Cibernética, el nuevo paradigma (página 2)

Partes: 1, 2

Niveles de agregación de los entes
físicos:

Nivel Cero – La Nada: No existen "entes
físicos".

1er Nivel – La "sopa cósmica":
Existen todos los elementos componentes del Universo en
forma de "entes físicos" elementales desagregados e
indiferenciados.

2do. Nivel. – Sub-atómico:
Existen partes del Universo en forma de partículas
subatómicas (neutrones, protones, electrones y otras)
con energía y espacio propios y asociados, formadas por
combinaciones de componentes elementales del nivel
anterior.

3er. Nivel. – Atómico: Existen
partes del Universo en forma de átomos con
energía y espacio propios y asociados, formados por
combinaciones de componentes provenientes de niveles
anteriores.

4to. Nivel. – Molecular: Existen partes
del Universo en forma de moléculas con energía y
espacio propios y asociados, formadas por componentes de
niveles anteriores.

5to. Nivel. – Microfuncional (Cristalino y
Celular): Existen partes del Universo organizadas en forma
de células
vivientes y micro-cristales o aglomerados inertes con
energía y espacio propios y asociados, integrado por
componentes de niveles anteriores.

6to. Nivel. – Macrofuncional (Viviente e
Inerte): Existen partes del Universo organizadas como
sistemas
materiales
funcionales de dos tipos: los vivientes y los inertes con
energía y espacio propios y asociados, integrados por
componentes de niveles anteriores.

Niveles superiores: Existen partes del Universo
organizadas como sistemas materiales integrados por
combinaciones de componentes de niveles anteriores y así
sucesivamente pasando por sistemas macrocósmicos hasta
el límite de abarcar el Universo en
su totalidad.

Comunicación: Flujo de "entes
físicos" dentro del sistema.
Control: Flujo de "entes físicos"
entre el sistema en
estudio y el exterior.
Estudio de la "comunicación" y el "control" en
los sistemas: Para estudiar los procesos de
"comunicación" y "control" que ocurren en todo sistema
material, debe observarse los elementos integrantes del sistema
desagregados hasta el nivel en que sea posible identificar y
discriminar los "componentes estructurales" que integran el
sistema en sí, de aquellos otros "componentes de flujo"
que ingresan, circulan y salen del mismo.

Estado de un sistema: El "estado" de
un sistema se define por la valoración de dos
parámetros: Su "cuantificación" y su
"caracterización".

La "cuantificación": de un sistema
estará dada por la medida de la cantidad total de "entes
físicos" que lo integran. También puede
expresarse por las medidas de las respectivas cantidades de
"espacio", "energía" y "masa" que componen el
sistema.

La "caracterización": de un sistema
estará dada por la medida del "orden" que posee, lo cual
resulta de la medida de su "entropía".

Entropía:

El concepto de
"entropía" es equivalente a "desorden". Así,
cuando decimos que aumentó la entropía en un
sistema, significa que creció el desorden en ese
sistema. Y a la inversa: si en un sistema disminuyó la
entropía, significa que disminuyó su
desorden.

La formulación matemática de la variación de
entropía de un sistema luego de una
transformación o evolución entre los estados inicial y
final: se corresponde con la integral definida entre el
instante inicial y final de los incrementos ó
diferenciales del componente o sistema en evolución,
divididos por la cantidad de elementos que van integrando al
componente o sistema en cada instante.

La resolución matemática de la integral
planteada para la determinación de la variación de
la entropía de un sistema entre los estados inicial y
final, resulta ser el logaritmo natural de uno (1) (cantidad
de componentes o sistemas resultantes en el instante final),
dividido por la cantidad de elementos que fueron integrados al
componente o sistema resultante entre los instantes inicial y
final de la evolución.

La medida de la entropía permite
establecer el "orden" que posee un sistema en determinada
instancia, respecto al que poseía o pudo haber
poseído en otra. Así, podría determinarse la
diferencia de "entropía" para la formación o
constitución de un sistema a partir de sus
componentes desagregados, y también para cualquier
proceso que
pueda ocurrir en un sistema ya constituido.

El "orden" que adquirió un sistema en su
constitución: Puede medirse por la diferencia entre la
"entropía" del sistema constituido, y la que supuestamente
poseía cuando todos los N "entes físicos"
elementales que lo componen, existían desagregados e
indiferenciados en el nivel de referencia correspondiente al 1er.
nivel de agregación (la sopa cósmica).

En el 1er. nivel de agregación (la sopa
cósmica), la entropía para cualquier conjunto de
una cantidad finita N de "entes físicos" desagregados,
resulta igual a 0 (cero):

La variación del "orden" en un sistema ya
constituido: Se determina por la diferencia entre la medida
de la "entropía" del sistema para los instantes inicial
(o) y final (f) de un proceso en estudio. Para ello, se debe
considerar la "entropía" de todos los "componentes"
existentes dentro del sistema, tanto la de los "componentes" que
constituyen el sistema en sí, como la "entropía" de
los "componentes de flujo" que circulan por el mismo.

CIBERNÉTICA. AXIOMAS Y
PRINCIPIOS

AXIOMA FUNDAMENTAL: Todo fenómeno
que ocurre en el Universo es consecuencia de los procesos de
comunicación en que todos los sistemas materiales
están involucrados. Comentario: Al definir un
sistema material, en realidad se definen dos: Uno el
propiamente definido; y el otro: aquel formado por el resto del
Universo. El axioma fundamental de la Cibernética postula que todo lo que
ocurre en ambos sistemas es consecuencia de la
comunicación entre ellos y dentro de
ellos.

PRIMER PRINCIPIO: Los "entes
físicos" que constituyen el Universo no pueden crearse
ni aniquilarse. Comentario: El primer principio
establece la conservación de los "entes
físicos".
SEGUNDO PRINCIPIO: En todo sistema
material, no son posibles aquellos procesos de cuyos efectos
resulte la disminución de la entropía del
Universo. Comentario: El segundo principio de la
Cibernética establece que sólo puede disminuir la
entropía de un sistema material, cuando se incrementa,
por lo menos en la misma magnitud, la entropía del otro
sistema constituido por el resto del Universo.

CIBERNÉTICA: OBJETO, APLICACIONES Y
DEMOSTRACIONES.

El objeto de la Cibernética: Es
estudiar todos los procesos que experimentan o pudieran
experimentar los sistemas materiales.

El campo de aplicación de la
Cibernética: Se extiende a todo aquello que pueda
ser considerado un sistema material. Eso es el Universo, en su
totalidad o en parte.

Tipos de procesos en los sistemas materiales:
Existen cuatro tipos de procesos que podrían
experimentar los sistemas materiales: 1) Génesis y
aniquilación; 2) Evolución; 3) Desarrollo y
4) Funcionamiento.

1). Procesos de génesis y
aniquilación: Los procesos de génesis son
aquellos en que el sistema en el estado
inicial es "nada" y pasa al estado final como "algo material".
El de aniquilación es el proceso inverso: de "algo
material" el sistema pasa a la "nada".

Comentario: Los procesos de génesis y
aniquilación violan el primer principio, y respecto al
segundo no existe solución para la función
matemática que expresa la variación de
entropía. En consecuencia, quedan excluidos del campo de
aplicación de la Cibernética el estudio de esos
procesos.

2). Procesos de evolución: Son aquellos
en que un sistema material se transforma en otro de
características diferentes, como consecuencia del
reordenamiento de los "elementos" o bien de los "entes
físicos" en el interior de los "componentes" que
constituyen el sistema en sí. Comentario: En el caso de
procesos de evolución, se modifican las propiedades
cualitativas del sistema que lo experimenta.

3). Procesos de desarrollo: Son aquellos en que
un sistema material crece por el agregado de elementos o
componentes idénticos a los que ya posee, sin que se
modifiquen las propiedades cualitativas y
características esenciales del sistema, salvo su
tamaño.

4). Procesos de funcionamiento: El
"funcionamiento" es el conjunto de comunicaciones internas que se producen dentro
de todo sistema material.

El Funcionamiento, la comunicación y el
control: De acuerdo con el axioma fundamental de la
cibernética, todos los sistemas materiales experimentan
comunicaciones internas (funcionamiento) y comunicaciones con
el exterior (control). Así, en todo sistema material
ocurren los siguientes procesos:

Ingreso de "componentes de flujo" al sistema.
(Proceso de Control).

b1) Distribución de "componentes de flujo"
ingresados. (Comunicación interna).

b2) Funcionamiento, y eventualmente evoluciones y
desarrollos (Comunicación interna).

b3) Recolección de "componentes de flujo" a
egresar del sistema. (Comunicación interna).

c) Salida de "componentes de flujo" del sistema.
(Proceso de Control).

El "funcionamiento" de un sistema se compone de gran
cantidad de ciclos, cada ciclo incluye la secuencia de procesos
"b1", "b2" y "b3" y se cumple entre el ingreso (proceso "a") y
el egreso (proceso "c") de los "componentes de flujo" que
circulan por el sistema.

Por el proceso de "distribución de entrada"
(proceso b1) se establece un importante ordenamiento
(disminución de entropía) lo cual pone al sistema
en estado de aptitud para que ocurra el proceso del
"funcionamiento en sí", durante el cual cabe la
posibilidad que se produzcan "desarrollos" y "evoluciones"
dentro del mismo.

Durante el "funcionamiento en si" (proceso b2), tiende
a disminuir el "orden" (aumento de entropía) del
sistema, y ese orden se reestablece a expensas del orden
(entropía negativa) aportada por los "componentes de
flujo" distribuidos, los cuales, una vez degradados, son
"recolectados" (proceso b3), previo a su egreso del
sistema.

EJEMPLO

Explicación para comprender el concepto de
"entropía" y relacionarlo con su formulación
matemática. Por ejemplo supóngase que fuese
posible y se procediera a desagregar en sus componentes el cuerpo
de un ser humano muerto: Primero se desagrega el cuerpo
único en las células que lo componen (una
transformación de un cuerpo en mil billones de
células).

Luego se desagregan todas y cada una de las
células en las moléculas que las componen (mil
billones de transformaciones de células cada una en cien
millones de moléculas).Y finalmente se desagregan todas y
cada una de las moléculas en los átomos que las
componen (cien mil trillones de transformaciones de
moléculas cada una en unos diez mil
átomos).

Resultado del experimento indicado se habría
transformado el cuerpo de un ser humano en mil cuatrillones de
átomos (el número mil cuatrillones es un 1 seguido
de 27 ceros)…

Si se preguntara cuál es la diferencia entre los
dos estados del sistema del ejemplo: uno el cuerpo armado y
completo, y el otro estado el cuerpo desagregado en sus
componentes de mil cuatrillones de átomos,
responderiámos que en el estado armado y completo, el
sistema del ejemplo posee un orden y organización muchísimo mayor que en
el estado desagregado… Y entonces la cuestión
sería simplemente poder medir el
"desorden" o "entropía" del
sistema para cada uno de los estados descriptos.

De acuerdo a la formulación matemática
y su desarrollo según sigue, la entropía para el
estado desagregado resulta igual a cero (0). Lo cual surge de
considerar que en ese estado los mil cuatrillones de
átomos conforman un conjunto de mil cuatrillones de
sistemas, cada uno de los cuales está integrado por un
solo elemento (átomo):

Siendo N =
1.000.000.000.000.000.000.000.000.000

La entropía para el estado del sistema
completamente armado resulta de considerar los pasos sucesivos de
agregación a partir del estado desagregado con
entropía = cero (0).

Siendo N1 =
100.000.000.000.000.000.000.000
Primer paso de agregación de átomo a
molécula: Mil cuatrillones de átomos se
agregan para formar cien mil trillones de moléculas,
cada una de ellas integrada por diez mil átomos. La
entropía desciende de cero (0) a menos
novecientos veintiun mil trillones según
sigue
Siendo N2 = 1.000.000.000.000.000
Segundo paso de agregación de
molécula a célula: Cien mil trillones de
moléculas se agregan para formar mil billones de
células, cada una de ellas integrada por cien millones
de moléculas. La entropía desciende en
menos dieciocho mil cuatrocientos veinte billones
según sigue
Tercer paso de agregación de célula
a cuerpo: mil billones de células se agregan para
formar un (1) cuerpo. La entropía desciende en
menos treinta y cuatro según
sigue