Eficiencia y fragilidad

La primera vez que oí hablar de complejidad fue en boca del filósofo francés Edgar Morin.

No he olvidado su ejemplo de la bicicleta: si tomamos pedales, cadenas, tornillos, manillar, luz, ruedas, radios, timbre etc.… y los colocamos todos juntos, no es una bicicleta ni de lejos, es solo un montón de chatarra.

La bicicleta es algo más que la suma de sus piezas. Emerge cuando el mecánico las ordena conectando las piezas según el plano de un ingeniero que ha creado y luego fabricado. Bueno, eso no es así ya que antes de llegar a lo que entendemos hoy por bicicleta, el devenir descartó muchos otros diseños. Un ejemplo curioso sobre ello es como la distribución del teclado de escribir más común, el Qwerty, le ganó la partida a la competencia que era reconocida como más eficaz y rápida. Podéis leerlo aquí:

https://eju.tv/2017/02/asi-es-como-los-teclados-qwerty-conquistaron-el-mundo-y-asi-quieren-robarselo-los-teclados-dvorak/

Pero y la naturaleza, ¿cómo ha diseñado el cosmos, el mar, la vida, o nuestro cerebro, el órgano más complejo qué conocemos si no hay ningún plano a seguir?

Ricard Solé, físico especializado en redes complejas, ilustra la complejidad con un termitero.

Hay termiteros más altos qué una persona, llenos de pasadizos, estancias, jardines de hongos, sala de incubación, pozo de agua, chimenea, conductos de ventilación. Y no lo construye ningún ingeniero, sino seres pequeñísimos y bastante estúpidos.

Ninguna termita tiene un mapa de lo que y cómo hay que hacer para construir un termitero. El termitero es el resultado de lo que se ha venido a llamar inteligencia colectiva. De la interacción entre individuos pueden surgir estructuras más complejas que esos propios individuos.

Esto recuerda a la bicicleta de Morin ¿verdad? La estructura superior, en este caso el termitero, no puede reducirse a la suma de las propiedades de sus individuos, de las termitas.

¿Pero cómo emerge esta complejidad, cómo hemos llegado aquí? ¿Por qué la Tierra no es solo un cúmulo de bacterias, virus y arqueas, y se ha llegado a dónde se ha llegado?

Una buena teoría de cómo se ha llegado a la complejidad es la de Darwin. Intenta explicar cómo se ha llegado a ella a través de la evolución por selección natural.

La naturaleza no puede diseñar o crear como un ingeniero que sabe lo que quiere hacer, empezar de cero y crear algo totalmente nuevo. La naturaleza no puede hacer eso ha de reutilizar lo que ya tiene, hacer bricolaje. Entonces, ¿cómo se ha llegado tan lejos con bricolaje chapucero?

Los físicos, como Ricard Solé, tienen la idea que es relativamente fácil qué al conectar cosas distintas emerjan cosas nuevas. Obsesionados siempre por buscar patrones han llegado a la conclusión que hay mucho orden en la aleatoriedad.

Complejidad y evolución. La evolución no solo afecta a la biología, sino a todo en general, de donde y como se generan las cosas, por lo que también afecta a la física, hay evolución en el cosmos.

Los físicos, muy curiosos ellos, se preguntan que pasaría si modificáramos, solo, algunas pequeñas constantes físicas, pues, el universo tal como lo conocemos, no podría emerger y en consecuencia tampoco la vida. Otra vez eficiencia y fragilidad.

Primero, hay que entender que para surgir la complejidad se necesita un proceso de evolución. Tendemos a pensar que las cosas surgen de manera ordenada y planificada, en particular la tecnología, que han aparecido de manera racional. Pero eso no es cierto, como hemos visto con el teclado qwerty.

Volviendo a los termiteros, las conexiones entre las termitas generan una inteligencia superior, que está generando complejidad. Y esto es una regla general para todo. La complejidad surge en el genoma, en el cerebro, la sociedad, en Internet, en los ecosistemas, etc., porque hay conexiones entre sus nodos, entre las unidades más simples. Son las interacciones, las conexiones, las que emergen complejidad. Por mucho que se estudie una neurona no se puede entender la memoria o la consciencia si no hay conexión entre las neuronas. No se trata de las propiedades de la neurona sino de las propiedades que emergen de las interacciones de muchas neuronas y lo hacen en red, en redes complejas.

¿Cómo son las redes complejas? Cuando no se sabía lo que eran había que especular. Se creía que surgían cuando se conectaban nodos entre sí aleatoriamente, pero eran redes muy simples. Sin embargo, la realidad no es así de sencilla.

Primero, vivimos en un mundo pequeño. Habréis oído hablar que en una red de amigos de Facebook es suficiente con el salto de seis amigos para hacer llegar una información de una persona a otra que no se conocen. En un mundo pequeño hay orden local y un poco de desorden global.

Lo segundo, si observamos un mapa de las conexiones de Internet estamos mirando la arquitectura de la complejidad. La arquitectura de la eficiencia.

Cada nudo, o nodo, es un ordenador y sus conexiones. Hay unos pocos ordenadores, nodos, qué tienen muchas conexiones. Que muchos tengan pocas conexiones y pocos muchas, tiene la misma estructura que la riqueza. Hay muchos pobres y muy pocos ricos. La ley es la misma. El dinero atrae al dinero, miramos las páginas de internet más populares ayudando a qué tengan más conexiones y por lo tanto sean más populares, y viceversa.

El hecho de que no estemos tres días esperando una información solicitada a internet es gracias a los buscadores, por supuesto, pero sobre todo por su arquitectura en red. Es un mundo pequeño de lo eficiente.

Qué pasa si eliminamos un ordenador cualquiera en Internet, el nuestro por ejemplo, pues nada, no pasa nada. Pero que ocurriría si eliminamos uno de los que está muy conectado, como Apache o Nginx, pues qué sería fácil colapsar la Red. Ya hemos visto que redes complejas son extremadamente eficientes y a la vez frágiles.

Ejemplos de complejidad por evolución, red compleja, eficiencia y fragilidad. Un ejemplo de red compleja es nuestro genoma. Hasta hace muy poco se creía qué si conocíamos todos los genes que lo componen comprenderíamos cómo funciona nuestro cuerpo. En el proyecto genoma humano se llegó a secuenciar entero nuestro ADN, pero igual que en el libro de los hermanos Karamazov, no es suficiente con saber todas las palabras que integran el libro, en él hay algo más. ¿no?

Bien, otro ejemplo, la maquinaria celular son las proteínas y si se hace un mapa en donde los nodos sean las proteínas y su red de conexiones resulta que se parece mucho al mapa de Internet. Si una proteína altamente conectada como P53 falla el sistema colapsa, en este caso enfermamos de cáncer. Igual de eficiente e igual de frágil.

Al construir mapas de las conexiones de diversos sistemas se comprueba que todo, repito todo, posee un mapa parecido. Hemos visto el genoma, red neuronal e internet, pero también existe el mismo patrón en ecosistemas, en el lenguaje, redes tróficas, redes sociales, una célula, la economía de mercaderías y muchas otras.

Todo ello me hace pensar que yo misma, como individuo, no dejo de ser una red compleja que interacciona con otras redes complejas, que a su vez lo hacen con otras. Soy eficiente pero frágil.

Ejemplo de tecnología creada por evolución. Unas diminutas antenas de la Nasa, mucho más eficientes que las diseñadas por los ingenieros.

Aquí la tenéis, cuesta creer que sea mucho más eficaz que una creada por un ingeniero, ¿verdad?

https://www.nasa.gov/centers/ames/spanish/research/exploringtheuniverse/borg_span.html