La falacia del sistema caótico

Iniciado por Môr Cylch, Lunes 14 Noviembre 2005 18:31:05 PM

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spissatus

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Cb Calvus
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#12
Cita de: Môr Cylch en Martes 15 Noviembre 2005 12:48:37 PM
No puedo estar de acuerdo con vosotros. El caos es falta de orden, de patrones determinados de comportamiento. No confundais las herramientas con el propio sistema. El sistema sigue unas leyes físicas muy bien determinadas. Todo lo acontecido en la atmosfera tiene cierto orden. Otra cosa es que al modelizarlo perdamos detalles, que hagan que nuestros modelos sean caoticos.

Pero los modelos y los sistemas son cosas muy diferentes. La teoría del caos surge como herramienta ante la imposibilidad de tratar sistema muy complejos con las matemáticas más tradicionales. Pero eso es una discusión de herramientas, no sobre el sistema en sí.

Creo que tenemos diferentes punto de vista Mor. Es probable que tu formación ingenieril (por favor no te lo tomes a mal, faltaría...) te lleve a pensar de esa forma.

El caos no es falta de orden, sino un orden oculto en la Naturaleza que poco a poco hemos ido descubriendo gracias a nuestra inteligencia. Lo que ante nuestros ojos es aparente azar no lo es en absoluto cuando entramos en la trastienda y vemos lo que allí se cuece.

Es difícil hablar de estas cosas sin poner ejemplos. Para que te des cuenta de lo que hablo piensa en cualquier fenómeno aparentemente aleatorio. Por ejemplo, la caída de las hojas de los árboles. Pues bien, como el Universo (La Naturaleza) es como es, esa caída encierra un "orden" oculto que lleva la firma de la gravedad y de otras constantes físicas que permanentemente actúan sobre cualquier cosa.

Cada vez las hojas caen de una forma, pero en su conjunto lo hacen siguiendo un patrón de comportamiento, una pauta (llámalo espirales descendentes si quieres).

El problema analíticamente no tiene solución, ya que hay infinitas formas de caer hojas de un árbol, cada una diferente, pero si lo atacamos por la via del caos logramos entenderlo un poco mejor.

En esto se basan los famosos "espaguetis", mediante los cuales logramos otorgar más o menos probabilidades a las salidas de uno o varios modelos meteorológicos variando las condiciones iniciales. En esto se fundamenta la mejora de los modelos Isotacas, no en conocer mejor las leyes de la Física y en parametrizar mejor las cosas (lo cual contribuye también a la mejora, pero no en cuanto a "ganar" días, sino en afinar más en el corto y medio plazo).

El tema del caos da para mucho, te recomiendo Mor que te des un repaso al concepto de "espacio de fases", ya que ayuda bastante a la hora de entender, o al menos aproximarse a, qué es eso del caos en la atmósfera.

isotacas

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Cita de: spissatus en Martes 15 Noviembre 2005 18:39:56 PM
En esto se basan los famosos "espaguetis", mediante los cuales logramos otorgar más o menos probabilidades a las salidas de uno o varios modelos meteorológicos variando las condiciones iniciales. En esto se fundamenta la mejora de los modelos Isotacas, no en conocer mejor las leyes de la Física y en parametrizar mejor las cosas (lo cual contribuye también a la mejora, pero no en cuanto a "ganar" días, sino en afinar más en el corto y medio plazo).

Bien, entonces si atacamos el problema mediante el caos te importaría explicarme a grosso modo cómo mejoran los modelos desde esa perspectiva. ¿Cómo entender mejor el caos?  :confused:

Nimbus

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Mediante los modelos probabilisticos o por conjuntos tipo EPS del CEPPM.

Por ahí van los tiros en la predicción del tiempo en el futuro, tanto en las predicciones a muy corto plazo, corto y medio plazo.

Incluso en la predicción de tormentas se están empleando métodos probabilisticos que, en esencia,  vienen a materializar el concepto de "caos atmosférico".

Hoy por hoy el determinismo en los centros de predicción avanzados ha muerto.

Saludos


PD. Este mismo topic es en si mismo caótico. Dependiendode cómo se responda, del estado de animo de los foreros, de las condiciones meteorológicas reinantes, etc..,,, el topic evolucionará hacia un sitio u otro. 
Nimbus   (Madrid)
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spissatus

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Bueno, es complicado entrar aquí en demasiados detalles. La idea es que aunque se varíen las condiciones iniciales ligeramente en los modelos, al final las diferentes soluciones se van agrupando de manera que, como contaba antes, se otorga a cada grupo una probabilidad en función de la ocurrencia.

Si de 100 soluciones 45 nos sitúa el centro de una borrasca a 72 horas vista sobre un determinado lugar, seguido de 20 en una posición algo hacia el norte, 15 en otra algo al oeste, otras 15 en una posición más hacia el sur, y las 5 restantes en otros lugares más distantes, tomaremos como mejor (no exacta) la posición en la que aparecía en casi la mitad de los casos. Esto es simple teoría de probabilidades.

Las soluciones aparecen agrupadas y no repartidas aleatoriamente precisamente porque la atmósfera es caótica y no aleatoria.

snowfall

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Cb Calvus
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Corroboro lo que dice Spissatus. Pero, tal y como dice en su anterior intervención, el tema es de concepto. Môr, entiendo intenta decir precisamente que no existe la aleatoriedad. Y también estoy de acuerdo con él. La metáfora de la mariposa es muy bonita pero desafortunada para el que no conoce el significado matemático de la Teoria del Caos llevándole a la conclusión de que cualquier fenómeno puede ser origen de cualquier otro de mucha mayor intensidad.
Saludos
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Cita de: Gluón en Lunes 14 Noviembre 2005 23:42:07 PM

(...) por más que afinaramos el valor de la condición inicial... (...)[/b]

A mi entender, ahí puede estar el error en todas estas cuestiones, en el hecho de establecer un punto de inicio para una situación concreta, pues ese punto inicial, no es más que una visión subjetiva del conjunto, que en su complejidad se comporta como un contínuo, por lo que podríamos desconocer ciorcunstancias anteriores a ese punto que puedan haber sido importantes en su génesis si no determinantes.

Supongo que esto es lo mismo que hablar de caos y orden y que no es otra cosa que conceptos humanos referidos a nuestra capacidad de observación y comprensión.

Como siempre defiendo, la objetividad científica puede ser la mayor de las subjetividades, pues el observador o estudioso, hace ciencia en función de sus capacidades, cosa esta muy subjetiva en el ámbito de una observación universal.

Saludotes

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Cita de: Destraler © en Martes 15 Noviembre 2005 22:42:36 PM
Cita de: Gluón en Lunes 14 Noviembre 2005 23:42:07 PM

(...) por más que afinaramos el valor de la condición inicial... (...)[/b]

A mi entender, ahí puede estar el error en todas estas cuestiones, en el hecho de establecer un punto de inicio para una situación concreta, pues ese punto inicial, no es más que una visión subjetiva del conjunto, que en su complejidad se comporta como un contínuo, por lo que podríamos desconocer ciorcunstancias anteriores a ese punto que puedan haber sido importantes en su génesis si no determinantes.

Supongo que esto es lo mismo que hablar de caos y orden y que no es otra cosa que conceptos humanos referidos a nuestra capacidad de observación y comprensión.

Como siempre defiendo, la objetividad científica puede ser la mayor de las subjetividades, pues el observador o estudioso, hace ciencia en función de sus capacidades, cosa esta muy subjetiva en el ámbito de una observación universal.

Saludotes



A qué te refieres cuando dices que el punto inicial es subjetivo :crazy:



Por cierto, aceptando el echo de la sensibilidad de estos sistemas caóticos a las condiciones iniciales,el problema de la predicción se nos plantea ya desde el primer momento, ya que los datos actuales que tomamos en meteorología nunca coinciden con los datos reales, ya que es imposible saber las condiciones exactas de la atmósfera en un momento determinado.

Un ejemplo de sistema caótico para ilustrar un poco más el tema: Quiero colocar en la cima de una montaña que termina en punta una pelota. El hecho que coloque la pelota tan solo un milímetro hacia un lado o hacia otro hará que el resultado final sea muy distante ( la pelota puede acabar a mucha distancia en cada caso y en laderas distintas) O sea las condiciones iniciales son super sensibles y una pequeña modificación en una de ellas repercute de forma exagerada en el resultado final del sistema.

Por ejemplo tirar un dado también sería otro ejemplo de sistema caótico.

Y repito una vez más para los que creen que el caos es algo aleatorio....En el caos hay leyes: El caos es determinista
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A eso me refiero spissatus, no se si me explico bien, yo voy por el lado filosófico del asunto si así lo quieres.

La atmosfera, como sistema dadas unas condiciones iniciales, y teniendo en cuenta las fuerzas actuantes evoluciona en un único sentido, y pequeñas variaciones muchas veces no tienen repercusión suficiente sino afectan a circuitos de realimentación.

Si nos vamos a los modelos la historia cambia. Porque para empezar se toman muy pocos datos iniciales comparado con lo extenso de la atmosfera, y encima estos datos contienen errores, y el modelo no es exactamente la atmosfera con lo que su comportamiento (aunque los datos fuesen fieles) no será el mismo.

Por tanto a mi entender teneis vuestra parte de razón pero confundis el propio sistema con los modelos y nuestras herramientas para analizarlo ( donde puede ser muy útil las teorías del caos )

Pero lo que yo trato de decir es que el sistema real en sí no es caótico, menos teniendo en cuenta que esta sujeto a la acción de fuerzas ciclicas que por lo tanto fuerzan la respuesta cíclica del sistema.

Sin embargo dado que el analisís en esas condiciones nos es imposible nos vemos obligados a plantear modelos que sí responden a la definición de sistemas caóticos.

Un ejemplo, realmente creeis que un pequeño cambio, como puede ser la instalación de un aire acondicionado en mi ventana modifica en algo el resultado final que se produciría sin existir ese aire acondicionado? Si fuera un sistema caótico debería.

Saludos  ;)
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#20
Cita de: Môr Cylch en Miércoles 16 Noviembre 2005 14:00:36 PM

Pero lo que yo trato de decir es que el sistema real en sí no es caótico, menos teniendo en cuenta que esta sujeto a la acción de fuerzas ciclicas que por lo tanto fuerzan la respuesta cíclica del sistema.


Es que no tienes razón el sistema climático es caótico...aplica la ciencia no la filosofía  ;) la Naturaleza es física y química, la filosofía es una invención nuestra.

saludos
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Cita de: MARADENTRO en Miércoles 16 Noviembre 2005 09:14:53 AM
Cita de: Destraler © en Martes 15 Noviembre 2005 22:42:36 PM
Cita de: Gluón en Lunes 14 Noviembre 2005 23:42:07 PM

(...) por más que afinaramos el valor de la condición inicial... (...)[/b]

A mi entender, ahí puede estar el error en todas estas cuestiones, en el hecho de establecer un punto de inicio para una situación concreta, pues ese punto inicial, no es más que una visión subjetiva del conjunto, que en su complejidad se comporta como un contínuo, por lo que podríamos desconocer ciorcunstancias anteriores a ese punto que puedan haber sido importantes en su génesis si no determinantes.

Supongo que esto es lo mismo que hablar de caos y orden y que no es otra cosa que conceptos humanos referidos a nuestra capacidad de observación y comprensión.

Como siempre defiendo, la objetividad científica puede ser la mayor de las subjetividades, pues el observador o estudioso, hace ciencia en función de sus capacidades, cosa esta muy subjetiva en el ámbito de una observación universal.

Saludotes



A qué te refieres cuando dices que el punto inicial es subjetivo :crazy:

Hola Maradentro.

Para que comprendas lo que quiero decir, lo intentaré explicar con un ejemplo que todos conocemos, por su singularidad y por su cercanía en el tiempo:

"Huracán Vince" ¿Donde y cuando situamos su punto inicial?

¿Cuando y en que punto del atlántico comienza el fenómeno?
¿Cuando lo vemos?
¿Cuando intuimos su génesis?
¿Cuando la confirmamos?
¿Cuando desarrolla vientos ciclónicos sostenidos de mas de X km/h.?
¿Cuando alcanza la categoría de Huracán?
¿Cuando enarbola olas de más de X metros?
¿Cuando produce daños materiales de consideración? (afortunadamente no es el caso)
¿Cuando la incidencia solar eleva el potencial energético de la zona hasta el punto de desarrollar la génesis?
¿Cuando todavía era una pequeña tormenta atlántica?
¿Antes?
¿Antes de antes?
...

¿Cual fue el punto determinante que dio origen al fenómeno?

Si lo piensas, en cualquier caso, ese punto inicial lo establece el hombre en base a sus conocimientos y observaciones, por tanto, es un "punto inicial" que parte de nuestra manera de pensar y eso es precisamente la subjetividad.

subjetivo, va.
(Del lat. subiectīvus). adjetivo. 1- Perteneciente o relativo al sujeto, considerado en oposición al mundo externo. 2- Perteneciente o relativo a nuestro modo de pensar o de sentir, y no al objeto en sí mismo.

pensar.
(Del lat. pensare, pesar, calcular, pensar). 1-  Imaginar, considerar o discurrir.  2- Reflexionar, examinar con cuidado algo para formar dictamen.

El huracán Vince, dentro de la dinámica atmosférica, no tiene ningún punto de inicio ni de final, si no que es una manifestación concreta del contínuo atmosférico que se va desarrollando en función de las circunstancias, de una manera o de otra; hoy anticiclón, mañana, depresión, pasado huracán... Todos son conceptos que el ser humano ha establecido y parcelado, en función de su capacidad para hacerlo y en cualquier modo, para poder dotar de comprensión sus observaciones, mediciones, cálculos, etc.

En todo caso son conceptos subjetivos que bien podrían ser interpretados o comprendidos de otra manera, si el observador fuese otro, "el punto inicial" de nuestra ciencia" hubiese sido distinto ó nuestros sentidos fuesen diferentes.

A eso me refería; a que el ser humano no conoce el orden completo de la naturaleza ni de sus fenómenos, tan solo siente y por eso establece referencias espacio temporales que le ayudan a manejarse y comprender, lo que no deja de ser mera subjetividad.

De lo que hablamos es de lenguaje y de filosofía y nada más, pues el huracán en sí mismo no existe, lo único que existe es una reacción natural derivada de X circunstancias que nosotros llamamos huracán y es así por que podemos ver y sentir ese fenómeno en la forma que lo hacemos.
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Aplaudo a lo que dice Destraler. Y hecho esto puntualizo :

Los sistemas que pueden ser observados pueden describirse con muchos lenguajes : hablado, visual, sonoro, matemático... pero siempre será un reflejo de lo que és, y además dependerá de cómo se observa.

La matemática aplicada solo puede trabajar con objetos estadísticos, o sea, grupos de  fenómenos cuyas propiedades lo són por nuestras razones antropomórficas.

El reconocimiento de que estos grupos pueden reajustarse en función de distintas  razones es lo que desemboca en la Teoría del Caos : los miles de billones de acontecimientos que a cada instante ocurren en el clima contienen relaciones ( intercambios de energia ) que són significantes desde muchos puntos de observación distintos y, por ello, aparecen como lo que conocemos por caótico.

Ofrecer pautas y métodos de análisis para hacer emerger secuencias significantes es una de las tareas de la Teoría del Caos.

Por ello tiene razón Destraler : El huracán Katrina no puede ser desligado del contexto antropomórfico y, por tanto, con una determinada secuencia extraía de todas las demás. 

En matemática teórica el investigador puede recrear condiciones etéreas e imposibles : un mundo de un solo punto, un universo en dos dimensiones ( ¿alguien recuerda un juego matemático que trataba, procisamente, de diseñar artefactos para tal mundo?) espacios de miles de distintas características.. pero de la misma forma que puede hacerlo el Arte o el Lenguaje hablado o el Sonoro.

Otra cosa muy distinta es qué beneficios, en cuanto a supervivencia obtenemos de los distintos lenguajes descriptivos.

Y por último, ¿en qué beneficia esto que solo parece ser Filosofía al estudio del Clima?

Pues que nos dice que detrás de lo que nos parece evidente y natural hay muchas otras "causas", "efectos", "consecuencias"...  que pueden estar influyendo en en la meteorología y el clima. Cosa harto evidente pues sinó nuestras previsiones meteorológicas serían perfectas!. Al fin y al cabo la Teoria del Caos nos dá una herramienta para gestionar estos cambios de observatorio y ser capaces de ver más allá de lo evidente.
Saludos


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Cita de: Destraler © en Miércoles 16 Noviembre 2005 20:58:50 PM

El huracán Vince, dentro de la dinámica atmosférica, no tiene ningún punto de inicio ni de final, si no que es una manifestación concreta del contínuo atmosférico que se va desarrollando en función de las circunstancias, de una manera o de otra; hoy anticiclón, mañana, depresión, pasado huracán... Todos son conceptos que el ser humano ha establecido y parcelado, en función de su capacidad para hacerlo y en cualquier modo, para poder dotar de comprensión sus observaciones, mediciones, cálculos, etc.

En todo caso son conceptos subjetivos que bien podrían ser interpretados o comprendidos de otra manera, si el observador fuese otro, "el punto inicial" de nuestra ciencia" hubiese sido distinto ó nuestros sentidos fuesen diferentes.

A eso me refería; a que el ser humano no conoce el orden completo de la naturaleza ni de sus fenómenos, tan solo siente y por eso establece referencias espacio temporales que le ayudan a manejarse y comprender, lo que no deja de ser mera subjetividad.

De lo que hablamos es de lenguaje y de filosofía y nada más, pues el huracán en sí mismo no existe, lo único que existe es una reacción natural derivada de X circunstancias que nosotros llamamos huracán y es así por que podemos ver y sentir ese fenómeno en la forma que lo hacemos.


No me termina de convencer lo que comentas Destraler, aunque el principal problema probablemente sea que usamos discursos diferentes.

Un huracán es un elemento singular que no obedece únicamente a un criterio humano de clasificación en base a su percepción subjetiva. El que en una zona tan pequeña de la atmósfera (en términos relativos) se concentre semejante cantidad de energía es algo singular que tampoco pasaría por alto un extraterrestre, ni aquí ni en Júpiter.

Imaginate por un momento que en el hombre primara el sentido del olfato por encima de la vista; previsiblemente las primeras clasificaciones se hubieran basado en el olor. Linneo hubiera inventado una clasificación vegetal en función de los olores y no de las formas de las hojas y de las flores, tal vez a Howard, en vez de clasificar las nubes por sus formas, le hubiera dado por clasificar los cambios de tiempo en función de cambios de olor (asociados a variaciones de densidad, presión o temperatura). Pues hasta en ese caso el huracán y sus fragancias asociadas ocuparían un lugar destacado. ¿Acaso piensas que la reacción de un ciego o un sordo es la misma ante una tormenta convencional que ante un huracán?

Ese continuo atmosférico del que hablas presenta singularidades y estructuras espirales a todas las escalas que "casualmente" nos encontramos por doquier en la Naturaleza. Pero es que además, y aquí es donde no sólo entra lo que sentimos (vemos, olemos, escuchamos...), cuando se analiza la evolución temporal de elementos tan "diferentes" como un modelo meteorológico, una formación nubosa, un cristal de hielo, un helecho, un molusco, una galaxia... nos encontramos con atractores o estructuras fractales similares.

¿Es esto subjetividad? Para mi no. Para mi es un paso más en el conocimiento humano que transciende la mera percepción sensorial (subjetiva) de los fenómenos naturales. La aplicación práctica de estos conceptos (teoría del caos) es una prueba irrefutable de que el caos lejos de ser un artificio humano pone su firma en todo, y además nos permite cotillear un poco en sus entrañas.