Información. Repaso del concepto desde la termodinámica.

(este post viene de la entrada: Brainstorming. Creativos profesionales. Pensamiento divergente. Cibernética.)

El paradigma cibernético y la teoría de la información aportan la bifurcación fundamental en el modo de comprender los fenómenos; lo que posibilita, con el modelarse las disciplinas al  paradigma, una nueva coordenada para la formación discursiva de la creatividad en la posición en funcionamiento en conceptos, objetos, temas y modos de enunciación.

Por un lado; no se preocupa en qué puedan ser las cosas, pregunta esencial del cuestionamiento metafísico, sino en el cómo las operaciones y dispositivos del sistema posibilitan -controlan- que no pueden ser de otro modo; los bucles que, como coerciones, mantiene un equilibrio “en estado de espera” -en la primera cibernética-.

La primera cibernética que se desarrolla en estos años, centra la atención en los umbrales de tolerancia de los sistemas/entorno, y las condiciones dinámicas de las operaciones de cambio que mantengan el equilibrio. La segunda cibernética, más adelante, potencia el interés por los sistemas alejados del equilibrio (poiéticos); focalizándose en la premisa de la auto-organización del sistema, llegando al constructivismo radical.

Un ejemplo paradigmático son los sistemas de defensa antiaérea en los que trabajó el propio Wiener, uno de those who were concerned with the application of mathematical methods to military affairs; pero algunos más intuitivos los comenta Bateson en sus textos posteriores recogidos en Pasos hacia una ecología de la mente (1972) y Mind and Nature: A Necessary Unity (Advances in Systems Theory, Complexity, and the Human Sciences) (1979).

Libros desarrollados en el marco naciente de la cibernética donde se tratará de imaginar, como veremos en posts posteriores, una escala cibernética -retroalimentada- en zig-zag entre proceso y clasificación que posibilita la evolución, en una economía de la flexibilidad ecosistémica, de pautas de diferencias que producen diferencias (Información) que se conectan entre ADN, aprendizaje y pensamiento creativo (calibración/aclimatación).

Para Gregory Bateson, un ejemplo simple de la cibernética está en una puerta de apertura automática.

La puerta es un sistema en espera con dos posiciones, dos umbrales de comportamiento en una percepción binaria de sensibilidad al entorno: o no hay nadie en su ámbito de sensibilidad y el sistema tensa el circuito en “en espera”, por lo que la puerta está cerrada; o bien pasa algún cuerpo por ese ámbito y el sistema destensa energía y la puerta se abre.

El modelo teórico -la forma, incluyendo las palabras y su adherencia (Moles) en el discurso, que empleamos para hacer relevantes supuestos coordinados de lo real en la realidad que describimos- atiende a las diferencias en la gestión “en espera”, más que a la identidad de la representación.

Otro ejemplo más dinámico lo encontramos en los termostatos en los que se vinculan en un sistema [persona/habitación] y un entorno [casa+clima], los bucles que controlan: una fenomenología subjetiva [sensación de frío de una persona -en sí mismo un sistema orgánico con bucles de aclimatación-], el potenciómetro del sistema de calefacción [gestión de los umbrales de tolerancia -sensibilidad/equilibrio-del sistema de aclimatación técnica de la habitación] y el entorno.

Sutilmente la pregunta puede pasar de la idealidad de la representación en “la cosa” -el qué de la creatividad (en el “objeto” o el “sujeto”): ¿soy creativo?– a la posibilidad de poder plantearse cómo son las coerciones -en el diseño o la persona, inicialmente; en el sistema al avanzar la formalización del discurso- que potencian o impiden la creatividad.

Un horizonte completamente diferente que se desplegará en las décadas siguientes: del ¿soy creativo? al ¿Cuáles son los bloqueos de la creatividad?

Este primer aspecto sistémico es claramente diferencial.

La creatividad no se centra en qué es la “cosa”, qué pueda ser “objeto” para el “sujeto”, como en la metafísica del Arte y la Idea manifestada; sino que se preocupa de cómo se organizan las diversas coerciones integradas en las relaciones entre componentes y entorno para que las cosas se mantengan siendo como son -en la primera cibernética, manteniendo unas condiciones de equilibrio-: ergonomías, sociologías, psicologías, ecologías, etcétera.

Sin entrar en detalle, que trataremos más tarde con Moles. En este paradigma la función de error adquiere un sentido más productivo que el concepto de confusión en el sintagma de la metafísica; en el que se pierden las dinámicas del aprendizaje del error y la calibración de los sistemas que aprenden, en el dualismo confuso de la estática  apariencia/Idea.

La cosa deviene conectividad, de la identidad a la relacionalidad entre –in between-. By aesthetic, I mean responsive to the pattern which connects, llegará a enunciar Bateson.

Por otro lado; la información es la nueva magnitud en esos bucles que empiezan a sistematizar las teorías en amplios marcos de diversas disciplinas. Un concepto emparentado con la mecánica estadística y la entropía.

Hay autores que relacionan la información con las magnitudes paradigmáticas de las revoluciones científicas, en la línea: Fuerza, Energía, Información. Si la Fuerza de la gravedad, en el XVII (1687), posibilitó el observar físico de la mecánica clásica de la simplidad organizada -siguiendo la clasificación de Weaver en su Science and Complexity– de dos cuerpos en movimiento enlazado; la Energía, movida por la revolución de la tecnología de la máquina de vapor arrancando el XIX , alumbró el desarrollo de la cinética de los gases y las leyes de la termodinámica (década de 1850) -y la presión, que como vimos formó, con el shock energético de la electricidad, parte fundamental de la metáfora de Freud para la creatividad y la neurosis, en el arraque del siglo XX-.

Un aspecto relevante en la formalización de un concepto como el de la Energía:

En el XIX, en los gases, la tecnología de la máquina de vapor, que llamó la atención de Sadi Carnot, adelanta a la teoría; en una práctica que ha cambiado el modo de pensar de las sociedades, como es obvio en la actualidad por las expectativas puestas en cada una de ellas.

La concepción del cosmos y de la ciencia nacida en el XVII con Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, se iba confirmando en la confianza y modelaba una imagen de progreso en la certeza del conocimiento humano. Y entre la simplicidad organizada de Newton y la cinética de los gases -temperatura- en los sistemas cerrados, nacio la entropía.

El problema de la entropía se plantea desde Clasius: el universo se enfría, el cosmos está determinado al invierno físico. En ese sentido, tiene la relevancia de una ley universal: la segunda de la termodinámica, en un contexto histórico de la revolución industrial que calentaba el ambiente.

1Entropía, Clasius
(Variación de entropía del universo.
Teresa Martín Blas y Ana Serrano Fernández)

La energía es el tema; y el Progreso (Georges Canguilhem / La decadencia de la idea de Progreso. Artillería Inmanente), ideología determinante tras la caida del Ancien Régime, suponía entonces una quimera en un universo que se apaga.

Desde Boltzmann, el fenómeno termodinámico se leyó desde la probabilidad de la mecánica estadística, el salto de modo de ciencia del XIX que posibilitó la complejidad desorganizada.

La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850; y Ludwig Boltzmann, quien encontró la manera de expresar matemáticamente este concepto, desde el punto de vista de la probabilidad (wikipedia),

Entropía, Boltzmann

Bella, conmovió al propio Boltzmann. La théorie des hasards, la teoría del azar parece un lugar donde buscar la creatividad, ¿no? Ese fue el salto estadístico de la matemática de Boltzmann, enfriarse es desordenarse.

Una imagen analógica que sirva de imaginación didáctica entre calor e información; ejemplifiquemos intuitivamente en un armario cualquiera y contextualicemos esa imagen en el concepto de entropía en escalas universales y cotidianas, del día a día.

En el marco local (como metáfora con mucho grano):

Si no se introduce trabajo –en mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo-, el desorden es la tendencia.

Dicho de otra manera; en tu vivir la semana vas pillando ropa del armario, incluso si la vas poniendo lo mejor posible cada día al final de la semana la tendencia será el desorden.

Si llegas y encuentras el armario estrictamente ordenado, infieres con sorpresa:

1) que algún demonio ha introducido trabajo (energía) en ordenarlo; o

2) con certeza sabes que el salario de intercambio es eficaz en el empleo contratado (trabajador/a doméstic@).

En el marco general:

El cosmos, entrópico, pierde calor en cada proceso termodinámico: se enfría, ralentiza el movimiento. Las moléculas más frías (más lentas) se aceleran en sus relaciones con las moléculas más calientes (más rápidas); intuitivamente lo templado será lo más probable.

En el intercambio de temperatura -en el diferencial térmico, como muestra la notación de Clasius supra- se tiende estadísticamente al equilibrio, a que el desorden sea la probabilidad más alta de encontrar las moléculas-en el logaritmo de la probabilidad con la constante que lleva su nombre, como muestra la de Bolztmann-.

Pero en esa metáfora hay una pérdida que nuestro armario no recoge. Porque por la entropía; en ese relacionarse entre moléculas, siempre hay una disipación de energía. Hay un calor que no se convierte en movimiento en cada relación molecular, por lo que se disipa la energía local en el trabajo ejercido entre moléculas.

Por tanto: La probabilidad más alta marca la tendencia al equilibrio, y esa probabilidad está determinada por la entropía: la tendencia al desorden (presencia de la ausencia de información, la indiferenciación).

No habrá diferencia de temperatura (movimiento), no habrá (diferencia) entre moléculas rápidas y lentas; se desordena el armario (las categorías diferenciales como ‘calcetines’, ‘camisas’, ‘pantalones’, ‘faldas’… van desapareciendo en el ‘montón’); esa es la imagen que se recoge, tal vez, en la entropología de Lévi Strauss –Tristes Tropiques (1955)-.

Cada palabra, cada línea impresa, establece una comunicación entre dos interlocutores equilibrando un nivel que se caracterizaba antes por una diferencia en la información, y por lo tanto una organización mayor. Antes que “antropología” habría que escribir “entropología” como nombre de una disciplina dedicada a estudiar ese proceso de desintegración en sus manifestaciones más elevadas (Lévi-Strauss 1992:467)

El demonio de Maxwell -uno de los observadores parciales más simpáticos de la ciencia y en posesión de un ideal intangible- en 1867 plantea, de modo más científico en la explicación de la dinámica de los gases, la posibilidad de hacerlo sin trabajo; mediante información se conjetura posteriormente. En ese sentido, es un demonio “proyectista”.

Demonio visionario, si el de Laplace soñó un conocimiento perfecto de las condiciones iniciales de todo movimiento -ser dueño del Tiempo, et l’avenir, comme le passé, serait présent à ses yeux (1814)-; el de Maxwell esconde la dialéctica de saltar la comba del segundo principio de la termodinámica, el sueño del cambio sin pérdida.

«Perpetuum mobile artificae» de la sociedad de la información; pero, ¿quién no tiene un Ideal (Kant) para jugar experimentos mentales?

Entropía, supone un cataclismo en la imagen que la eterna mecánica clásica de Newton se tenía en la época, como verdad asumida en los logros científicos humanos; percepción de la mecánica del sentido común en el XIX.

Pero no solo eso.

La entropía, que en la termodinámica supone un enfriamiento, es una ley de tendencia al desorden del cosmos. Cerrando la misma década se publica, como vimos en el post del XIX, la obra de Charles Darwin.

En esta década de 1850 se plantea el problema de la doble flecha: mientras el universo tiende al desorden, la vida se organiza en diversidad creciente.

En nuestro ejemplo metafórico:

Las poblaciones de prendas en el armario crece en complejidad. Tanto en el desorden aparente que podemos organizar con esfuerzo, como en las categorías que determinan el sistema. Hay la adaptación evolutiva que genera nuevas organizaciones, en una variación ascendente; en un marco general de desorden creciente.

Un dilema apasionante para un conjunto de creativos científicos que buscan en esa diferencia de flecha entre orden y desorden en los fenómenos.

Casi 100 años después en 1948, conectando la línea con Gibbs, Nyquist y Hartley -a los que nombra en la introducción-, se publica la teoría de Shannon. Siete años antes de la apocalipsis entrópica de Lévi-Strauss.

La obra A Mathematical Theory of Communication es paradigmática; en un breve número de páginas desplegó la potencialidad de un nuevo escenario de comprensión, y de medición. Su aportación es amplia y fundamental; pero también esconde un abismo peligroso por el que se han caído muchas propuestas teóricas, que hay que comprender antes de extrapolar o emplear su marco en una teoría de la creatividad practica con grupos humanos.

Los dispositivos matemáticos que muestra no recogen la concepción de sentido humano, solo patrones de orden que podemos emplear en operaciones simples de transmisión. Su necesidad de conocimiento era sobre la ingeniería de las señales, como el telégrafo, de ahí su diagrama esquemático del sistema de comunicación con código.

El producto creativo -mensaje- como producto informado manifiesta un orden de improbabilidad inverso a la entropía como desorden. Esa capacidad de redundancia se encuentra en la codificación entre fuente y destino. Unas señales se pueden combinar como mensajes al ordenar secuencias del repertorio que incluye.

Cuanto más extensos son los mensajes que se puedan construir, y cuantas más relaciones establezca el código entre componentes del repertorio -o en la constitución de componentes- para construir mensajes, mayor será la complejidad contenida en el sistema -información-que construye el mensaje como campo secuencial de señales informadas.

Como ven el valor de lo condensado en la relación -ratio- de información como orden atiende al mensaje como señal en código, no al contenido transmitido. Es, como comenta Weaver, la condición de posibilidad de transmisión de todo sentido.

If the number of messages in the set is nite then this number or any monotonic function of this number can be regarded as a measure of the information produced when one message is chosen from the set, all choices being equally likely  (Shannon, C. 1948).

Pero, como el mismo Shannon expone en su teoría matemática de la comunicación, los componentes de los mensajes no son equiprobables; en la probabilidad de aparición de un mensaje está implicada una historia del proceso de creación mismo, son procesos markoff.

Stochastic processes of the type described above are known mathematically as discrete Markoff processes and have been extensively studied in the literature. The general case can be described as follows: There exist a nite number of possible “states” of a system; S1; S2; : : : ; Sn. In addition there is a set of transition probabilities; pi( j) the probability that if the system is in state Si it will next go to state Sj. To make this Markoff process into an information source we need only assume that a letter is produced for each transition from one state to another. The states will correspond to the “residue of inuence” from preceding letters(Shannon, C. 1948).

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DEA_corujeira_Shannon2

 

La información es una magnitud que mide la improbabilidad del mensaje frente a lo aleatorio, del orden negentrópico que muestra esa improbabilidad como mensaje constituido por repertorios de un código.

Como comentamos, para Shannon el fundamento se encuentra en la mecánica estadística, la théorie des hasards, y es el primero en hacernos ver la creatividad como ecuación.

Cantidad de información (entropía negativa), Shannon

El producto creativo como producto informado manifiesta un orden de improbabilidad inverso a la entropía como desorden.

Si de repente, las gotas del grifo empezaran a sonar con la melodía de la 5 de Beethoven, pensaríamos que alguien informa el proceso, hay una pauta entre señal y código musical.

De Shannon retenemos en nuestra concepción clásica el dispositivo esquemático de un sistema de comunicación: un emisor y un transmisor, una señal codificada es transmitida por un canal a un receptor permitiendo comunicar dicha señal como mensaje desde una fuente de información a un destino.

Los mensajes, que en el fondo son campos de señales, en su estructuración de improbabilidades de orden en repertorios codificados, no tienen porque coincidir con el orden que nosostros llamamos sentido; sino que son aferenciales: el mensaje es el universo que define esa ecuación, sin referencias a objetos externos al mensaje: mientras los puntos se organicen en un código.

Y el mensaje, por ejemplo unos puntos en secuencias de orden establecidas a un código, supone un patrón de redundancia -de código/repertorio- entre fuente y destino, simplemente.

¿Cómo transmitir un mensaje con la máxima seguridad de ser recibido en el destino?, ¿cómo informar ese mensaje para generar un patrón de señales para transmitir de la forma más segura?, la teoría de Shannon es una teoría de la fidelidad de la señal para una óptima transmisión como mensajes; como señales, no como sentido.

Por ejemplo, sería complicado transmitir todas las posibles resonancias humanas de sentido ante el Beso de Robert Doisneau (1950) con la secuencia contenida en  -… . … .- .-. ; aunque se transmita un significado codificado.

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  1. […] Fuerza, Energía, Información. Este aspecto, aunque parezca anecdótico, tiene su relevancia. Repaso en este post la arquología del concepto, por si quieren conocerlo antes de entrar en la teoría de […]

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