Sistemas Complejos

El término 'complejo' viene del latin "complexus", "plexus" significa enlazado, y el prefijo "com" que indica "juntos". De modo que "complejo" significaría enlazados juntos o entreenlazado, aludiendo a algo que contiene muchos elementos mutuamente relacionados. Su opuesto, "simple", viene también del latín plectere, que significa doblar y del prefijo "sim" que indica una negación. De esa manera, 'simple' significa lo que no tiene doblez; lo sencillo, lo que puede ser aislado y observado independientemente de otras cosas.

Los sistemas complejos se caracterizan pues por su comportamiento rico y por la emergencia de auto-organización: de sus muchos elementos interrelacionados emergen o se organizan aspectos no esperados, que rompen las rutinas y expectativas ordinarias. Abundan tanto en las ciencias naturales (Física, Biología, Química) como en las ciencias sociales (Economía, Sociología).

Reduccionismo versus Holismo

La dicotomía simple-complejo tiene su manifestación en la Física en la forma de reduccionismo versus holismo o emergencia. Desde la época de Galileo y Newton el reduccionismo ha campeado en la Física en virtud de sus logros espectaculares (que en buena medida han contribuido a moldear la moderna civilización occidental).

El paradigma reduccionista se ha intentado "exportar" desde la Física a otras disciplinas tales como la Biología, la Economía, etc con resultados variados.
Recientemente, un nuevo enfoque, complementario al del reduccionismo, ha comenzado a cobrar vigor entre la comunidad científica y en la Física en particular. En palabras de Philip W. Anderson:

"[...] otra fracción grande [de físicos] se concentra en un tipo enteramente distinto de investigación fundamental: investigación en los fenómenos que son demasiado complejos como para ser analizados directamente bajo la simple aplicación de las leyes fundamentales. Estos físicos están trabajando en otra frontera situada entre lo misterioso y lo ya entendido: la frontera de la complejidad.

En esta frontera la consigna no es el reducionismo sino la emergencia. Los fenómenos complejos emergentes de ninguna manera violan las leyes microscopicas; pero tampoco surgen como meras consecuencias lógicas de tales leyes [...] El principio de emergencia es un convincente fundamento filosófico de la ciencia moderna como lo es tambien el reduccionismo. Este pricipio [...] representa una frontera abierta para los físicos, una frontera que no tiene barreras prácticas en terminos de gastos de investigación o de credibilidad o si acaso las tiene, serían aquellas de tipo intelectual [...] Esta frontera de la complejidad es por mucho la de mayor crecimiento en la Física de hoy".

Metas

La investigación en sistemas complejos persigue distintas metas. Una de ellas es la de reducir la complejidad construyendo modelos simples de los sistemas complejos que permitan predecir la dinámica o explicar su comportamiento. Otra es la búsqueda de regularidades o equivalencias entre sistemas complejos aparentemente muy diferentes avanzando hacia la unidad pese a la aparente diversidad.

Herramientas

Hay tres herramientas, complementarias y a menudo superpuestas, que tienen un papel preponderante en nuestra investigación:

1. El modelado con Agentes Adaptables (que pueden corresponder a clientes de una red de comunicaciones, bacterias, compañías de un determinado mercado, etc.), que deben negociar y adaptar su comportamiento para optimizar su competitividad.
2. La Teoría de Juegos, por su flexibilidad y sencillez para formular situaciones de conflicto entre intereses individuales y colectivos.
3. La Mecánica Estadística, por su versatilidad y poder de cálculo a la hora de tratar sistemas que involucran a muchos agentes.