Interaccions (enllaços, acoblaments, xarxes)

Les interaccions/enllaços/acoblaments són accions portades a terme entre els components del sistema. Els components també poden interactuar amb ells mateixos, el que es denomina autointeracció. Les autointeraccions són importants per la creació de multiestabilitat (múltiples estats estables) de sistemes. Les interaccions / enllaços / acoblaments poden ser físics, per exemple, dos molècules, planetes o galàxies que s’atrauen entre sí o informatives. La diada jugador-oponent és un exemple d’interacció informativa (principalment visual) (encara que sovint pot ser física a través del contacte corporal). L’acció duta a terme per un jugador en funció de la informació percebuda obliga l’oponent a actuar d’una forma determinada i la seva acció obliga informativament el primer jugador a actuar en conseqüència. La discussió és un altre exemple d’interacció informativa. La conversa d’una persona es veu limitada per la conversa d’altres i viceversa. Per suposat, les interaccions informatives sempre es realitzen a través de mitjans físics (so, llum, etc.). Per tant, les interaccions són una part significativa del context intern i extern del sistema. Són de suma importància per formar el comportament col·lectiu dels components del sistema.

Les interaccions entre excitacions (partícules) de camps físics elementals s’anomenen fonamentals. Aquestes interaccions formen sistemes compostos amb propietats emergents com protons, neutrons, àtoms. Per exemple, els àtoms tenen propietats diferents (emergents) que les partícules de les quals estan compostos, com protons, neutrons i electrons.

Els acoblaments poden ser també unidireccionals. Així mateix, el cicle dia-nit impulsa unidireccionalment els estats de comportament dels animals (per exemple, cicle de vigília-son, https: //en.wikipedia.org/wiki/Circadian_rhythm). No obstant, aquests estats de comportament dels animals no influeixen en el cicle dia-nit. La intensitat de las interacciones pot ser simètrica o asimètrica. Per exemple, un jugador pot passar la pilota al seu company d’equip amb més freqüència (de forma asimètrica) que a l’inrevés. De manera similar, un orador pot parlar amb els membres del grup amb més freqüència que ells amb ell. La simetria significaria una participació equitativa en ambdues direccions de comunicació (passes o converses).

Les interaccions poden ser de curt o llarg abast. Les interaccions de curt abast generalment s’anomenen “locals” perquè es donen entre components del sistema que es troben més propers o almenys propers entre si (per exemple, dues capes moleculars veïnes que formen la membrana cel·lular). Si les interaccions s’estenen a un gran nombre de components que no són veïns propers, se’ls anomena de llarg abast (per exemple; els jugadors en costats oposats del camp https://en.wikipedia.org/wiki/Player_(game)  ; https://en.wikipedia.org/wiki/Football_pitch).

Les interaccions poden crear estats col·lectius que influeixen en cadascun dels components individuals, el que és coneix com un acoblament global. Per exemple, una persona pot decidir unir-se a un grup gran i canviar la seva direcció de cursa degut a que el comportament col·lectiu del grup canvia la seva intenció.

Xarxes

En  els sistemes de molts components, les interaccions/enllaços/acoblaments entre components creen xarxes (https://en.wikipedia.org/wiki/Network_science). Per exemple, els personatges de qualsevol obra de teatre, òpera, novel·la, pel·lícula o de la vida mateixa, formen una xarxa d’interaccions informatives / comunicatives. Es pot considerar que els caràcters són els nodes (vèrtex) i els seus fluxos informatius, són les vores de la xarxa https://en.wikipedia.org/wiki/Graph_(matemàtica discreta). Depenent de les diferents personalitats dels personatges i les seves comunicacions, es produeixen efectes individuals i col·lectius inesperats.

De manera similar, els jugadors en equips esportius formen xarxes d’interaccions passives, visuals, auditives i físiques. Les organitzacions com els partits polítics i les corporacions, així com els camins entre i dins de les ciutats són altres exemples de les interaccions en xarxa. Les interaccions interatòmiques i intermoleculars, així com les interaccions de partícules elementals (https: //en.wikipedia.org/wiki/Spin_network), també formen xarxes. Internet mateix i totes les xarxes socials en el seu interior formen una xarxa gegant de fluxos d’informació.

En les nostres cèl·lules hi ha diferents xarxes d’interaccions interrelacionades, com la genètica (https://en.wikipedia.org/wiki/Gene_regulatory_network), la metabòlica (https://en.wikipedia.org/wiki/Metabolic_network_modelling), i la senyalització (https: //en.wikipedia.org/wiki/Cell_signaling). El nostre organisme i els seus òrgans (per exemple, el sistema nerviós central) són xarxes de components que interactuen.

En canviar lentament el context, les xarxes canvien la seva activitat col·lectiva a través d’una transició de fase a diferents estats autoorganitzats, com per exemple la sincronització (https://en.wikipedia.org/wiki/Synchronization_networks) i polarització (https://en.wikipedia.org/wiki/Group_polarization).

Robert Hristovski 21.01.2016

Traductor: Carlos Romero