| Sistemas Complexos |
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| Written by Gildário Dias Lima |
| Monday, 10 November 2008 05:20 |
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Ainda não há resposta definitiva para explicar o que é a complexidade, no entanto todos nós temos a idéia intuitiva que algo se torna complexo quando passa a se tornar complicado. A própria idéia de complicado passa a ser relativa para diferentes pessoas, pois o complicado pode está ligado ao fato de sermos capazes de descrever ou entender algo seja por falta de conhecimento que não temos e que outros podem ter ou porquê de fato não há base de entendimento para tal questão. No entanto não entremos em desespero, pois embora não seja possível ainda uma definição profunda do que seria complexidade, podemos apegar-nos a conceitos que em muitos casos nos norteiam a obter soluções aproximadas desta idéia, o que nos leva a possibilidades de solucionar problemas reais com estas aproximações. Pode-se dizer que um sistema é tão mais complexo quanto maior for a quantidade de informação necessária para descrevê-lo. Porém, essa é uma entre muitas definições. Sabe-se que a complexidade só emerge em sistemas com muitos constituintes. Porém esta premissa não é completa, é necessário percebermos que pelo menos um de tais constituintes deve ser uma variável não pré-determinável, pois um sistema de milhares de constituintes com variáveis bem conhecidos pode não gerar uma complexidade. Já um sistema mais simples que apresente variáveis não deterministicas, já possui por se só uma complexidade. Por exemplo, o cérebro humano, com 100 bilhões de células nervosas. Porém, um gás, com bilhões de constituintes, é um sistema simples. Por quê? Basta estudar uma pequena parte dele para entender propriedades do todo, o que não é prático em sistemas complexos. De maneira resumida, podemos construir um conjunto de propriedades a qual um sistema complexo possui, claro que mesmo isso é uma aproximação, mas qualquer sistema que apresentar algumas das características deste conjunto, tende a ser complexo.
![]() Uma Aplicação de grafos e sistemas complexos. Todos, provavelmente, já utilizamos ou já ouvimos a frase o mundo é pequeno! Contudo foi só com os trabalhos do psicólogo Stanley Milgram, nos anos 60, que esta constatação aparentemente banal começou a ganhar o estatuto de fato experimental. Milgram enviou 160 cartas para pessoas escolhidas ao acaso em dois estados norte-americanos, pedindo-lhes que as procurassem fazer chegar a um destinatário alvo, cujo nome, profissão e zona de residência eram dados. Para isso, e caso não o conhecessem, deviam enviar a carta para algum amigo que achassem que pudesse eventualmente conhecer o destinatário. Das 160 cartas, 42 chegaram ao destino e nestas o número médio de intermediários foi... 6! Esta experiência parece confirmar a idéia de que a distância, medida em número de ligações de conhecimento direto, ou graus de separação, entre dois elementos típicos de uma rede de ligações sociais é de fato bastante pequena, mesmo em redes com muitos elementos, como a sociedade americana dos anos sessenta. Existem outras experiências, em áreas tão diversas como a matemática ou a comunidade cinematográfica, que dão resultados semelhantes. O jogo de Bacon, na comunidade de atores de Hollywood, consiste em atribuir a quem tenha participado num filme juntamente com este ator o número de Bacon 1, o número de Bacon 2 a quem tenha participado num filme com alguém que tenha participado num filme com Bacon, e por aí fora. O número de Bacon mede a distância a este ator no universo dos atores de Hollywood e pode não estar definido para um dado ator, se não for possível ligá-lo a Kevin Bacon por uma cadeia de atores que tenham contracenado juntos em algum filme. Da análise dos resultados deste jogo conclui-se que em geral o número de Bacon está definido e que o maior número de Bacon na comunidade cinematográfica americana é 8!
![]() Sistemas compostos por muitas unidades semelhantes que interagem entre si são muito comuns, e, em geral, a rede de interações não é nem completamente aleatória nem completamente regular. Por isso, encontramos redes complexas nos mais diversos contextos, desde as redes de comunicações e de distribuição de eletricidade às redes formadas pelas palavras em estudos lingüísticos de associação, a redes sociais como a rede de co-autoria de artigos científicos, a redes biológicas como a rede metabólica na célula ou a rede formada pelos neurônios no cérebro humano, e muitos outros exemplos. Este exemplo acima pode ser descrito por um grafo, onde os vértices são os atores e as arestas a correlações entre eles. Você poderia perguntar, que propriedades esta rede atores satisfaz para se tornar um sistema complexo. Bem, a resposta é tentarmos encaixar esse exemplo no conjunto de propriedades pré-supostas para um sistema complexo. Primeiro, é verdade que este exemplo possui muitos constituintes, pois é bem grande o número de atores em Hollywood, segundo, cada vértice possui propriedades de interação não triviais, por exemplo. Não da para prevermos o significado óbvio que levou um ator a contracenar com Bacon, pelo fato do próprio indivíduo humano, ser um sistema complexo. Segundo. Segundo o mapeamento, a regra de conexões não segue propriedades locais, ou seja, não da para percebemos a estrutura macro do grafo, analisando apenas algumas correlações, o que encaixa este exemplo na classe de não linear.
Sistemas compostos por muitas unidades semelhantes que interagem entre si são muito comuns, e, em geral, a rede de interações não é nem completamente aleatória nem completamente regular. Por isso, encontramos redes complexas nos mais diversos contextos, desde as redes de comunicações e de distribuição de eletricidade às redes formadas pelas palavras em estudos lingüísticos de associação, a redes sociais como a rede de co-autoria de artigos científicos, a redes biológicas como a rede metabólica na célula ou a rede formada pelos neurônios no cérebro humano, e muitos outros exemplos. Este exemplo acima pode ser descrito por um grafo, onde os vértices são os atores e as arestas a correlações entre eles. Você poderia perguntar, que propriedades esta rede atores satisfaz para se tornar um sistema complexo. Bem, a resposta é tentarmos encaixar esse exemplo no conjunto de propriedades pré-supostas para um sistema complexo. Primeiro, é verdade que este exemplo possui muitos constituintes, pois é bem grande o número de atores em Hollywood, segundo, cada vértice possui propriedades de interação não triviais, por exemplo. Não da para prevermos o significado óbvio que levou um ator a contracenar com Bacon, pelo fato do próprio indivíduo humano, ser um sistema complexo. Segundo. Segundo o mapeamento, a regra de conexões não segue propriedades locais, ou seja, não da para percebemos a estrutura macro do grafo, analisando apenas algumas correlações, o que encaixa este exemplo na classe de não linear.
Sistemas compostos por muitas unidades semelhantes que interagem entre si são muito comuns, e, em geral, a rede de interações não é nem completamente aleatória nem completamente regular. Por isso, encontramos redes complexas nos mais diversos contextos, desde as redes de comunicações e de distribuição de eletricidade às redes formadas pelas palavras em estudos lingüísticos de associação, a redes sociais como a rede de co-autoria de artigos científicos, a redes biológicas como a rede metabólica na célula ou a rede formada pelos neurônios no cérebro humano, e muitos outros exemplos. Este exemplo acima pode ser descrito por um grafo, onde os vértices são os atores e as arestas a correlações entre eles. Você poderia perguntar, que propriedades esta rede atores satisfaz para se tornar um sistema complexo. Bem, a resposta é tentarmos encaixar esse exemplo no conjunto de propriedades pré-supostas para um sistema complexo. Primeiro, é verdade que este exemplo possui muitos constituintes, pois é bem grande o número de atores em Hollywood, segundo, cada vértice possui propriedades de interação não triviais, por exemplo. Não da para prevermos o significado óbvio que levou um ator a contracenar com Bacon, pelo fato do próprio indivíduo humano, ser um sistema complexo. Segundo. Segundo o mapeamento, a regra de conexões não segue propriedades locais, ou seja, não da para percebemos a estrutura macro do grafo, analisando apenas algumas correlações, o que encaixa este exemplo na classe de não linear. REFERENCIAS: [1] - Paulo Alexandre de Castro – Rede Complexa e Criticalidade Auto-organizada [2] - Sistemas Complexos - A fronteira entre a ordem e o caos / Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas |
| Last Updated on Sunday, 16 November 2008 01:28 |




