SISTEMAS

5.1. Definición

Un sistema es una totalidad dinámica de elementos cuyas interacciones generan nuevas propiedades, no reducibles a las de sus componentes examinados de manera aislada. Los elementos interactúan según determinadas relaciones que conforman una organización; ésa es la estructura del sistema e impulsa las reformas.

La teoría general de sistemas¹ subraya la importancia del concepto de sistema como “herramienta para interpretar la realidad". Nos permite comprender cómo interactúan entre sí los elementos de un sector concreto del mundo observado, y cómo cada componente está predispuesto a actuar según su función dentro del sistema. Establece el orden que precede a estas relaciones y nos permite visualizar el vínculo entre cada sistema y el resto del universo.”

Un sistema integrado complejo es una entidad con cierta autonomía. Su estructura está formada por elementos fuertemente interconectados que le permiten funcionar para el cumplimiento de sus objetivos. La frontera del sistema lo sitúa en relación selectiva con su entorno específico para lograr una estabilidad dinámica, lo que conduce a cambios evolutivos irreversibles. El sistema integrado funciona de acuerdo con sus propias leyes internas, que también facilitan su gestión del entorno. El sistema integrado incluye una complejidad de elementos que se organizan en subsistemas de niveles jerárquicos, donde los superiores controlan las funciones de los inferiores.

Los sistemas pueden estar formados por subsistemas, que son estructuras compuestas por elementos interactuantes que operan un proceso específico para la funcionalidad de la estructura del sistema más grande que lo engloba.

5.2. Clasificación de los sistemas

La teoría de sistemas clasifica los sistemas en varios tipos basados en sus características, interacciones y el grado de complejidad. Aquí están las clasificaciones primarias:

Sistemas cerrados y abiertos:

-Sistemas cerrados: no interactúan con su entorno; no reciben entrada de o envían salida al entorno externo. Los sistemas cerrados son raros en la realidad, pero útiles en modelos teóricos para simplificar el análisis.

-Sistemas abiertos: interactúan con su entorno a través del intercambio de energía, materia o información. La mayoría de los sistemas naturales y sociales son sistemas abiertos, ya que son influenciados por y ejercen influencia sobre sus alrededores.

Sistemas simples y complejos:

-Sistemas simples: tienen pocos componentes e interacciones, los cuales pueden ser fácilmente entendidos y predichos.

-Sistemas complejos: comprenden muchos componentes con interacciones dinámicas que pueden llevar a un comportamiento impredecible. La complejidad a menudo surge de las interacciones no lineales entre las partes del sistema.

Sistemas adaptativos y no adaptativos:

-Sistemas no adaptativos: no cambian en respuesta al ambiente; su comportamiento es estático o predeterminado.

-Sistemas adaptativos: pueden cambiar su estructura, comportamiento o función en respuesta a las condiciones ambientales. Esta adaptabilidad es una característica distintiva de los organismos vivos y las organizaciones que aprenden.

Sistemas deterministas y probabilísticos:

-Sistemas deterministas: se comportan de manera predecible; dado el mismo input, siempre producirán el mismo output.

-Sistemas probabilísticos: exhiben un comportamiento que solo puede describirse en términos de probabilidades debido a la aleatoriedad o complejidad inherente.

Sistemas lineales y no lineales:

-Sistemas lineales: siguen el principio de superposición; la respuesta causada por dos o más estímulos es la suma de las respuestas que habrían sido causadas por cada estímulo individualmente.

-Sistemas no lineales: no siguen el principio de superposición; su salida no es directamente proporcional a su entrada, lo que lleva a comportamientos como el caos y las bifurcaciones.

Sistemas estáticos y dinámicos:

-Sistemas estáticos: permanecen constantes con el tiempo; su estado no cambia.

-Sistemas dinámicos: cambian con el tiempo de acuerdo con reglas específicas o interacciones dentro del sistema o con su entorno.

 

5.3. Características de los sistemas

1.-Interconexión: Los elementos dentro de un sistema complejo están profundamente interconectados, de manera que un cambio en una parte puede afectar al sistema en su totalidad.

2.-Diversidad: Medida en que los atributos de estos elementos difieren entre sí. Dos claros ejemplos de grado de diversidad son las unidades monetarias en una cuenta bancaria y los integrantes de un equipo deportivo. Las unidades monetarias no tienen diversidad, siempre son pesos, en contraste un equipo deportivo requiere de diferentes especialistas.

3.-Dinamismo: Los sistemas complejos están lejos del equilibrio y son dinámicos, lo que significa que están en constante cambio y evolución.

4.-Autoorganización: Muchos sistemas complejos muestran una tendencia a la autoorganización, donde surgen estructuras ordenadas sin una planificación centralizada.

5.-Emergencia: La emergencia es una propiedad clave de los sistemas complejos, donde el sistema como un todo exhibe propiedades que no son predecibles simplemente por la suma de sus partes.

6.-Adaptabilidad: Los sistemas complejos a menudo tienen la capacidad de adaptarse y evolucionar en respuesta a cambios en su entorno.

Todos los sistemas tienen una frontera que funciona como el límite que permite establecer la relación dentro-fuera y hace que el sistema sea discernible de su entorno específico. Su función es seleccionar las entradas y salidas del sistema.

Rolando García físico, discípulo y colaborador de Jean Piaget, propone que los elementos que forman la base de los sistemas complejos tienen características notables en su evolución. El desarrollo de tales sistemas no se lleva a cabo mediante procesos modificados de forma gradual y continua, sino que viene dado por sucesiones de desequilibrios y reorganizaciones. Cada reestructuración del sistema conduce a un período de relativo equilibrio dinámico, durante el cual el sistema mantiene las estructuras anteriores con fluctuaciones dentro de ciertos límites. Este tipo de evolución ha sido objeto de numerosos estudios experimentales y teóricos en sistemas físicos, químicos y biológicos que condujeron a la teoría de la autoorganización de los sistemas abiertos, dirigida por Ilya Prigogine en la escuela de termodinámica de Bruselas.

La evolución de sistemas abiertos responde a las siguientes características generales:

-No son estáticos, sino que fluctúan permanentemente debido a la influencia de elementos que quedaron "fuera del Sistema" y que se conocen como "condiciones de contorno del sistema";

-Presentan las variables del sistema, relaciones establecidas cualitativamente sin que forzosamente sean de tipo lógico matemático.

Los sistemas complejos presentan dos tipos básicos de fluctuaciones:

-Períodos de "equilibrio" con fluctuaciones no trascendentales que inducen cambios que no alteran las relaciones fundamentales que caracterizan la estructura.

-Etapas críticas con fluctuaciones que exceden umbrales definidos para cada situación particular y que producen disrupciones de las estructuras.

En el segundo caso, la disrupción de la estructura depende no sólo de la magnitud de la fluctuación sino también de sus propiedades intrínsecas, las cuales se designan como condiciones de estabilidad del sistema. Estabilidad e inestabilidad son, por consiguiente, propiedades estructurales del sistema, a partir de las cuales se definen otras propiedades estructurales tales como vulnerabilidad, propiedad de una estructura que la torna inestable bajo la acción de perturbaciones o resiliencia, capacidad para retornar a una condición original de equilibrio después de una perturbación. Cada día surgen estrategias y paradigmas nuevos para profundizar en la investigación de sistemas complejos como el ser humano y sus relaciones endógenas y exógenas.

5.4. Estructuración de los sistemas

Los sistemas en cuanto a su estructura o control interno se pueden subdividir en,

-Integrales: por ejemplo, un protón, pues los elementos que lo forman no pueden existir separados.

-Jerárquicos: estarían representados por la forma en que los elementos de un sistema militar están organizados.

-Relacionales: un ejemplo de sistema relacional es el formado por sistemas sociales como los partidos políticos.

No obstante, en su estructura interna y en su categoría, pocos sistemas exhiben estas formas tan definidas o determinadas, ya que lo más común es encontrar sistemas con diferentes grados de las tres categorías. De esta forma, un sistema biológico integral, jerárquico y relacional es el ser humano. Primero, es integral porque sus elementos y subsistemas están tan entrelazados y entretejidos que sólo en forma conjunta e inseparable pueden manejar su crecimiento y el del sistema que los envuelve o contiene. Segundo, es jerárquico porque claramente está organizado por subsistemas en niveles que limitan y gobiernan al nivel anterior. Así, en un sistema biológico se pasa del nivel químico al enzimático, al celular, al endocrino, al hipotalámico, al nervioso, hasta llegar al nivel superior, el mental. Tercero, es relacional porque los subsistemas que lo integran interactúan entre sí.

5.5. Grados de libertad de los sistemas

El grado de libertad de un sistema es una característica intrínsecamente ligada al mismo, dado que determina su comportamiento. El grado de libertad de un sistema da la medida de la independencia lógica, física y/o matemática entre los elementos del sistema. Este es el punto o grado hasta el cual los elementos de un sistema pueden permanecer desligados y por lo tanto libres de operar hasta cierto punto sin afectar los otros elementos. Es así como los sistemas físicos pueden tener relaciones lógicas, si no están ligados o mutuamente sujetos por una fuerza dominante; en el electromagnetismo, los elementos de este sistema físico están ligados y se ven forzados a interactuar de acuerdo con las leyes que los rigen.

En el caso de las sociedades humanas, sistema sociológico, las relaciones son de tipo lógico por lo que sus elementos interactúan con un mayor grado de libertad, sus ligas o enlaces están constituidos por el conocimiento en sus diferentes grados de complejidad. En tanto que los sistemas construidos por el hombre tienen pocos grados de libertad, las funciones de las máquinas están perfectamente definidas. Por contraste, los sistemas físicos naturales presentan mayores grados de libertad. Tal es el caso del clima que presenta una gran gama de comportamientos.

Existe una relación directamente proporcional entre el grado de conocimiento y el grado de libertad. Son los grados de libertad creciente los que están en relación directa con el caos, o sea el aparente desorden. En otras palabras, los sistemas naturales son más caóticos a medida que crecen sus grados de libertad. Para George Hall, el grado de orden se presenta en su máxima expresión en la célula de un huevo fertilizado, el cual crece en etapas perfectamente determinadas con grados de libertad muy reducidos hasta convertirse en un organismo complejo desarrollado. Al continuar con su evolución, ésta se vuelve una tarea exponencialmente más difícil que depende de períodos más prolongados de prueba y error y mayores grados de libertad.

Los grados de libertad, al aumentar, dan a los animales y al hombre la oportunidad de ejercer iniciativas. Se puede concluir que los elementos de un sistema, a fuerza de probar, adquieren conocimiento. Esto conduce a deducir que, para lograr un buen diseño en un sistema complejo, se requiere dar los grados de libertad adecuados.

5.6. La integridad de las relaciones

La interacción de los elementos dentro de un sistema es más que una simple "superposición de relaciones articuladas". El conocimiento es ese "algo más" que cementa, hace indivisible el universo y da coherencia a la interacción de sus elementos. Porque “…el orden y el diseño se manifiestan solamente en el conjunto”.