4-4
1. Política Científica. 2. Programa de Investigación. I. Título.CDD 001.4
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Los programas de investigación interdisciplinaria de problemas complejos - Leonardo G. Rodríguez Zoya – [email protected]
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Las fuentes de inspiración
Rolando García Oscar Varsavsky
4
El enfoque constructivo de Oscar Varsavsky
¿Cómo es la sociedad que deseamos?
Estilo social / Estilo de desarrollo
¿Cómo pasamos de la sociedad actual a la sociedad deseada?
Estilo científico
Estilo tecnológico
Estilo de consumo
Estilo de producción
Estilo artísticos
Estilo educativo
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Compartir una propuesta
¿En qué tipo de sociedad queremos vivir?
Programas de investigación interdisciplinaria en
problemas complejos
¿Qué tipo de ciencia necesitamos para construir una sociedad mejor?
Futuro deseable
Enfoque constructivo
Estrategia político-científica
Enfoque constructivo
Futuro deseable
Sociedad deseable
Mod
elo
Problemas complejos
Investigación interdisciplinaria
Sistemas complejos
Modelos de simulación computacional
Sociedad futura
Modelo de sociedad
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Interrogantes centrales
¿Por qué es estratégico pensar y concebir «modelos compartidos de
futuro deseable»?
¿Qué es un «problema complejo»?
¿Cómo investigar un «problema complejo?»?
1
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Interdisciplina Modelos Sistemas complejos Simulación
8Introducción
¿Por qué concebir modelos de futuro
deseable?
9
¿Por qué es estratégico pensar el futuro que deseamos?
Presente
Deseo
Variedad de futuros
Futuro
Nuestro “presente” fue antes “futuro”
Nuestro “futuro” será “presente”
brecha / puente
Representación expectativa del
porvenir
¿Por qué y para quién? Fines
Juicios de valor
(dimensión axiológica)
Deliberación racional y
elección de fines
Esperanza
Incertidumbre
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Las tres lógicas del enfoque constructivo
Lo deseable
Lo posible Lo probable
Modelo normativoVisión del mundoSistema de valoresElección de finesConcepto ético-político
Modelo de futuro
Visibilizar alternativasAnálisis de viabilidadExploración de consecuencias What if?Valoración escenarios
Modelo posibilísticos
Finalidad predictivaAnticipar un estado futuroCálculo probabilísticoGrado de confianza
Modelo probabilístico
Ayuda a la planificación y la toma de decisiones: elección entre alternativas posibles
Enfoque constructivo
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Dimensión “ética y política” de los modelos de futuro
La concepción de un modelo implica un compromiso ético (con
ciertos valores) y político (con ciertos fines)
Ningún modelo de futuro es axiológicamente neutral
Objetividad ≠ Neutralidad valorativa
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A todo modelo subyace un modelo normativo
Marco epistémico
Sistema de creencias y
valores
Visión del mundo
Sistema de pensamiento
Percepción e interpretación de la realidad
Jerarquía de
problemas
Preguntas que se
plantean
InferenciasRelaciones casuales
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Un ejemplo
Modelo “Los límites del crecimiento”
(Club de Roma, World III, 1972)
Modelo Mundial Latinoamericano
(Fundación Bariloche, Herrera, Scolnik, Oteiza, et al. 1972)
Límites físicos del crecimiento Límites sociopolíticos
Estrategia: restricción de crecimiento y
control poblacional
Estrategia: satisfacción de necesidades básicas
Valores: conservar el orden ‘mundial’
Valores: construir un futuro alternativo
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¿Cómo construir modelos de futuros?
Modelos jerárquicosModelos
descendentes
Modelos TOP-DOWN
Modelos construidos por gestores, directivos,
decisores, planificadores, técnicos, científicos…
Modelos emergentesModelos
participativos
Modelos BOTTOM-UP
Modelos co-construidos con la multiplicidad de
actores involucrados en la problemática
¿Quién decide lo deseable?
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Un principio ético-constructivo
Si el modelo va a ser empleado para laacción y la toma de decisiones que afectala vida de un conjunto de actores, dichosactores deberían ser consultados sobre elfuturo que desean.
1
Los «puntos de vista» de los actoresimplicados en la situación-problemáticadeben ser representados en el modelo defuturo deseable.
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Modelización participativa
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Escalas de observación para la construcción de modelos de futuro
Escala planetaria
Escala supra-nacional
Escala país
Escala sub-nacional
Escala Organizacional
Modelos Sistema-mundo; Sistemas globales
Modelos regionales
Modelos de sistemas sociales
Modelos de desarrollo regional/local
Modelos organizaciones públicas, privadas, sociales
17Introducción
¿Qué es unproblema complejo?
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La humanidad se enfrenta a problemas de complejidad creciente
Deterioro ambiental
Desigualdad social
Envejecimiento poblacional
Crecimiento demográfico
Crecimiento de las ciudades
Especulación financiera
Hiperproduccióne hiperconsumo
Redes globales de terrorismo y
crimen organizado
Cambios en los sistemas productivos
Pobreza y exclusión
Los problemas complejos demandan nuevas estrategias de pensamiento, de conocimiento y de acción
Energía
Salud
Alimentos
Agua
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Físicos-biológicos, ambientales, tecnológicos, productivos, socio-económicos, jurídico-normativ.Actores
sociales, políticos,
económicos(productores, proveedores, organismos regulación, etc.)
Carácter “sistémico” y “no-disciplinario” de los problemas complejos
Múltiples actores
Sistema socio-agro-ambiental
Múltiples procesos
Múltiples duraciones:
corto, mediano, largo plazo
Escala espacial y temporal
Niveles de organización Ecológicas,
económicas, sociales, éticas,
políticas, culturales.
MúltiplesConsecuencias
Niveles de organización semi-autónomosVínculo entre el nivel «micro» y «macro».
Sistemas complejos
Investigación interdisciplinaria
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Planificar estratégicamente acciones constructivas para transformar el sistema hacia un estado más deseable
¿Por qué son complejos los problemas fundamentales?
Plano ético
Plano epistémico
Plano práctico
Problemas complejos
Construir un “vivir bien” colectivo
Vida y necesidades humanas
Marco epistémico Alternativas de futuro
Modelos de futuro
Dimensión axiológica
Sistemas complejos: múltiples actores, procesos interrelacionados, escalas temporales, dinámicas y niveles de organización (micro-macro)
Imperativo práctico: actuar para transformar Dificultad de comprensión
En los problemas complejos hay un entrelazamiento de los
aspectos “epistémicos”, “éticos” y “prácticos”.
Desafío de conocimiento
Desafío de gestión
Desafío ético-político
Desafío colectivo
DecisiónAcción
MetodologíaComprensión sistémica
Visibilizar alternativasConcienciaRelación ciencia y política
Trabajo en equipo
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Actuar sobre el sistema para transformarlo
Los problemas complejos exigen un compromiso ético-político
Problemas Complejos
No es posible separar el componente “fáctico” (descriptivo-explicativo) del
componente “axiológico” (ético-político).
Explicar y comprender el
sistema
Diagnóstico IntervenciónLograr que el sistema
evolucione hacia una situación socialmente deseable.
Deseabilidad implica valores y políticas consecuentesPlano epistémico Plano práctico-
constructivo
23Introducción
¿Cómo investigar problemas complejos?
Multi-métodoInvestigaciónInterdisciplinaria
Sistemas complejos
Metodología de investigación interdisciplinaria de
problemas complejos
Componente epistemológico
Componente metodológico
Componente técnico
Modelos
Simulación computacional
Métodos cualitativosMétodos cuantitativosMétodos matemáticosMet. Computacionales
Métodos escénicos
Modo de organi-zación de unproceso de inv.colectivo integradopor especialistasdisciplinarios.
Pregunta conductora
Marco epistémico
Epistemología constructivista
3.1. El componente epistemológico
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La construcción de un sistema complejo
Pregunta¿Quién
pregunta?¿Por qué
pregunta?
¿En qué contexto?
¿A quién le interesa la pregunta? Construcción del
sistema complejo
Ningún “sistema complejo” está “dado” en la realidad empírica, en el punto de partida de una investigación
Marco epistémico
Importancia metodológica de explicitar lacosmovisión, el sistema de valores y elmarco normativo que guía la investigacióncientífica de carácter empírico.
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Diagnóstico
Rol metodológico del marco epistémico en la construcción de un sistema complejo
¿Mundo de la experiencia
Obs
erva
dor
Dom
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de
fenó
men
os
Mar
co e
pist
émic
o
Múltiples problemas complejos
Marco epistémico
Pregunta conductora
Delimitación y construcción del sistema
Evidencia empírica
Modelo de futuro
Estrategias propuestas
Pregunta conductora
Diagnóstico
Estrategia propuesta
Situación problemática
Sequía (África, India, Brasil: 1960 – 1970) escasez de alimentos
(riesgo de seguridad alimentaria) hambrunas
¿Cómo se puede aumentar la producción
de elementos en la región X?
¿Cómo y por qué se ha modificado el acceso a
los alimentos, por parte de los sectores
populares?
Catástrofes naturales;superpoblación; incapacidadpaíses pobres para incrementarproducción; atraso de lastécnicas agrícolas.
Cambios en el sistemaproductivo; utilización abusivadel medio físico; degradaciónmedio-ambiental; marginaciónde sectores sociales; deteriorode la calidad de vida
Programas de control de natalidad y modernización de la agricultura (Nuevas tecnologías,
métodos de producción)
Causas sociales, económicas y políticas. Actuar en el nivel
socio-económico político.
Diferencia en el marco epistémico
3.2. El componente metodológico
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La investigación interdisciplinaria
Los múltiples procesos entrelazados en un problema complejo pertenecen al
«dominio» de distintas disciplinas
La complejidad de un problema estáligada a la imposibilidad decomprenderlo sistémicamente desde unadisciplina particular.
Consecuenciametodológica
Articulación de disciplinas
Metodología interdisciplinaria
Articulación de enfoques disciplinarios
al comienzo de la investigación para
formular una «pregunta conductora», delimitar
un «problema» y construir un «sistema
complejo»
Modo de concebir un problema
Metodología interdisciplinaria
Marco epistémico
Equipo multidisciplinario
Los miembros de un equipo deben compartir un marco epistémico: Sistema de valores Un marco normativo Una concepción de la
relación ciencia-sociedad
Proceso
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La interdisciplina como «proceso»; la transdisciplina como « producto»
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Diferencias con otros enfoques
En la “multi-disciplina” se integran resultados deinvestigaciones disciplinarias sobre un problema (secoordinan o yuxtaponen resultados); en la “inter-disciplina” se articulan al comienzo para construir unproblema común.
No toda investigación es interdisciplinaria (Ej. Que uninvestigador utilice conocimientos de distintasdisciplinas).
La interdisciplina es una consecuencia metodológicade concebir problemas como “sistemas complejos”
La metodología interdisciplinaria “no emergeespontáneamente” por la mera constitución deequipos “multi-disciplinarios”.
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Precisión de los límites y alcance de la metodología interdisciplinaria
El equipo es «multidisciplinario», la metodología«interdisciplinaria».
La interdisciplina no presupone ni la anulación ni la fusión delas disciplinas (integración disciplinaria o transdisciplina).
La interdisciplina requiere del conocimiento especializado. La interdisciplina es una estrategia para “articular” los
conocimientos disciplinares implicados en la comprensión deun problema complejo.
La interdisciplina es un “proceso” que integra fases de“articulación” y “diferenciación” de conocimientosdisciplinarios.
La “interdisciplina” es una propiedad “emergente” de unequipo (multidisciplinario) resultante de compartir un marcoepistémico y construir un problema común.
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Proceso de modelización
El proceso de investigación interdisciplinaria
La investigación interdisciplinaria es un proceso (no un “acto”) en la cual se articulan dos fases:
Fases de integración disciplinaria
Fases de diferenciación disciplinaria
1
2 Modelo interdisciplinario de un sistema complejo
Proceso de construcción de “sucesivos modelos”
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-Modelos implícitos -Individuales y colectivos
Modelo mentalModelo mental
Modelo discursivo
Modelo discursivo
Modelo conceptual
Modelo conceptual
Modelo formalModelo formal
Modelo operacional
Modelo operacional
1. Modelos matemáticos2. Modelos estadísticos3. Modelos computacionales
El proceso de modelización: creación de múltiples modelos
- Modelos en lenguaje natural
- Modelos cualitativos
Modelo programado (ejecutable)
- Diálogo y comunicación- Comprensión (Posib.)- Apertura hacia el otro, humildad cognitiva.
1. Explicitar marco epistémico y formulación de la pregunta
2. Modelo de futuro3. Modelo de situación
Explícito y sistemático
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¿Cómo organizar una investigación interdisciplinaria?
1. Constituir un «equipo multidisciplinario» en funcióndel «problema complejo» que se quiere abordar.– Análisis de las viabilidad de un proceso de investigación
interdisciplinaria en sistemas complejos.
2. Explicitación y co-construcción de un «marco-epistémico» compartido.
3. Construcción colectiva de la pregunta conductora yelaboración interdisciplinaria de un «modelo» delsistema complejo.
Tres tareas cruciales:
Metodología interdisciplinaria y la metodología de modelización
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¿Qué es?
El Lenguaje Unificado de Modelado UML y la metodología interdisciplinaria
1. Es un conjunto de símbolos que permiten crear: Diagramas estáticos (modelo de la estructura u
organización de un SC). Diagramas dinámicos (modelo de
comportamiento, evolución o cambio de un SC).2. Fácilmente comprensible por investigadores de
distintas disciplinas y especialistas en informática.3. Facilita la comunicación, organiza la discusión.4. Permite explicitar los conceptos y las relaciones.
Rigor. Precisión. Desambiguación. Coherencia.5. Interfaz entre el modelo discursivo, conceptual y
formal.
Una herramienta de visualización gráfica empleada en la ingeniería de software.
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Ejemplo: Diagrama de caso de uso
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Ejemplo de diagrama UML Diagrama de clases
Flexibilidad para modelizar actores individuales y colectivos, normas, instituciones, medio ambiente.
Heterogeneidad de atributos ycomportamientos.
Modelado de las relaciones entreactores y recursos.
Diagrama (Proyecto MAELIA)
42UML como herramienta de diálogo, comunicación para la construcción de
un modelo conceptual compartido
Cada especialista tiene su “modelo mental” implícito.
Especialista
Equipo multi-disciplinario
Proceso de comunicación y discusión sobre
el problema complejo Informático
Diagrama UML
Modelo conceptual emergente
Sesión de trabajo interdisciplinario
3.3. El componente técnico
La simulación computacionalLos modelos basados en
agentes (MBA – SMA)
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¿Qué es simular? ¿Por qué simular? ¿Cómo simular?
Emular un comportamiento de un sistema A por un sistema B
Comprensión de procesos
Sustituto a la experimentación
Mod
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Simulación humana de procesos sociales
(juegos)
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Usos de la simulación en el estudio de sistemas complejos
Juegos de Rol
Simulación humana
Modelos de sistemas complejos
Simulación computacional
Modelos basados en agentes (MBA)
Un MBA es una «sociedad artificial» de agentes autónomos y heterogéneos que
interactúan entre sí y con el entorno
Sistema real(socio-agro-ambiental)
Sistema artificial(MBA)
MBA = Agentes + Reglas + Entorno MBA Programa informático
Simulación del proceso deauto-organización de un sistemacomplejo
Modelos generativos (bottom-up) Modelado de la complejidad
(heterogeneidad, autonomía,racionalidad limitada, adaptación,aprendizaje).
Modelado del espacio geográfico (GIS)
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Arquitectura de un modelo de agentes
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Aportes de los MBA a la investigación interdisciplinaria de problemas complejos
1. Exploración de la relación entre el nivel micro ymacro de un sistema complejo.
2. Laboratorios artificiales, experimentación virtual.3. Modelado de la heterogeneidad de ‘entidades’
humanas y no humanas (medio físico, social,institucional, normativo, económico) y susmúltiples relaciones.
4. Modelos posibilísticos: exploración de‘alternativas posibles’, hipótesis what if?,construcción de escenarios, análisis de viabilidad.
Para concluir…
AprendizajeReflexiónDecisiónAcción
Modelos de posibilísticos
Modelos de diagnóstico
Modelización y simulación de sistemas complejos
Enfoque constructivo
Programas de investigación interdisciplinarios en problemas complejos
Modelos de futuro
Momento normativo
Momento explicativo
Momento estratégico
Momento táctico-
operacional
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Naturaleza de la propuestaPropuesta abierta y colectiva
Propuesta abierta y colectiva
Propuesta política
Propuesta política
Propuesta epistémicaPropuesta epistémica
Propuesta metodológica
Propuesta metodológica
Propuesta técnica
Propuesta técnica
Aná
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Análisis de viabilidad
¿Cuáles son las condiciones de posibilidad para el desarrollo de
«programas de investigación interdisciplinarios
en problemas complejos»?
Condiciones institucionales
Condiciones culturales
Condiciones económicas
Condiciones organizacionales
Condiciones educativas
Condiciones técnicas
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¿Seremos capaces de imaginar creativamente el futuro deseable
y trabajar colectivamente de modo honesto, riguroso y
apasionado para construirlo?
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Leonardo G. Rodríguez Zoya
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