NATURA, DISSENY I INNOVACIÓ,
1994
| articulo
Sinergia: quins són els principis bàsics de l'autoorganització a la natura?1. Què és la sinergia?
Quan mirem el món en què vivim, aviat ens
adonem que es compon d'una gran varietat d'estructures com ara cases, cotxes,
mobles, etc. Aquestes estructures han estat dissenyades per l'home i produïdes
per ell. Però hi ha força estructures que no han estat produïdes per les idees
o pel treball de l'home, sinó més aviat independentment d'ell. El món animat és
ple d'aquestes «estructures» en forma de plantes i d'animals. Es produeixen per
autoorganització, per emprar una terminologia actual. La meta central de la
sinergia es pot il·lustrar molt bé amb la biologia. Tots els seus organismes
consten d'un gran nombre de components. Un animal superior té bilions de
cèl·lules individuals. Però aquestes cèl·lules cooperen d'una manera molt
organitzada per produir, per exemple, locomoció, moviments, respiració,
circulació sanguínia, etc. En un nivell més alt, miríades de neurones del
cervell cooperen per produir percepció, moviments, coordinació, etc. En un
nivell més alt encara, en els humans, la cooperació de neurones és la base dels
nostres pensaments i de la nostra parla.
Quins són els
principis subjacents d'aquests efectes altament cooperatius? És sorprenent que els
principis bàsics d'autoorganització del món animat es poden trobar ja al món
inanimat, la física i la química. En aquests camps, les estructures es poden
formar espontàniament per autoorganització sempre que tractem dels anomenats
sistemes oberts. Aquests són sistemes l’estat dels quals es manté per un flux
continu d'energia o de matèria que hi entra. En donarem uns quants exemples més
endavant. Els principis que es poden determinar d'aquests exemples, per exemple
làsers o líquids, es poden tornar a trobar en processos importants del món
orgànic. Com a últim pas, en el sentit de la biònica, es podria intentar
aplicar aquests principis a la tecnologia.
 1. Estructura experimental típica d'un
láser. La llum de laáser emergent hi és
indicada amb una fletxa.
 2. El camp lumínic vs el temps. L.h.s.: la llum incoherent d'una làmpada. R.h.s.: la llum coherent d'un liser.  3. Esquema d'una causalitat circular. Superior: el parametre d'ordre ona de
llum esclavitza els electrons dels atoms
(inferior). Els àtoms hi són dibuixats
amb el nucli al mig i un electró en
òrbita al voltant del nucli. D'altra
banda, pel seu moviment, els electrons
emeten ones de llum i d'aquesta manera
donen suport al parametre d'ordre.
 4. Esquema del comportament d'un paràmetre
d'ordre q per mitjà d'una pilota que es mou en un paisatge de pujols amb una vall.  5. lgual que la figura 4, però el paisatge
ara té dues valls, amb dos fons.
2. El paradigma del làser
Comencem amb un exemple de principis generals
del camp de la física, el de la font de llum làser.
Un exemple senzill
del làser és el làser de gas. Un tub de vidre s'omple d'un gas, compost d'àtoms
(fig. 1). Es munten dos miralls als extrems del tub de vidre, que serveixen per
a reflectir les ones de llum que corren en direcció axial perquè interactuïn
repetidament amb els àtoms del gas. Un corrent elèctric que hom fa passar pel
gas energitza els àtoms individuals. Després d'una energització, un àtom
individual actua com una antena de ràdio miniatura que emet una ona de llum (en
comptes d'una ona de ràdio). Si el corrent elèctric és feble, tan sols
s'energitza un petit percentatge d'àtoms, cadascun dels quals emet una ona
individual que podem imaginar com una ona d'aigua causada per un còdol que
llancem a l'aigua. Quan s'energitzen uns quants àtoms, és com si llancéssim un
grapat de còdols a l'aigua i en sorgeix una superfície extraordinàriament
agitada (fig. 2a). Tot i
això, quan incrementem el corrent, s'energitzen més i més àtoms. De sobte, hi
ha un fenomen nou; en lloc de les múltiples ones independents, sorgeix una ona
gegant pràcticament contínua (fig. 2b).
És a dir, el caos microscòpic de l'emissió original de llum és
substituïda per un ordre macroscòpic. Com s'esdevé, això? Com va demostrar
Einstein a començament de segle, un
àtom energirzat pot no tan sols emetre espontàniament una ona, sinó
que també pot ésser obligat per una ona que hi incideix a donar la seva energia
a aquesta ona, de manera que la segona s'enforteix. Quan uns quants àtoms
energitzats són arrossegats per una ona, evidentment es genera una allau de
llum. Tot i això, hem de considerar una qüestió subtil. És a dir, sempre hi ha
una ona particular que és més eficient que unes altres per a obligar un àtom a
enfortir la seva potència. Així, hi ha una competició entre algunes allaus i
una ona ampliada específica hi triomfa. Una mena de darwinisme del món inanimat
hi opera.
Ara apareixen els
conceptes centrals de la sinergia. Una vegada que una ona ha guanyat la
competició, obliga tots els àtoms a donar-li la seva energia. Al mateix temps,
els electrons dels àtoms són obligats a oscil·lar d'una manera altament
ordenada, prescrita per l'ona de llum emergent. Així, l'ona de llum que es
desenvolupa descriu tant l'ordre del sistema com dóna ordres també als àtoms individuals,
és a dir, a les parts individuals. Per això, anomenem aquesta quantitat el paràmetre
d'ordre. Al mateix temps, ens adonem de l'existència d'una causalitat
circular (fig. 3). El paràmetre d'ordre «esclavitza» els àtoms individuals,
mentre que els àtoms individuals donen suport al paràmetre d'ordre. El comportament
de l'un condiciona l'altre. Si pertorbem el patàmetre d'ordre ona de llum, pot
tornar al seu estat anterior, però tan sols després d'un període de temps força
llarg. Els subsistemes, o sigui els àtoms, d'altra banda, es relaxen molt
ràpidament després de qualsevol pertorbació. Així, els paràmetres d'ordre i els
subsistemes esclavitzats es distingeixen per les escales de temps diverses dels
seus ajustaments individuals. Aquest serà un criteri important per a aplicar
els conceptes de paràmetres d'ordre i d'esclavatge.
Com revela la
teoria matemàtica, la transició de l'estat microscòpic a l'estat altament
ordenat de la llum làser pot ésser descrita de la manera següent: el paràmetre d'ordre
es comporta com si fos una pilota que es mou en un paisatge. Si el corrent
elèctric és prou petit, el paisatge té la forma que veiem a la figura 4.
Després de cada emissió d'una ona de llum, la pilota es relaxa cap al seu valor
d'equilibri, o sigui el paràmetre d'ordre es relaxa fins a zero i tan sols
mostra fluctuacions a la vora del seu valor zero. Tot i això, quan el corrent
excedeix un valor crític, el paisatge es deforma i queda com el de la figura 5,
que aparenta tenir dos mínims. (Realment, en el cas del làser, la situació és
encara més complicada, però per als nostres propòsits n'hi haurà prou de
tractar del cas.) Evidentment, el valor anterior «zero» del paràmetre d'ordre
ha esdevingut inestable i és substituït per dos punts estables d'equilibri nous
al fons de les valls. És clar que el sistema tan sols por anar a una de les
dues valls, això és, ha de trencar la simetria. Ara emergeix un punt
molt important però molt subtil, o sigui: què causa que el sistema se'n vagi a
l'una vall o a l'altra? Això és assolit per una emissió inicial espontània
d'una ona que, d'acord amb la teoria quàntica, no es pot predir. Així, un
esdeveniment a l'atzar a nivell microscòpic determina el curs que prendrà el
sistema a nivell macroscòpic.
Un altre concepte
és d'una importància fonamental: quan el corrent s'incrementa des de sota fins
més amunt del seu nivell crític, la corba de la figura 4 es torna molt plana
prop del punt d'equilibri. La pilota, tot i això, encara està subjecta a
fluctuacions. Ja que la força de restauració és extremament petita en un
potencial tan pla, la pilota sent amb força les fluctuacions a què està
sotmesa. La seva amplitud oscil·larà amb força; així, tractem de les anomenades
fluctuacions crítiques. Quan la pilota és
empesa del seu punt d'equilibri, a causa de la força molt petita de restauració
es relaxa molt lentament al seu valor d'equilibri. Aquest fenomen s'anomena alentiment
crític.
Si el corrent elèctric
s'incrementa més i més, l'ona de llum prèviament establerta i ordenada pot esdevenir
inestable i pot ser substituïda per uns altres fenòmens; això és, per llampecs
regulars de llum o l'anomenat caos determinístic. En aquests casos, s'esdevé no
tan sols un, sinó més aviat uns quants paràmetres d'ordre i la seva interacció
determina el comportament total del làser. Aquest exemple ens permet formular
els resultats d'una teoria matemàtica abstracta sobre sistemes d'autoorganització
de la manera següent: un canvi de condicions força inespecífiques, com en el
cas del làser la potència del corrent elèctric, pot causar que el sistema
experimenti un canvi qualitatiu a escala macroscòpica. En termes tècnics,
l'estat anterior, e.g. l'estat microscòpic caòtic, es torna inestable i és
substituït per un estat nou: en aquest cas, l'estat de llum làser. Al punt
d'inestabilitat, hi ha un o uns quants paràmetres d'ordre, els quals
esclavitzen les parts individuals del sistema i així creen una estructura
específica dins el sistema. Als punts d'inestabilitat, el sistema en general té
l'opció d'algunes possibilitats; quina és la que es porta a terme depèn de
fluctuacions microscòpiques. A la regió de transició, s'esdevenen l'alentiment
crític i les fluctuacions crítiques. Aquests conceptes i les eines matemàtiques
corresponents s'han aplicat per a explicar o predir una varietat de fenòmens en
la física com ara la formació d'estructures en fluids.
3. La formació de models en fluids
En unes condicions
especials, els fluids poden produir una varietat de models espacials o
espàcio-temporals. Un exemple cèlebre és la inestabilitat Bénard, en la qual el
fluid dins un vehicle circular que s'escalfa des de sota pot formar
espontàniament cèl·lules hexagonals (fig. 6). Més recentment s'ha trobat que es
formen espirals al fluid si, a més, hom n'escalfa les parers (fig. 7). Es poden
formar una varietat de models en líquids i gasos en geometries esfèriques, com
es demostra als models macroscòpics de l'atmosfera terrestre i de la d'altres
planetes. Un model de càlcul es mostra a la figura 8. En tots aquests casos
coincideix el fet que els models són governats per la cooperació o la
competició de paràmetres d'ordre específics.
4.
La biologia: morfogènesi
Fem ara un gran salt
al món animat, això és, a la morfogènesi. Aquí, una idea bàsica de Turing ha
estat extremament útil. Una pregunta fonamental en biologia és: com reben les
cèl·lules la informació sobre com s'han de diferenciar? Hi ha experiments que
mostren clarament que aquesta informació no pot estar emmagatzemada tan sols al
codi genètic. Per exemple, l'hidra, un petit animal marí que té cap i peu: si
el tallem pel mig, la regió del cap pot fer créixer un peu i la regió del peu
pot fer créixer un cap. En tots dos casos, el cap o el peu nous que creixen
surten de la mateixa regió prèvia, és a dir, les cèl·lules no podien saber
prèviament quin tipus d'òrgan hauria de desenvolupar-se. Així, devien haver
rebut la informació des de la seva posició local relativa. Turing va observar
un model senzill de dues cèl·lules en què coincidia el mateix metabolisme. Això
no obstant, quan va introduir un acoblament per a l'intercanvi de molècules
—aleshores en condicions específiques—, una petita fluctuació de concentració
de les molècules faria que totes dues cèl·lules es desenvolupessin d'una manera
diferent: en una cèl·lula, per exemple, la concentració de molècules
específiques s'incrementarà, i a l'altra, disminuirà. Si suposem que la
concentració creixent és la que eventualment encén els gens, tindrem un model
de diferenciació cel·lular. Aquestes idees van ser desenvolupades encara més
per Gierer i Meinhardt, que van formular equacions de reacció-difusió de
molècules activadores i inhibidores per explicar la polaritat «peu-cap» que es
desenvolupa en un òvul fertilitzat. Amb les seves equacions bàsiques i, a més,
el concepte del paràmetre d'ordre, per primera vegada es podia demostrar que
d'aquesta manera es poden explicar els patrons de ratlles, per exemple, de les
zebres o dels peixos (fig. 9) o els models circulars de les ales de les
papallones. Totes aquestes estructutes es formen per mitjà de la cooperació o
la competència dels paràmetres d'ordre.
5. La biologia:
el paradigma del moviment dels dits
Els humans i els
animals superiors es componen de bilions de cèl·lules de diversos tipus com ara
cèl·lules de músculs, cèl·lules de nervis, cèl·lules de teixit, etc. Han de
cooperar d'una manera altament organitzada per a produir la morfogènesi, la
locomoció, els moviments, el tacte, el batec del cor i la circulació de la sang
entre unes altres funcions. Evidentment, aquesta cooperació altament
organitzada s'ha d'esdevenir també en el nivell cognitiu. Quins són els
principis que són la base de l'alta coordinació? Un experiment de Scott Kelso
pot servir com a paradigma fonamental. Fa uns quants anys, Scott Kelso em va
visitar i em va explicar l'experiment següent: va demanar a persones en proves
que moguessin els dits paral·lelament i després els va demanar que acceleressin
els moviments. De sobte, el moviment dels dits va canviar d'una manera
completament involuntària del moviment paral·lel a l'antiparal·lel, és a dir,
la configuració simètrica (fig. 10). És clar que el que passa aquí és un canvi
qualitatiu del comportament d'un sistema en un nivell macroscòpic.
Podem
aplicar els conceptes de la sinergia a aquest experiment i en podem modelar els
trets? Evidentment, la posició relativa dels dits, o, en llenguatge més tècnic,
la fase relativa entre els dits oscil·lants, suggereix que és el paràmetre
d'ordre adequat. En el cas senzill d'un únic paràmetre d'ordre, es pot intentar
construir un paisatge que en descrigui el moviment. Aquest paisatge pot ser
dissenyat fàcilment amb raons senzilles que no repetiré aquí. El paisatge
tindria la forma que es mostra a la figura 11 i té una sèrie de deformacions
minses des de l'esquerra superior cap a la dreta inferior quan la velocitat del
moviment dels dits s'incrementa. Des del punt de vista qualitatiu, ja podem fer
un nombre de prediccions. És a dir, quan s'arriba a la situació del rengle mitjà
a la dreta de la figura 11, la posició que correspon al moviment paral·lel dels
dits es torna inestable; la pilota caurà al mínim absolut i s'hi quedatà. Això
correspon al moviment simètric dels dits. Si una persona mou els dits
ràpidament d'una manera simètrica i li demanem d'alentir el moviment, la pilota
restarà, és clar, al mínim absolut. Aquesta predicció podria ser verificada
fàcilment per Kelso. Aquest és l'efecte d'histèresi, ben conegut en física. En
aquest cas, l'estat del sistema depèn de la seva història passada. Per exemple,
si un ferroimant se subjecta a un camp magnètic extern, la imantació pot fer-se
paral·lela al camp magnètic a una força específica de camp. Si invertim el
camp, la imantació tornarà a canviar, però amb una força de camp diferent de
l'anterior. Dit d'una altra manera, el ferroimant ha retingut una mena de
memòria d'allò que li havia passat anteriorment.
Com
hem vist a la secció 2, prop del punt d'inestabilitat s'han d'esperar
fluctuacions crítiques i alentiments crítics. Kelso va poder demostrar, per
mesures precises, que la fase relativa té fluctuacions pronunciades a la regió
de transició i que també pot donar fenòmens d'alentiment crític quan pertorbem
els moviments dels dits. Sovint s'ha sostingut que el nostre cervell és un
ordinador que mou els moviments de les nostres extremitats i les altres
funcions per mitjà de programes específics. El panorama que intentem dibuixar
aquí és, tot i això, força diferent, implica que un sistema biològic n'és un d'autoorganització quan
coordina els moviments de les seves extremitats. La idea d'un programa
d'ordinador no podria explicar com sorgeixen les fluctuacions crítiques i
l'alentiment crític. Més aviat aquests trets són típics de sistemes
d'autoorganització. Una gran varietat d'experiments que es fan actualment
demostren que aquesta interpretació de la coordinació biològica és vàlida en
molts casos.
 6. El fluid en un vehicle circular que s'escalfa per sota pot desenvolupar models hexagonals. Al mig de cada hexàgon, el fluid puja, es refreda a la superficie superior i s'enfonsa a les vores dels hexàgons.  7. De l'esquerra superior a la dreta inferior: quan un vehicle s'escalfa no tan sols per sota sinó també pels costats, es desenvolupa una espiral en el temps [segons
NEUFELD, Cartes de física A 174 (1993), i Z, física B - Materia condensada 88 (1992)].
8. Exemple de formació de models en un líquid o un gas sobre una esfera que s'escalfa a l'interior i es refreda a l'exterior. S'hi poden donar models especials de moviment en que el negre mostra el sorgiment, i el blanc, el flux descendent de materia. La dreta inferior mostra una secció de les línies de propulsió del líquid o l'aire. 9. Peixos amb ratlles.  10. Transició d'un moviment paral·lel de dits a un de simètric antiparal·lel.  11. Un model per a l'experiment de moviments de dits. La posició de la pilota simbolitza la mesura de la fase relativa 0. De l'esquerra superior a la dreta inferior: el paisatge es produeix amb una velocitat incrementada. Com podem veure clarament a l'últim rengle de l'esquerra, hi ha una inestabilitat i la pilota fa el salt a la vall següent. Els números es refereixen a un paràmetre de control que es relaciona amb la velocitat dels dits.  12. Analogia entre formació de models i reconeixement de models.  13. Simulació per ordinador d'un fluid escalfat per sota en un vehicle circular en què sorgeix
un rotlle específic prescrit inicialment. Columna esquerra: evolució d'un rotlle únic cap a
un model complet de rotlle per l'autoorganització del líquid. Columna del mig: igual a l'anterior,
pero amb una orientació inicial diferent. Columna dreta: situació de conflicte en la qual
es prescriu que sorgeixin inicialment dos rotlles. El rotlle originalment una mica més fort
guanya la competència i així determina el model final.
 14. Exemples de models prototips emmagatzemats. 6. El reconeixement de models pels humans i per
les màquines
Per il·lustrar l'ampli
ventall de la sinergia, considerem el problema del reconeixement de models pels
humans i per les màquines. La nostra aproximació al reconeixement de models es
basa en tres ingredients: en primer lloc, i d'acord amb una creença molt
acceptada, identifiquem el reconeixement de models amb l'acció d'una memòria
associativa. Un exemple de memòria associativa seria una guia telefònica. Si
busquem, per exemple, el nom d'Adam Miller, la guia telefònica ens en diu, a
més del nom, el número de telèfon. Així, la memòria associativa ens serveix per
a completar un grup de dades. El segon ingredient de la nostra aproximació és
la suposició que la memòria associativa es porta a terme per mitjà d'una
dinàmica de paràmetre d'ordre dins d'un paisatge anàleg al de la figura 5, on,
tot i això, ara hem de manejar moltes valls. El tercer i més essencial dels
ingredients de la nostra aproximació és la idea que el reconeixement de models
no és res més que la formació de models (fig. 12). Considerem, doncs, un
exemple senzill de la dinàmica dels fluids (fig. 13). Aquí simulem el
comportament d'un líquid que s'escalfa per sota per formar models de rotlle.
L'estat inicial és un sorgiment d'un rotlle. Aleshores, d'acord amb els càlculs
d'ordinador que es veuen a la figura 13, esquerra, es desenvolupa un model de
rotlle. Si prescrivim un únic rotlle inicial diferent, sorgeix un model corresponent
complet (fig. 13, al mig). Finalment, si prescrivim que hi sorgeixin dos
rotlles, l'un una mica més fort que l'altre, es dóna una competència entre
aquests dos models de rotlle i el més fort originalment guanya la competició.
En termes de sinergia, el que passa és el que segueix: l'estat inicial
parcialment ordenat dóna un grup de paràmetres d'ordre. Aquests paràmetres
d'ordre competeixen i l'inicialment més gran hi guanya. Actua sobre el sistema
pel principi d'esclavatge i així, a la llarga, obliga tot el sistema a entrar a
l'estat ordenat corresponent. En termes més abstractes, podríem dir que un
sistema parcialment ordenat genera els seus paràmetres d'ordre corresponents
que reaccionen amb el sistema i l'obliguen a entrar a l'estat totalment ordenat.
Gairebé el mateix passa en el reconeixement de models. Quan s'hi donen alguns
trets, generen els paràmetres d'ordre que obliguen el sistema a completar tots
els trets per tal de reconstruir el model total. Per exemple, si prescrivim els
ulls i el nas d'una persona, d'acord amb aquest procés se'n reconstruirà la
cara sencera.
Per
descriure el nostre procediment més explícitament, considerem un grup de cares
fotografiades (fig. 14). Per processar aquests models en un ordinador, posem
una graella sobre cada fotografia i atribuïm un valor de gris a cada pícsel.
Els valors de gris descriuen el model emmagatzemat. Aleshores, emmagatzemem
aquests prototips a l'ordinador específicament. Llavors sorgeix la tasca
següent: si oferim un model de prova a l'ordinador, per exemple tan sols ulls i
nas, l'ordinador ha de decidir a quina de les cares emmagatzemades pertany
aquest model de prova. Per a aquest fi, vam concertar un procés sinergètic pel
qual el model de prova canvia en el temps per tal que finalment coincideixi amb
el model prototip a què més s'assembla. Més precisament: atribuïm un paràmetre
d'ordre a cada model prototip. Quan s'ha mostrat un model de prova a
l'ordinador, comença una competència entre els paràmetres d'ordre. La dinàmica
dels paràmetres d'ordre és determinada pels anomenats paràmetres d'atenció i
pels valors inicials dels paràmetres d'ordre. Resulta que aquesta dinàmica es
pot veure com una pilota que rodola avall en un paisatge (fig. 15). Com a
conseqüència d'aquesta dinàmica, en el decurs del temps, el model de prova
original és arrossegat a un dels models prototips, que aleshores es representen
per mitjà dels mínims del paisatge potencial que mostrem a la figura 15. Es
dóna un exemple del procés d'acompliment a la figura 16. El nostre procediment
resulta molt sensible i permet que l'ordinador distingeixi entre expressions
facials; se'n donen exemples a la figura 17. El nostre model d'ordinador es
presta a una interpretació dels processos que tenen lloc al cervell mentre
percebem. Sembla que percebem tan sols unes parts del model, és a dir, una
cara, i aleshores complementem les parts que manquen des de la nostra memòria.
Així, fins que reconstruïm el món real per algunes de les nostres pistes i no
pel total del model que percebem.
7. El paper de l'atenció.
El reconeixement de models ambivalents
Amb una petita
modificació, l'ordinador també pot reconèixer cares que han estat canviades en
la posició espacial entre si. Quan mostrem la figura 18 a l'ordinador, hi reconeix
en primer lloc la dama del primer pla. Aleshores, posem a zero cl paràmetre
d'atenció per a aquesta dama, sigui des de fora o des de l'ordinador mateix.
Quan tornem a ensenyar-li el dibuix, l'ordinador reconeix l'home del segon pla.
Aquestes
troballes ens duen a la idea que la percepció humana és fortament influïda per
paràmetres d'atenció. Aquesta opinió troba suport en experiments psico-físics
sobre figures ambigües, com ara la figura 19. Aquí podem reconèixer bé la dona
jove, mirant cap al cantó esquerre al fons, o bé la dona vella, mirant cap al
cantó dret del primer pla. No podem percebre totes dues doncs alhora; més aviat
s'esdevé una oscil·lació en la qual de primer percebem la jove, després la
vella, després la jove i després la vella, etc. Fa moltes dècades, el psicòleg
de la Gestalt Köhler
havia suggerit que es pot entendre aquest procés si suposem que l'atenció se
satura. Un model matemàtic establert per Ditzinger i l'autor pot explicar un
nombre de trets detallats que es troben en aquests experiments, per exemple la
durada de la percepció. Crec que el paper de l'atenció en la percepció bàsica
dels nostres voltants és fonamental. Podem imaginar durades de temps o canvis
de temps que varien des de segons o minuts fins a, potser, molts anys. També
podem parlar de l'atenció col·lectiva dels grups socials. Al cap d'un quant
temps, aquesta atenció s'esvaeix i comença a percebre uns altres fenòmens. Això
pot ser veritat fins i tot en els tòpics de què tracten els mitjans de
comunicació. El cèlebre periodista Walter Lippman encunyà la paraula
«estereotips», és a dir, temes específics que en certa manera s'inventen i es
multipliquen en els mitjans de masses fins que l'atenció s'esvaeix i un
estereotip és substituït per un altre. Evidentment, l'efecte psicològic de
l'atenció fa un paper bàsic en el disseny. Hem de tenir present que la nostra
manera de mirar el món canvia contínuament.
 15. Paisatge potencial en el cas de dos trets i dos models prototips. Els mínims caracteritzen els models prototips emmagatzemats i la pilota indica un model inicialment incomplet.  16. L'ordinador restaura el model complet des d'un model.
 17. Exemple del reconeixement d'expressions facials que van ser distigides amb éxit
per l'ordinador sinergètic.  18. Exemple del reconeixement d'una escena per l'ordinador sinergètic. La dama del primer pla és reconeguda abans; després posem a zero el paràmetre de reconeixement i tornem a mostrar l'escena a l'ordinador, que llavors reconeix l'homa del segon pla.  19. Jove o vella? 8. Conclusió: de la sinergia als
principis del disseny
La sinergia maneja
processos que duen a la formació d'estructures o a funcions. El seu tema principal
és l'autoorganització. Com són dutes a terme les estructures o les funcions per
aquests tipus de processos? Com ja hem vist, els principis de la sinergia poden
guiar-nos a dissenyar tipus d'ordinadors nous, per exemple l'ordinador
sinergètic. Però podem passar més enllà d'aquestes aplicacions, podem
considerar el disseny de les ciutats. Les ciutats poden ser considerades com
uns organismes enormes amb els quals realment comparteixen força propietats. Es
mantenen per mitjà d'un flux continu d'energia (electricitat) i de materials,
des de les primeres matèries, com el carbó o el petroli, fins a les més
estructurades, com els cotxes o els equipaments. Han de desempallegar-se de
residus, tenen artèries de circulació com les sanguínies, han de percebre els
seus voltants i són percebudes per aquests, tenen sistemes de comunicació com
el sistema nerviós, etc. Però el punt bàsic és aquest: en la natura, cada
organisme es produeix per autoorganització. En les ciutats, sovint ens fiem de
la planificació detallada. Fins on podem aplicar els principis de l'autoorganització
a la planificació de les ciutats? Com hem vist als nombrosos exemples de què
hem tractat aquí i en uns altres llocs, l'autoorganització compta amb
l'establiment de paràmetres d'ordre adequats que, al seu torn, són dirigits
indirectament per controls. Així és que la qüestió fonamental en el disseny de
ciutats és: quines són les restriccions adequades que hi hem d'introduir? Hi ha
tot un repertori de restriccions d'aquesta mena, per exemple sistemes vials, la
localització d'escoles o de centres comercials, el preu del sòl, etc. Un altre
aspecte és: com percebem els humans el nostre entorn? Hem d'ésser completament
conscients del fet que l'entorn no és percebut per motius objectius, sinó que
més aviat es basa en la nostra experiència prèvia, la nostra atenció, les
nostres ambicions, els nostres sentiments. Això ens duu a un tema bàsic de
l'art, especialment l'art modern. Abans, les pintures tenien com a objectiu la
reproducció d'objectes de la manera més objectiva possible, com una fotografia.
L'art modern es pot interpretar com un intent d'autoorganització de les
sensacions de l'observador. En l'art modern sovint sembla que tan sols es donen
unes pistes a l'observador, que després tot sol ha de construir la seva pròpia
sensació o percepció. També d'acord amb l’estat interior o l'actitud de
l'observador, pot construir objectes força diferents al seu interior. Crec que
el camp d'aplicació dels principis de l'autoorganització al disseny està
completament obert.
Concloguem,
doncs, amb un comentari sobre el paper de la innovació des del punt de vista de
la sinergia. Com hem vist repetidament, per a arrencar l'autoorganització
necessitem un gallet, sovint en forma d'un esdeveniment de l'atzar. Però
aleshores un sistema ha d'estar en un estat que permeti amplificar aquell
esdeveniment de l'atzar d'acord amb les regles. És a dir, el sistema ha d'estar
en l'estat inestable que permeti els canvis que condueixen a uns estats nous;
o, en termes més antropomòrfics, el sistema ha d'estar preparat per a
amplificar aquell esdeveniment de l'atzar. Això és igual, segons el meu parer,
per a les innovacions. Els genis en produeixen d'una manera que gairebé no es
poden predir ni encara menys planificar. És realment un esdeveniment espontani.
Però un sistema ha d'estar preparat per a amplificar aquesta innovació. Aquesta
pot ser la tragèdia d'una gran quantitat d'innovadors, siguin del camp de la
ciència, la tecnologia o l’art. El seu entorn no va ser prou madur per a
acceptar els seus conceptes genials. A parer meu, hom pot inculcar una actitud
positiva des del parvulari i l'escola. Estigueu oberts a tota mena d'idees
noves! No us abraceu tant a les velles! I intenteu començar el vostre paràmetre
d'ordre en forma de nous conceptes, idees, construccions i art.
|
Sobre l'autor
HERMANN HAKEN
Director de l'Institut de Física Teòrica i
Sinergètica de la
Universitat de Stuttgart.
Relacionat 10 NATURA, DISSENY I INNOVACIÓ, 1994 | articulo GABRIEL SONGEL Natura, disseny i innovació: proposta metodològica 10 NATURA, DISSENY I INNOVACIÓ, 1994 | articulo WERNER NACHTIGALL Creació de forma i biònica: disseny biològic |
