Análisis de sistemas de geografía: teoría, méritos de la estructura y comportamiento constructivo abstracto
Análisis de sistemas de geografía: teoría, méritos de la estructura y comportamiento constructivo abstracto.
El sistema ha sido definido de manera diferente por diferentes científicos.
En palabras de James, un sistema puede definirse como “un todo (una persona, un estado, una cultura, un negocio) que funciona como un todo debido a la interdependencia de sus partes”. Si aceptamos esta definición, entonces se puede decir con justicia que los geógrafos han estado utilizando formas de conceptos de sistemas desde el comienzo del tema. Sin embargo, hasta el estallido de la Segunda Guerra Mundial no se había desarrollado ninguna técnica que permitiera a los geógrafos analizar sistemas complejos.
La geografía se ocupa de las complejas relaciones de los organismos vivos y no vivos en un ecosistema. El análisis del sistema proporciona un marco para describir todo el complejo y la estructura de la actividad. Por lo tanto, es particularmente adecuado para el análisis geográfico, ya que la geografía se ocupa de situaciones multivariadas complejas. Debido a esta ventaja, Berry y Chorley sugirieron el análisis del sistema y la teoría general del sistema como herramientas básicas para la comprensión geográfica. En opinión de Chorley (1962), el análisis de sistemas tiene una gran importancia en los estudios geográficos.
Las principales ventajas del análisis de sistemas son:
1. hay necesidad de estudiar sistemas en lugar de fenómenos aislados;
2. Es necesario identificar los principios básicos que rigen los sistemas.
3. hay valor en argumentar a partir de analogías con el tema; y
4. Hay necesidad de principios generales para cubrir varios sistemas.
Teoría general del sistema:
El concepto de teoría general del sistema fue desarrollado por biólogos en la década de 1920. Fue Ludwig von Bertalanffy quien declaró que, a menos que estudiemos un organismo individual como un sistema de múltiples partes asociadas, no entenderíamos realmente las leyes que gobiernan la vida de ese organismo. Después de algún tiempo, se dio cuenta de que esta idea podía aplicarse a otros sistemas no biológicos, y que estos sistemas tenían muchas características comunes en un rango de ciencias. Fue posible desarrollar una teoría general del sistema que proporcionara el mismo marco analítico y procedimiento a todas las ciencias.
Un sistema general es una generalización de orden superior de una multiplicidad de sistemas que las ciencias individuales han reconocido. Esta es una forma de unificar las ciencias. Esto llevó a un enfoque interdisciplinario en la investigación. En otras palabras, la teoría general del sistema es una teoría de modelos generales.
Según la definición de Mesarevic, la teoría general del sistema se refiere no solo al isomorfismo y la analogía en el análisis de sistemas, sino a la creación de una teoría general para la cual se pueden deducir las características de varios sistemas. Por lo tanto, se ocupa de la unificación deductiva del concepto analítico del sistema.
La teoría general de sistemas proporciona un marco para relacionar sistemas individuales y tipos de sistemas dentro de una estructura jerárquica unificada. Tal estructura es útil porque nos permite comprender mejor las relaciones que existen entre los distintos tipos de sistemas; para declarar categóricamente las condiciones bajo las cuales un sistema se aproxima a otro, e identificar tipos de sistemas que pueden ser útiles para nosotros, aunque aún no hayamos identificado un sistema real para igualarlos.
La teoría general del sistema se puede entender a la luz de un nuevo concepto de matemáticas y física. Este concepto se conoce como 'cibernética' (del griego kybernete - helsman). La cibernética puede definirse como el estudio de los mecanismos de regulación y autorregulación en la naturaleza y la tecnología. Un sistema regulatorio sigue un programa, un curso de acción prescrito que produce una operación predeterminada. En la naturaleza, existe una gran cantidad de mecanismos de autorregulación, como la regulación automática de la temperatura corporal. Estos mecanismos de autorregulación siguen ciertas leyes comunes y pueden describirse matemáticamente de la misma manera. Si bien la regulación es muy precisa en la naturaleza, en las sociedades humanas es defectuosa.
La cibernética pone énfasis en la interacción entre componentes en lugar de hacer distinciones nítidas entre causa y efecto. Entre dos componentes, el mecanismo causal puede funcionar en ambos sentidos. Un impulso que comienza en una parte del sistema volverá a su origen después de ser transformado a través de una gama de procesos parciales en otras partes del sistema. Esta teoría cibernética nos permite comprender el funcionamiento de la teoría general del sistema.
El carácter abstracto de un sistema se enfatiza cuando nos damos cuenta de que un sistema, si se va a analizar, debe estar "cerrado". Un sistema abierto interactúa e interconecta con los sistemas circundantes y, por lo tanto, se vuelve difícil de analizar. Todos los sistemas reales (como los paisajes) son sistemas abiertos. Cuando analizamos un sistema, solo podemos considerar un número finito de elementos dentro del sistema y las relaciones recíprocas entre ellos.
Los elementos y las conexiones que no podemos considerar en dicho análisis deben ignorarse por completo. Tenemos que asumir que no afectan al sistema. En el análisis de una región, por supuesto, podemos tener en cuenta las influencias individuales y los elementos individuales que no están ubicados geográficamente dentro del área o región predeterminada. El sistema abstracto permanece cerrado de la misma manera porque incluimos estos elementos y relaciones en nuestro modelo conceptual. El sistema no es sinónimo del modelo que hemos hecho para él, representado por los elementos y conexiones que hemos elegido para incluir o considerar.
En otras palabras, solo podemos estudiar un sistema después de haber determinado sus límites. Esto no presenta ningún problema matemático, ya que los límites se dibujan en la medida en que algunos se encuentran fuera de él, aunque en la investigación geográfica práctica no es tan fácil elegir esos elementos. Como ejemplo, Harvey describe una empresa que funciona dentro de una economía sobre la base de un conjunto particular de circunstancias económicas. Cuando analizamos las relaciones internas y los elementos dentro de la empresa como un sistema cerrado, debemos considerar estas circunstancias como inmutables. Extender los límites del sistema para incluir la relación social y política cambiante en la sociedad de la cual la empresa forma parte puede alterar el resultado del análisis. Entonces, incluso en este caso simple, el trazado de límites crea problemas.
Al identificar el conjunto de elementos que creemos describe mejor el sistema real para modelar una situación real. Por ejemplo, en una gran empresa industrial dedicada a varias ramas de actividad, la oficina central y cada una de las sucursales forman sus elementos constitutivos.
Expresado matemáticamente, el sistema consiste en:
A = (a 1, a 2, a 3 … a n )
A esta expresión debe agregarse un elemento a 0 que represente el entorno del sistema en el que opera la empresa. Entonces podemos inferir un nuevo conjunto de elementos:
B = (a 0, a 1, a 2 ... a n )
Esto incluye todos los elementos del sistema más un elemento adicional que representa el entorno. Entonces podemos investigar las conexiones entre estos elementos. Analizando la compañía, podemos ver si hay conexiones entre las sucursales y, de ser así, entre las sucursales. Podemos observar si los contactos van en ambos sentidos y lo que implica el modelo de contacto.
Así, un sistema consiste en:
(i) Un conjunto de elementos identificados con algunos atributos variables de objetos.
(ii) Un conjunto de relaciones entre estos atributos de los objetos y el entorno.
(iii) Un conjunto de relaciones entre estos atributos de los objetos y el entorno.
Méritos de la construcción abstracta de un sistema:
La interpretación abstracta de un sistema tiene varias ventajas importantes, que se dan a continuación:
(i) Cualquier región geográfica (paisaje) tiene una serie de fenómenos. El análisis del sistema intenta reducir esta complejidad a una forma más simple, en la cual se puede comprender más fácilmente y qué modelos se pueden construir.
(ii) Permite, por ejemplo, el desarrollo de sistemas de teoría abstracta que no están vinculados a ningún sistema o conjunto de sistemas en particular.
(iii) Esta teoría nos proporciona mucha información sobre las posibles estructuras, comportamientos, estados y pronto, que posiblemente pueda ocurrir.
(iv) Nos proporciona el aparato técnico necesario para tratar las interacciones dentro de estructuras complejas.
(v) La teoría de sistemas se asocia con un lenguaje matemático abstracto que, al igual que la geometría y la teoría de probabilidades, se puede usar para discutir problemas empíricos.
Estructura de un sistema:
Se ha dado una definición de 'sistema' en los párrafos anteriores. Dada la definición de un sistema, es posible elaborar su 'estructura'.
Un sistema se compone esencialmente de tres componentes:
1. un conjunto de elementos;
2. un conjunto de enlaces; y
3. Un conjunto de enlaces entre el sistema y su entorno.
Elementos de un sistema:
Los elementos son los aspectos básicos de cada sistema, estructura, función, desarrollo. Desde el punto de vista matemático, un elemento es un término primitivo que no tiene definición, como el concepto de punto en geometría. Sin embargo, la estructura de un sistema es la suma de los elementos y las conexiones entre ellos. La función concierne a los flujos (relaciones de intercambio) que ocupan las conexiones. El desarrollo presenta cambios tanto en la estructura como en la función que pueden tener lugar a lo largo del tiempo.
La definición de un elemento depende de la escala en la que concibamos el sistema. Por ejemplo, el sistema monetario internacional puede conceptualizarse como que contiene países como elementos; una economía puede ser pensada como compuesta por empresas y organizaciones; Las propias organizaciones pueden considerarse como un sistema formado por departamentos; un departamento puede ser visto como un sistema hecho de personas individuales; Cada persona puede ser considerada como un sistema biológico; y así. De manera similar, un automóvil puede ser un elemento del sistema de tráfico, pero también puede considerarse que constituye un sistema. De estos ejemplos queda claro que la definición de un elemento depende de la escala en la que concebimos el sistema.
El concepto de elemento como unidad componente de un sistema ha sido trazado por Blalock y Blalock, como se muestra en la Figura 10.3. Esta figura muestra dos vistas diferentes de la interacción. El diagrama superior muestra el Sistema A y el Sistema B interactuando como unidades, con interacciones de sistema más pequeñas dentro de cada sistema. El diagrama inferior muestra los sistemas A y B interactuando en niveles inferiores.
Una vez que se ha decidido qué escala usar, otro problema en la construcción del sistema es cómo identificar los elementos. La identificación es particularmente difícil cuando se trata de fenómenos que tienen una distribución continua, por ejemplo, cuando la precipitación forma un elemento en el sistema. La identificación es más fácil con elementos que están claramente separados, como las granjas. Pero, desde el punto de vista de la teoría de los sistemas matemáticos, un elemento es una variable.
Por lo tanto, se deduce que al buscar una traducción del elemento matemático en el contexto geográfico, debemos interpretar el elemento como un atributo de un individuo definido en lugar de como el individuo mismo.
Enlaces o relaciones :
El segundo componente de un sistema es enlaces (relaciones). Los enlaces en un sistema que conectan los diferentes elementos en él se muestran en la Figura 10.4.
Estos son los siguientes:
(i) Relación en serie.
(ii) Relación paralela.
(iii) Relación de retroalimentación.
(iv) Relación compuesta simple.
(v) Relación compuesta compleja.
Se pueden definir tres formas básicas de relaciones como en:
(i) Relación de la serie:
Este es el más simple y es característico de los elementos conectados por un enlace irreversible. Por lo tanto, ai-aj forma una relación en serie y se puede observar que esta es la relación característica de causa y efecto con la que ha tratado la ciencia tradicional. Esta relación puede explicarse tomando un ejemplo de la India. La productividad del arroz en Punjab depende del riego disponible o el cultivo de azafrán en el valle de Cachemira se debe al suelo Karewa.
(ii) Relación paralela:
Esta relación se produce cuando dos o más elementos afectan a un tercer elemento, o inversamente cuando un elemento afecta a dos o más elementos. Se puede observar en la Figura 10.4 que ai y aj se ven afectados por algún otro elemento ak. Por ejemplo, las variables de precipitación y temperatura influyen en la vegetación y la vegetación, a su vez, influye en la cantidad de lluvia recibida y las condiciones generales de temperatura.
(iii) Relación de retroalimentación:
Una relación de retroalimentación es el tipo de enlace que se ha introducido recientemente en las estructuras analíticas. Describe una situación en la que un elemento se influye a sí mismo. Por ejemplo, los cultivos de leguminosas sembrados en un campo enriquecen el nitrógeno en el suelo y, por lo tanto, los cultivos se ven afectados (Fig. 10.4.3). La relación de retroalimentación puede ser directa, positiva, negativa o sin retroalimentación. Un ejemplo de la retroalimentación directa es: A influye en B, que a su vez influye en A, o puede ser indirecta, y el impulso de A regresa a través de una cadena de otras variables. Con retroalimentación negativa, el sistema se mantiene en un estado estable mediante procesos de autorregulación denominados homostáticos o morfostáticos.
Un ejemplo clásico lo proporciona el proceso de competencia en el espacio, que conduce a una reducción progresiva del exceso de ganancias hasta que el espacio está en equilibrio. Pero, con retroalimentación positiva, el sistema se caracteriza por ser morfogenético, cambiando sus características a medida que el efecto de B sobre C conduce a cambios adicionales en B a través de D. Es posible combinar estas relaciones de varias maneras (Fig. 10.4.4 ) para que dos elementos puedan ser conectados de diferentes maneras simultáneamente. Los enlaces forman así una especie de 'sistema de cableado' que conecta los elementos de varias maneras (Fig. 10.4.4-5).
Comportamiento de un sistema:
El comportamiento de un sistema significa interrelaciones de los elementos, su efecto recíproco entre sí. El comportamiento tiene que ver, por lo tanto, con flujos, estímulos y respuestas, entradas y salidas y similares. Podemos examinar tanto el comportamiento interno de un sistema como sus transacciones con el entorno. Un estudio de lo anterior equivale a un estudio de las leyes funcionales que conectan el comportamiento en varias partes del sistema. Considere un sistema que tenga uno o más de sus elementos relacionados con aspectos del entorno. Supongamos que el entorno sufre un cambio. Entonces, al menos un elemento en el sistema se ve afectado.
El efecto de estos elementos afectados se transmite a través del sistema hasta que todos los elementos conectados en el sistema se ven afectados. Esto constituye una respuesta de estímulo simple, o sistema de entrada-salida sin retroalimentación al entorno:
El comportamiento se describe mediante las ecuaciones (deterministas o posibles) que conectan la entrada con la salida.
Sistema geográfico:
Un sistema en el que una o más de las variables funcionalmente importantes son espaciales puede describirse como un sistema geográfico. Los geógrafos están interesados principalmente en estudiar sistemas cuyas variables funcionales más importantes sean las circunstancias espaciales, como ubicación, distancia, extensión, expansión, densidad por unidad de área, etc.
En las últimas décadas, el enfoque de sistemas ha llamado la atención de los geógrafos. Chorley intentó formular el pensamiento en geomorfología en términos de sistema abierto; Leopold y Langbein utilizaron la entropía y el estado estacionario en el estudio de los sistemas fluviales; y Berry intentó proporcionar una base para el estudio de "ciudades como sistemas dentro de sistemas de ciudades" mediante el uso de dos conceptos de organización e información en forma espacial. Recientemente, Wolderberg y Berry han utilizado el concepto de sistemas para analizar los patrones del lugar central y del río, mientras que Curry ha intentado analizar las ubicaciones de asentamientos en el marco de los sistemas. Aquellos geógrafos que centran la atención en la organización espacial invariablemente invocan sistemas, como lo demuestra la explicación de Hadgett del análisis de ubicación en la geografía humana.
En geografía, los sistemas estáticos o adaptativos se pueden construir fácilmente. Es difícil dinamizar un sistema geográfico, para eso debemos combinar tiempo y espacio en el mismo modelo. El espacio puede expresarse en dos dimensiones mediante abstracción cartográfica. Es posible que podamos presentar una explicación satisfactoria para dicho sistema, pero es muy difícil manejarlo y analizarlo. Lund ha analizado estos problemas en su modelo de espacio-tiempo.
Algunos de estos problemas se pueden resolver desarrollando modelos geográficos que pueden clasificarse como 'sistemas controlados' (discutidos anteriormente). Los sistemas controlados son particularmente útiles en situaciones de planificación cuando se conoce el objetivo y se ha definido la entrada en el sistema geográfico económico. En la mayoría de los casos, podemos controlar algunas de las entradas, pero otras son imposibles o demasiado costosas de manipular. Por ejemplo, si deseamos maximizar la producción agrícola, podemos estar en posición de controlar la entrada de fertilizantes artificiales, pero no podemos controlar el clima.
Los sistemas parcialmente controlados son por lo tanto de gran interés. Nuestro mayor conocimiento de las condiciones ambientales nos lleva a apreciar el alcance de la necesidad del desarrollo de sistemas de planificación y control. Muchos de los científicos que investigan las posibles condiciones futuras temen que el mecanismo de retroalimentación positiva en forma de desarrollo y control tecnológico que ha llevado a un aumento exponencial de la población, la producción industrial, etc., a la larga, resulte en Una dramática crisis de contaminación, hambre y escasez de recursos. Una de las causas de tal crisis sería la supresión a largo plazo del mecanismo natural de retroalimentación negativa.
El análisis del sistema puede proporcionar una útil sistematización de nuestros modelos, teorías de ideas estructuradas, pero no es necesario referirse al análisis del sistema y sus implicaciones matemáticas cuando estamos haciendo investigación práctica. Por ejemplo, un mapa mundial de producción y comercio de mineral de hierro se puede describir en términos sistemáticos: los elementos son los centros productores y consumidores, los vínculos o relaciones son las líneas comerciales, la cantidad de hierro transportada en diferentes líneas describe la función, y Los mapas que muestran estas situaciones en intervalos de tiempo específicos describirían el desarrollo del sistema. Además, el enfoque del sistema era técnicamente mucho más exigente, y quizás por esa razón atrajo a menos investigadores activos.
Tanto el análisis del sistema como la teoría general del sistema han sido criticados por el hecho de que están asociados intrínsecamente con el positivismo, es decir, estos no toman en consideración los valores normativos (valores estéticos, creencias, actitudes, deseos, esperanzas y temores), y por lo tanto lo hacen. No dar una imagen real de una personalidad geográfica.
El desarrollo de la investigación geográfica ha sido discutido en los párrafos anteriores. Ha pasado por tres fases diferentes de desarrollo. El desarrollo de una ciencia abarca tres etapas amplias: (i) descriptiva, (ii) analítica y (iii) predictiva. La descripción es el primer paso y el más simple; se ocupa de la descripción y la cartografía de los fenómenos. La geografía desde la antigüedad hasta mediados del siglo XVIII se encontraba en esta fase. La etapa analítica avanza un paso más al buscar una explicación y buscar las leyes que están detrás de lo que se ha observado.
El período de Alexander von Humboldt cae en esta fase. Fue durante este período que comenzó el análisis de la distribución espacial de los fenómenos. La tercera etapa en el desarrollo de una ciencia es la etapa predictiva. En el momento en que se ha alcanzado la etapa predictiva, las leyes se han estudiado tan a fondo que podemos usar modelos para predecir las ocurrencias. Esta etapa se alcanzó en parte con el advenimiento de la geomorfología y la climatología en las últimas décadas del siglo XIX.
Pero, el verdadero trastorno en el campo de la geografía humana es un fenómeno posterior a la Segunda Guerra Mundial. Se han formulado muchas teorías locacionales que son de naturaleza predictiva, por lo que podemos decir que la geografía ha entrado en la tercera etapa de su desarrollo. Los geógrafos están tratando de desarrollar modelos para sistemas controlados que puedan usarse para guiar el desarrollo en el futuro. De la discusión anterior se desprende claramente que los geógrafos ahora se están moviendo hacia la etapa predictiva.
