[Grey-Walter] [lect] resumen artículo de Collier y Muller
xabier at sindominio.net
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Thu Nov 21 17:43:00 CET 2002
Os envio el resumen del artículo de Collier y Muller titulado:
"The dynamical basis of emergence in natural hierarchies".
Mando el archivo en texto plano con ruptura de líneas para msdos y unix:
em_lnx.txt para linux
em_msdos.txt para msdos
Espero que os guste. Además creo que podríamos empezar a discutir sobre la
documentación interna y la siguiente lectura (Dawkins) pero lo dejo para
otro mail
Xabier
-------------- next part --------------
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E M E R G E N C I A
===============================================================================
Bueno llevabos ya un buen tiempo definiendo y discutiendo el concepto de
emergencia. He leido el artículo de Collier y Mulller y me ha resultado
especialmente interesante, por lo que os mando un resumen extenso del paper.
Además espero que sirva para iniciar un archivo de documentación interna,
para que vaya surgiendo material de los debates.
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RESUMEN Y COMENTARIOS A
"THE DYNAMICAL BASIS OF EMERGENCE IN NATURAL HIERARCHIES"
John C. Collier and Soctt J.Muller
v.1.0
===============================================================================
CITACIÓN:
Collier, J.D. and Muller, S.J. (1998) "The dynamical basis of emergence in
natural hierarchies" Farre, G. Oksala, T. (eds.) Emergence, Complexity,
Hierarchy and Organization, Selected and Edited Paper from the ECHO III
Conference, Acta Polytecnica Scandinavica, MA91. Finish Academy of Technology,
Espoo, 1998.
================================================================================
INTRODUCCIÓN
================================================================================
JERARQUÍAS NATURALES
--------------------
* La naturaleza muestra una serie de jerarquías de inclusión: átomos, moléculas,
células, cerebros, organismos, sociedades, etc... los niveles superiores
dependen de los niveles inferiores en la jerarquía.
* La cuestión que surge es la del status ontológico de los diferentes niveles en
las jerarquías. ¿Introducen los nuevos niveles algo nuevo o se pueden reducir
lógicamente a los niveles inferiores? Si el nuevo nivel es lógicamente reducible
al nivel básico entonces nos encontramos ante un epifenónemo (el nuevo nivel es
una construcción lógica del observador), sin embargo hay veces en las que
encontramos fenómenos emergentes con propiedades nuevas que no son causalmente
reducibles a las interacciones del nivel inferior (estos son los fenómenos
emergentes propiamente dichos).
EMERGENCIA CAUSAL vs. EMERGENCIA LÓGICA
---------------------------------------
* Los autores defienden una noción de emergencia basada en las relaciones
causales (y no en las lógicas/observacionales) que permiten descubrir la
autonomía causal, la naturaleza holista, novedosa, irreducible e impredecible
que caracterizan a los fenómenos emergentes.
COHESIÓN
--------
* Esta noción de emergencia se basa en el concepto de cohesión (que permitirá
distinguir entre fenómenos emergentes y epifenómenos).
================================================================================
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Y DEFINICIÓN DE EMERGENCIA
================================================================================
FUNCIONES DEL CONCEPTO DE EMERGENCIA
------------------------------------
* El concepto de emergencia cumple dos funciones fundamentales en la ciencia:
1. Mitigar las aparentes consecuencias reduccionistas del materialismo.
2. Atribuir una base material a fenómenos que se resisten a ser reducidos a la
física elemental.
DEFINICIÓN
----------
EMERGENCIA: Una propiedad P emerge de un conjunto básico de propiedades B si y
sólo sí P sobreviene sobre B (está determinado por B), y sin
embargo P no sólo es el efecto de B.
EMERGENCIA FUERTE (strong emergence): Una propiedad P es fuertemente emergente
sobre una base B si y sólo si sobrevienen sobre B pero P no es sólo
el efecto de B, ni es deducible de B.
EJEMPLOS
--------
* Ejemplos de emergencia jerárquica incluyen: moléculas, fenómenos
termodinámicos (especialmente las estructuras disipativas), fenómenos caóticos,
sistemas autoorganizados, fenómenos autocatalíticos, funcionalidad biológica,
comunidades humanas, etc.
* Epifenómenos obvios son: movimiento en una pantalla de televisión, el
arcoiris.
* El punto fundamental de la noción de emergencia es encontrar el criterio que
distingue la emergencia real de la epifenoménica.
================================================================================
EVITANDO LA SEDUCCIÓN DEL LENGUAJE
================================================================================
* Frente a Nagel que defiende una teoría de la emergencia basada en las
capacidades cognitivas humanas y la formalización de los fenómenos naturales
(que hace de la emergencia un concepto dependiente de la teoría) Collier y
Muller defienden una noción de emergencia basada en las relaciones causales de
un sistema: "Water, if it is emergent, is emergent because of some facts aobut
water, no about our theories of water."
================================================================================
COHESIÓN: LA BASE DE LA IDENTIDAD DINÁMICA
================================================================================
TRES TIPOS DE COHERENCIA UNITARIA
---------------------------------
* La coherencia entre las partes de un objeto que las hace partes del mismo
objeto puede deberse a tres causas fundamentales:
1. Suerte (la figura en una nube)
2. Causas independientes pero correlacionadas (el movimiento en una pantalla
de ordenador, el arcoiris, una ráfaga de balas)
3. Interacciones causales entre las partes (rocas, seres vivos, una colmena
de abejas)
* Los primeros nisiquiera son fenómenos en sí mismos, los segundos son
epifenómenos emergentes (adquieren su coherencia de las regularidades de las
causas inferiores pero no estas no tienen cohesión interna) y los terceros son
candidatos a fenómenos emergentes.
COHESIÓN
--------
* La noción fundamental que explica la unidad de los fenómenos del tercer grupo
es la cohesión. La cohesión representa aquellos factores que ligan causalmente
los componentes de algo a través del espacio y el tiempo, de tal manera que ese
algo actua coherentemente y resiste fluctuaciones internas y externas.
* Un sistema cohesivo prensenta un perfíl cohesivo: "es mas cohesivo consigo
mismo que con otro sistema o subsistema y es estable frente a las típicas
perturbaciones aleatorias internas o externas. La cohesión resulta, por tanto,
relativa al contexto físico del sistema, pero esto no es un asunto subjetivo"
[aquí entraría la anotación de relación con el contexto que señalaba Lluis en
nuestra discusión].
================================================================================
IRREDUCTIBILIDAD
================================================================================
IRREDUCTIBILIDAD
----------------
* La insensibilidad de los objetos cohesivos con respecto a las fluctuaciones de
los microestados que los componen hace la reducción (a estos estados)
inapropiada. Cualquier reducción a microestados hace necesaria la introducción
de información innecesaria para explicar la identidad del objeto y de sus
propiedades macroscópicas. En termodinámica, por ejemplo, la mecánica
estadística disipa la información de
* Si la reducción supone identidad entre lo reducido y a lo que se reduce
(roca=conjunto de átomos) entonces la reducción de objetos cohesivos a sus
componentes es imposible, ya que esta reducción exigiría introducir factores que
son irrelevante para la unidad del objeto supuestamente reducido. [una roca es
una roca independientemente de toda la serie de detalles micro-estructurales,
que pueden diferir significativamente aún manteniendo el mismo fenómeno
cohesivo, i.e., la roca]
EJEMPLO: VUELO DE UNA COMETA
----------------------------
* La presión del aire sobre una cometa la hace volar. El elevarse de la cometa
podría describirse como la media del impulso de las moleculas de aire. Sin
embargo hay que distinguir entre la media absoluta matemática de estos impulsos
(que es un objeto matemático) y la propiedad física que es igual a ese número.
La media matemática es una consecuencia matemática de la dinámica de las
moléculas de aire, mientras que la el impulso sobre la cometa como unidad no
puede localizarse a micronivel. [No acabo de entender este punto como me
gustaría pero acepto el argumento de autoridad de Collier que es físico experto
en termodinámica]
NO LINEARIDAD E IRREDUCTIBILIDAD
--------------------------------
* Otra forma de enfocar la irreductibilidad es a través de la distinción entre
systemas lineales y los no-lineales. [Aquí hace falta entender los
fundamentos básicos de equaciones diferenciales y teoría de sistemas dinámicos,
algo que está fuera del alcance de este resumen pero que es realmente
importante].
* En los sistemas lineales se pueden superimponer trajectorias sobre
otras a traves de transformaciones lineales, las diferentes trajectorias no se
afectan mutuamente y se puede hacer un análisis de descomposición de
componentes y por tanto reducción analítica a los mismos. Los epifenómenos puede
tratarse de esta manera.
* Los fenómenos emergentes, sin embargo, se deben a interancciones no-lineales
entre sus componentes (excepto en casos en los que la no-linearidad es espacial
y temporalmente local --algunos cristales iónicos de sal podrían ser un ejemplo
cercano a este caso). Calcular el cambio de una variable en el sistema exige
calcular el cambio en las demás variables, por tanto cualquier transición de
microestados requiere hacer referencia a todo el sistema, dando lugar a un
holismo irreductible.
================================================================================
NOVEDAD E IMPREDECIBILIDAD
================================================================================
* Si bien la impredecibilidad se ha considerado muchas veces condición esencial
para que un fenómeno sea emergente, Collier y Muller defienden que esto no debe
ser un criterio para la emergencia (aunque pueda estar asociada a ella y de
hecho se dé muchas veces). La razón es que la impredictibilidad es una
carácterística del observador. Además según se vaya estudiando la naturaleza de
los procesos emergentes y se vayan clasificando la impredictibilidad dejará de
ser un factor determinante de la noción de emergencia.
* Podemos entender la impredecibilidad a través de la teoría del caos
determinista. En este caso un sistema puede pasar por estados caóticos pero
también por otros no caóticos y fácilmente predecibles, esto haría que el mismo
sistema fuera emergente y no-emergente dependiendo de su historia y no parece un
criterio interesante para saber si es un sistema emergente o no.
* Respecto a la novedad, lo interesante de los fenómenos emergentes es que
posibilitan nuevas dinámicas del sistema mientras que los epifenómenos no. Por
ejemplo el movimiento de las imágenes en un cine no posibilita nuevos modos de
funcionar para la máquina. Sin embargo el fenómeno emergente dota al sistema de
carácterísticas que permiten nuevas trajectoria que sin el fenómeno emergente no
podría suceder.
* Los sitemas áltamente cohesivos presentan pocas posibilidades de
novedad (roca) pero los menos cohesivos (más plásticos -- ejem. un cerebro)
presentan posibilidades de reorganización y novedad más altas. La cohesión es
condición necesaria para la emergencia, esto no significa, sin embargo, que a
mayor cohesión mayor emergencia o novedad.
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RESUMEN
================================================================================
DEFINICIÓN
----------
* Una propiedad P es emergentes de una base B si y solo si:
1. P sobreviene sobre B
2. P no sólo es el efecto de B
3. Condición para Emergencia Fuerte: P no es deducible de B.
COHESIÓN
--------
* Los fenómenos emergentes se diferencian de los epifenómenos gracias a las
relaciones causales internas entre sus componentes que definen la cohesión de un
sistema emergente.
* Se da cohesión cuando los factores de ligamiento interno de un sistema son más
fuertes que las perturbaciones internas y externas del contexto habitual de ese
sistema.
CARACTERÍSTICAS DE UN FENÓMENO EMERGENTE
----------------------------------------
1. IRREDUCIBILIDAD: el todo unitario no puede reducirse a las propiedades de sus
componentes. Razones termodinámicas y de no-linealidad de los sistemas
emergentes.
2. INDIVIDUALIDAD Y HOLISMO: el todo se constituye como unidad, por las
interacciones causales internas resistentes a fluctuaciones internas y externas.
3. DOWNWARD CAUSATION: la dinámica del todo constriñe la dinámica de los
componentes.
4. INPREDECIBILIDAD Y NOVEDAD:
CONDICIONES NECESARIAS Y SUFICIENTES PARA LA EMERGENCIA
-------------------------------------------------------
* De lo expuesto hasta ahora podemos deducir que las condiciones suficientes y
necesarias para la que se de un proceso emergente son:
1. Paralelo
2. Interconectado (recursivo): holista
3. Dinámico (sino no sería un proceso)
4. Cohesivo (resistente a fluctuaciones internas y externas)
5. Irreductible a sus componentes (por no-linealidad)
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E M E R G E N C I A
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Bueno llevabos ya un buen tiempo definiendo y discutiendo el concepto de
emergencia. He leido el artículo de Collier y Mulller y me ha resultado
especialmente interesante, por lo que os mando un resumen extenso del paper.
Además espero que sirva para iniciar un archivo de documentación interna,
para que vaya surgiendo material de los debates.
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RESUMEN Y COMENTARIOS A
"THE DYNAMICAL BASIS OF EMERGENCE IN NATURAL HIERARCHIES"
John C. Collier and Soctt J.Muller
v.1.0
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CITACIÓN:
Collier, J.D. and Muller, S.J. (1998) "The dynamical basis of emergence in
natural hierarchies" Farre, G. Oksala, T. (eds.) Emergence, Complexity,
Hierarchy and Organization, Selected and Edited Paper from the ECHO III
Conference, Acta Polytecnica Scandinavica, MA91. Finish Academy of Technology,
Espoo, 1998.
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INTRODUCCIÓN
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JERARQUÍAS NATURALES
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* La naturaleza muestra una serie de jerarquías de inclusión: átomos, moléculas,
células, cerebros, organismos, sociedades, etc... los niveles superiores
dependen de los niveles inferiores en la jerarquía.
* La cuestión que surge es la del status ontológico de los diferentes niveles en
las jerarquías. ¿Introducen los nuevos niveles algo nuevo o se pueden reducir
lógicamente a los niveles inferiores? Si el nuevo nivel es lógicamente reducible
al nivel básico entonces nos encontramos ante un epifenónemo (el nuevo nivel es
una construcción lógica del observador), sin embargo hay veces en las que
encontramos fenómenos emergentes con propiedades nuevas que no son causalmente
reducibles a las interacciones del nivel inferior (estos son los fenómenos
emergentes propiamente dichos).
EMERGENCIA CAUSAL vs. EMERGENCIA LÓGICA
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* Los autores defienden una noción de emergencia basada en las relaciones
causales (y no en las lógicas/observacionales) que permiten descubrir la
autonomía causal, la naturaleza holista, novedosa, irreducible e impredecible
que caracterizan a los fenómenos emergentes.
COHESIÓN
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* Esta noción de emergencia se basa en el concepto de cohesión (que permitirá
distinguir entre fenómenos emergentes y epifenómenos).
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CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Y DEFINICIÓN DE EMERGENCIA
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FUNCIONES DEL CONCEPTO DE EMERGENCIA
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* El concepto de emergencia cumple dos funciones fundamentales en la ciencia:
1. Mitigar las aparentes consecuencias reduccionistas del materialismo.
2. Atribuir una base material a fenómenos que se resisten a ser reducidos a la
física elemental.
DEFINICIÓN
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EMERGENCIA: Una propiedad P emerge de un conjunto básico de propiedades B si y
sólo sí P sobreviene sobre B (está determinado por B), y sin
embargo P no sólo es el efecto de B.
EMERGENCIA FUERTE (strong emergence): Una propiedad P es fuertemente emergente
sobre una base B si y sólo si sobrevienen sobre B pero P no es sólo
el efecto de B, ni es deducible de B.
EJEMPLOS
--------
* Ejemplos de emergencia jerárquica incluyen: moléculas, fenómenos
termodinámicos (especialmente las estructuras disipativas), fenómenos caóticos,
sistemas autoorganizados, fenómenos autocatalíticos, funcionalidad biológica,
comunidades humanas, etc.
* Epifenómenos obvios son: movimiento en una pantalla de televisión, el
arcoiris.
* El punto fundamental de la noción de emergencia es encontrar el criterio que
distingue la emergencia real de la epifenoménica.
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EVITANDO LA SEDUCCIÓN DEL LENGUAJE
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* Frente a Nagel que defiende una teoría de la emergencia basada en las
capacidades cognitivas humanas y la formalización de los fenómenos naturales
(que hace de la emergencia un concepto dependiente de la teoría) Collier y
Muller defienden una noción de emergencia basada en las relaciones causales de
un sistema: "Water, if it is emergent, is emergent because of some facts aobut
water, no about our theories of water."
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COHESIÓN: LA BASE DE LA IDENTIDAD DINÁMICA
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TRES TIPOS DE COHERENCIA UNITARIA
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* La coherencia entre las partes de un objeto que las hace partes del mismo
objeto puede deberse a tres causas fundamentales:
1. Suerte (la figura en una nube)
2. Causas independientes pero correlacionadas (el movimiento en una pantalla
de ordenador, el arcoiris, una ráfaga de balas)
3. Interacciones causales entre las partes (rocas, seres vivos, una colmena
de abejas)
* Los primeros nisiquiera son fenómenos en sí mismos, los segundos son
epifenómenos emergentes (adquieren su coherencia de las regularidades de las
causas inferiores pero no estas no tienen cohesión interna) y los terceros son
candidatos a fenómenos emergentes.
COHESIÓN
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* La noción fundamental que explica la unidad de los fenómenos del tercer grupo
es la cohesión. La cohesión representa aquellos factores que ligan causalmente
los componentes de algo a través del espacio y el tiempo, de tal manera que ese
algo actua coherentemente y resiste fluctuaciones internas y externas.
* Un sistema cohesivo prensenta un perfíl cohesivo: "es mas cohesivo consigo
mismo que con otro sistema o subsistema y es estable frente a las típicas
perturbaciones aleatorias internas o externas. La cohesión resulta, por tanto,
relativa al contexto físico del sistema, pero esto no es un asunto subjetivo"
[aquí entraría la anotación de relación con el contexto que señalaba Lluis en
nuestra discusión].
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IRREDUCTIBILIDAD
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IRREDUCTIBILIDAD
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* La insensibilidad de los objetos cohesivos con respecto a las fluctuaciones de
los microestados que los componen hace la reducción (a estos estados)
inapropiada. Cualquier reducción a microestados hace necesaria la introducción
de información innecesaria para explicar la identidad del objeto y de sus
propiedades macroscópicas. En termodinámica, por ejemplo, la mecánica
estadística disipa la información de
* Si la reducción supone identidad entre lo reducido y a lo que se reduce
(roca=conjunto de átomos) entonces la reducción de objetos cohesivos a sus
componentes es imposible, ya que esta reducción exigiría introducir factores que
son irrelevante para la unidad del objeto supuestamente reducido. [una roca es
una roca independientemente de toda la serie de detalles micro-estructurales,
que pueden diferir significativamente aún manteniendo el mismo fenómeno
cohesivo, i.e., la roca]
EJEMPLO: VUELO DE UNA COMETA
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* La presión del aire sobre una cometa la hace volar. El elevarse de la cometa
podría describirse como la media del impulso de las moleculas de aire. Sin
embargo hay que distinguir entre la media absoluta matemática de estos impulsos
(que es un objeto matemático) y la propiedad física que es igual a ese número.
La media matemática es una consecuencia matemática de la dinámica de las
moléculas de aire, mientras que la el impulso sobre la cometa como unidad no
puede localizarse a micronivel. [No acabo de entender este punto como me
gustaría pero acepto el argumento de autoridad de Collier que es físico experto
en termodinámica]
NO LINEARIDAD E IRREDUCTIBILIDAD
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* Otra forma de enfocar la irreductibilidad es a través de la distinción entre
systemas lineales y los no-lineales. [Aquí hace falta entender los
fundamentos básicos de equaciones diferenciales y teoría de sistemas dinámicos,
algo que está fuera del alcance de este resumen pero que es realmente
importante].
* En los sistemas lineales se pueden superimponer trajectorias sobre
otras a traves de transformaciones lineales, las diferentes trajectorias no se
afectan mutuamente y se puede hacer un análisis de descomposición de
componentes y por tanto reducción analítica a los mismos. Los epifenómenos puede
tratarse de esta manera.
* Los fenómenos emergentes, sin embargo, se deben a interancciones no-lineales
entre sus componentes (excepto en casos en los que la no-linearidad es espacial
y temporalmente local --algunos cristales iónicos de sal podrían ser un ejemplo
cercano a este caso). Calcular el cambio de una variable en el sistema exige
calcular el cambio en las demás variables, por tanto cualquier transición de
microestados requiere hacer referencia a todo el sistema, dando lugar a un
holismo irreductible.
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NOVEDAD E IMPREDECIBILIDAD
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* Si bien la impredecibilidad se ha considerado muchas veces condición esencial
para que un fenómeno sea emergente, Collier y Muller defienden que esto no debe
ser un criterio para la emergencia (aunque pueda estar asociada a ella y de
hecho se dé muchas veces). La razón es que la impredictibilidad es una
carácterística del observador. Además según se vaya estudiando la naturaleza de
los procesos emergentes y se vayan clasificando la impredictibilidad dejará de
ser un factor determinante de la noción de emergencia.
* Podemos entender la impredecibilidad a través de la teoría del caos
determinista. En este caso un sistema puede pasar por estados caóticos pero
también por otros no caóticos y fácilmente predecibles, esto haría que el mismo
sistema fuera emergente y no-emergente dependiendo de su historia y no parece un
criterio interesante para saber si es un sistema emergente o no.
* Respecto a la novedad, lo interesante de los fenómenos emergentes es que
posibilitan nuevas dinámicas del sistema mientras que los epifenómenos no. Por
ejemplo el movimiento de las imágenes en un cine no posibilita nuevos modos de
funcionar para la máquina. Sin embargo el fenómeno emergente dota al sistema de
carácterísticas que permiten nuevas trajectoria que sin el fenómeno emergente no
podría suceder.
* Los sitemas áltamente cohesivos presentan pocas posibilidades de
novedad (roca) pero los menos cohesivos (más plásticos -- ejem. un cerebro)
presentan posibilidades de reorganización y novedad más altas. La cohesión es
condición necesaria para la emergencia, esto no significa, sin embargo, que a
mayor cohesión mayor emergencia o novedad.
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RESUMEN
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DEFINICIÓN
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* Una propiedad P es emergentes de una base B si y solo si:
1. P sobreviene sobre B
2. P no sólo es el efecto de B
3. Condición para Emergencia Fuerte: P no es deducible de B.
COHESIÓN
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* Los fenómenos emergentes se diferencian de los epifenómenos gracias a las
relaciones causales internas entre sus componentes que definen la cohesión de un
sistema emergente.
* Se da cohesión cuando los factores de ligamiento interno de un sistema son más
fuertes que las perturbaciones internas y externas del contexto habitual de ese
sistema.
CARACTERÍSTICAS DE UN FENÓMENO EMERGENTE
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1. IRREDUCIBILIDAD: el todo unitario no puede reducirse a las propiedades de sus
componentes. Razones termodinámicas y de no-linealidad de los sistemas
emergentes.
2. INDIVIDUALIDAD Y HOLISMO: el todo se constituye como unidad, por las
interacciones causales internas resistentes a fluctuaciones internas y externas.
3. DOWNWARD CAUSATION: la dinámica del todo constriñe la dinámica de los
componentes.
4. INPREDECIBILIDAD Y NOVEDAD:
CONDICIONES NECESARIAS Y SUFICIENTES PARA LA EMERGENCIA
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* De lo expuesto hasta ahora podemos deducir que las condiciones suficientes y
necesarias para la que se de un proceso emergente son:
1. Paralelo
2. Interconectado (recursivo): holista
3. Dinámico (sino no sería un proceso)
4. Cohesivo (resistente a fluctuaciones internas y externas)
5. Irreductible a sus componentes (por no-linealidad)
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