El siglo de la Fraternidad 2

De hormigueros, bandadas, metrónomos y los problemas de una Reina Roja - Primera Parte

En julio de 2008 investigando sobre la acción colectiva en sistemas vivientes primitivos llegamos a una conferencia de la Dra. Deborah Gordon en el ciclo TED "Ideas worth spreading" titulada "¿Cómo saben las hormigas qué es lo que hay que hacer?"

A la Dra Gordon la conocíamos por el libro de Steven H. Strogatz "Sync: The Emerging Science of Spontaneous Order" donde Strogatz analiza su trabajo desde el punto de vista de la sincronización. En el video de TED ella misma explica el accionar de las hormigas y su coordinación dentro del hormiguero. “Las hormigas no hacen más hormigas, las colonias hacen más colonias,” sentencia la doctora Deborah Gordon mientras describe algunas conductas micro y macro que adquieren las hormigas desde su singularidad y también como colectivo "hormiguero".

“Las hormigas forman una red de contactos de antenas.” “Cada hormiga huele a la otra con su antena. Cuando una hormiga toca a la otra con su antena, la está oliendo y pude decir, por ejemplo, si la otra hormiga es una “sirviente del nido”, ya que cada hormiga se cubre con un ungüento que define su función.”

En la red de contactos que se entreteje entre antenas y cuerpos cada hormiga pasa a la otra el código de la función que está desempeñando o que acaba de desempeñar. Mediante el “tocar-oler” cada hormiga se hace una composición del lugar y del vecindario donde está, "sabe" que a medida que transita su camino debe localizar una cierta cantidad de hormigas de un tipo determinado en un tiempo dado, con un reparto homogéneo entre tipos de patrones “exploradora” o “recolectora” o “sirvienta del nido” o, lo que fuere que vaya encontrando a medida que se desplaza. Si esto no ocurriera, y por el contrario comenzara a encontrar sobreabundancia o disminución de uno de los tipos, deducirá cual de los tipos está sobrando o faltando. (Por ejemplo hay mucha comida afuera y todas las recolectoras han salido a recolectar y no dan a basto, el patrón faltante será “recolectora”.) Estos patrones son interdependientes entre sí y si la cantidad de hormigas patrón se altera, su variación afectará a todo el resto. Entonces una mezcla homogénea de hormigas de los diferentes patrones estabilizará la cantidad de hormigas por función. Si disminuyere la frecuencia con la que se va encontrando con los diferentes patrones, significará que uno de los patrones-tipo está escaseando y en la próxima salida del hormiguero que haga lo deberá hacer mutando de función al tipo de patrón faltante, (como recolectora en el caso anterior), en consecuencia su comportamiento estará en línea con la demanda que se esté produciendo en ese momento. Esto es más complicado de lo que se resume acá pero es suficiente como para ilustrar lo que sucede. Este procesamiento de información puede tener mucho ruido, mucha interferencia, puede incluso no funcionar a la perfección, pero de hecho funciona.

Lo más notable de lo que describe la Dra Gordon es que si bien el comportamiento de una hormiga en particular no cambia durante todo el desarrollo de su vida, aproximadamente un año y medio, el conjunto “hormiguero” sí experimenta cambios a lo largo de la suya; que es de unos quince a veinte años. Porque lo que cambia en realidad, a medida que pasan los años, es el comportamiento de la colonia como colectivo debido un crecimiento poblacional que experimenta en su seno y que responde al tipo de Función Logística.

En la abscisa se representa la vida útil del hormiguero, aproximadamente veinte años, en eje de ordenadas se representa la razón entre el número de hormigas en ese momento dividido el número máxima población de hormigas que podrá alojar el hormiguero durante su toda su vida.

Hay que remarcar que el código que denota el comportamiento de todas las hormigas de la colonia es uno solo y se mantiene invariante a través de toda la vida de la colonia. ¿Cómo se explica entonces que si permanece inmutable en el tiempo, el comportamiento del conjunto cambia mientras los comportamientos individuales permanecen invariantes?

Gordon llega a la conclusión que no es el comportamiento micro de una hormiga en particular el que cambia, ya que esta podría haber nacido en el segundo, quinto o vigésimo año de la colonia y su código siempre responderá a al mismo patrón de reconocimiento como se dijo, sino que lo que cambia es el comportamiento macro del hormiguero y los resultados agregados que produce la evolución poblacional en el interior del mismo.

Si existe frecuencia “normal” con la que las hormigas se encuentran con hormigas de un tipo o de otro, al incrementarse el número de hormigas dentro del hormiguero la distribución de frecuencias cambia ya que habrá mas hormigas en un mismo lugar por unidad de tiempo, debido al incremento en el número es que cambia la frecuencia. Al haber más hormigas, los diferentes patrones aparecerán con mayor frecuencia a la que había cuando eran menos hormigas, dado que habrá mas hormigas que lleven ese patrón sobre su lomo por unidad de tiempo o de superficie. Así la frecuencia media ξ del hormiguero en cada etapa de la evolución del hormiguero estará en concordancia con la siguiente ecuación para cada etapa dada:

ξmed = n/t - frecuencia media

en donde n es igual al número de hormigas y t es la unidad de tiempo, al incrementar n se incrementará en consecuencia la frecuencia media ξmed. Por lo tanto lo que la Dra. Gordon descubre de la colonia es que lo que cambia el patrón global de conducta del hormiguero es en definitiva el incremento en el número de hormigas.

Ella describe una función logística que representa el incremento poblacional en el hormiguero por unidad de tiempo, en donde el número de hormigas crece rápidamente recién cuando el hormiguero alcanza su madurez, que es cuando alcanza mayor eficiencia en su desempeño algunos años después de haberse establecido para luego estabilizarse en los últimos años de su existencia, antes de extinguirse. Esto quiere decir que hay un número óptimo de hormigas en que la frecuencia media optimiza la circulación de mensajes dentro del nido. El hormiguero se convierte desde esta óptica en un fenomenal aparato informacional, el desempeño de la red social hormiguero dependerá de cómo circulan los mensajes en su interior. Esto ocurre de esta manera.

Supongamos que cada hormiga lleva escrito sobre su lomo la palabra que define su rol, esto lo logra cubriéndose de un ungüento que difiere en el olor para cada función que desarrolla, así que a cada función de rol le corresponderá un solo olor-palabra determinado, entonces al entrar en contacto con las otras hormigas a la entrada o a la salida del hormiguero podrá oler la frecuencia de ocurrencia de cada olor en particular y así también se hará una idea de una ξmed.
Si existiera un lenguaje que cuente con un conjunto de palabras-olores capaces de identificar las diferentes funciones de rol: (S)irvientas, (E)xploradoras, (R)ecolectora, (C)ortesana, etc, este debería consistir en un conjunto trenes de palabras con ocurrencias de repeticiones en intervalos homogéneos. Entonces el lenguaje consistirá en el flujo continuo de roces entre antenas y cuerpos (conversaciones). Ese streaming de datos debería proveerle a la hormiga una noción de la distribución característica en el reparto de las frecuencias de repeticiones de las palabras para cada etapa de evolución en que se encuentra el hormiguero. Hay que aclarar que cuando hablamos de “homogéneo”, no quiere decir que toas las frecuencias sean iguales, sino que cada frecuencia sea la que tiene que ser.

Un streaming típico podría ser RRSECC, o SERC o un tren de este último string, SERC-ESRC-ERCS, etc. Lo importante para la doctora Gordon es que ese streaming en un período determinado debe dar frecuencias de ocurrencia similares para cada palabra ξS ≈ ξE ≈ ξR ≈ ξC => ξmed. Si una hormiga en particular está "S" y lee una gran disminución de cualquiera de las otras frecuencias, mutará su palabra a la de la frecuencia faltante. Este hipotético lenguaje es rudimentario pero es lo suficientemente efectivo para que las hormigas se coordine, y al ser sus roles intercambiables será también un sistema comunitarista, 

Durante su evolución a través de los años el hormiguero experimenta cambios en la ξmed, la que se va ajustando conforme al número de hormigas se incremente, mientras lo hace produce un doble efecto: optimiza su tiempo de respuesta ante el impacto de una crisis y además regula la población de total del hormiguero. A cada tamaño de planta del hormiguero le corresponderá un número de hormigas óptimo en donde se deberán tener en cuenta dos tipos de interacción: una metabólica y otra comunicacional. Todo esto, como es obvio, muy determinado por un entorno que lo condiciona. Las colonias de hormigas son un ejemplo de autoorganización y de autorregulación emergente. Pero no vamos a hablar de emergencia por ahora, sino que vamos a ahondar sobre la coordinación a partir del lenguaje.

Desde una organización caótica sin conductor, dado que la hormiga reina solo cumple funciones reproductivas, parecería que fuera imposible que las hormigas hayan producido emergencias contingentes y congruentes suficientes como para colonizar todos los continentes tierra, salvo los polos. Y la coordinación, al ser dependiente de las frecuencias, es muy probable que surja de ajustar las frecuencias de relojes internos de cada una las hormigas (los biorritmos) a las frecuencias medias del lenguaje. (sobre este tema de la sincronización es muy interesante el libro de Steven H. Strogatz Sync: The Emerging Science of Spontaneous Order)

Para el tiempo en que nosotros escribíamos el post donde explicábamos todo esto, no contábamos una hipótesis cierta capaz de explicar el proceso de sincronización entre los relojes biológicos de las hormigas y la frecuencia media del hormiguero pero intuíamos que estaban relacionadas y que debía ser el factor que sincronizaba el conjunto. Decíamos:

“Sería muy engorroso ponerse a explicar el mecanismo de sincronización pero existen unos videos sobre sincronización que son, además de asombrosos, muy esclarecedores. En ellos se muestran 2 metrónomos desfasados que se sincronizan, luego 3 metrónomos y luego 5 metrónomos. Todos terminan sincronizándose mas allá de las diferencias de fases y de frecuencias iniciales, asombroso.”

Este es el ejemplo de cinco cronómetros sincronizándose espontáneamente.

 

Y proponíamos una respuesta:

“Imaginemos entonces un mecanismo como éste o alguno similar, que la Dra. Gordon seguramente ya debe haber descubierto, mediante el cual el lenguaje hormiguero se pudiera hacer funcional. Como se habrá visto en los videos de sincronismo, la sincronización espontánea de dos metrónomos, no es la misma que la sincronización en el caso en que tenemos tres o cinco. El tiempo de entrada en fase, (todos se mueven al unísono) no es el mismo ya que el número de los metrónomos cambia, son cada vez mas.”

Sin embargo meses mas tarde, y a través de otro video de la misma serie de TED, publicado para fines de ese año 2008, esta vez de la mano del mismo Steven H. Strogatz hablando de sincronización, es que nos topamos con la respuesta, de hecho él usa los mismos metrónomos para ejemplificar su conferencia. Strogatz habla de unas pocas simples reglas mediante con las cuales es posible la sincronización, (sincronizarse está muy cercano a conceptos como coordinarse o ponerse de acuerdo, volveremos sobre esto). Estas son:

1. Todos los individuos están pendientes de lo que hacen sus vecinos más cercanos.
2. Todos los individuos tienen una tendencia a alinearse.
3. Todos se acercan a los otros pero manteniendo un distancia mínima entre pares.
4. En caso de peligro, salir huyendo.

Claro, se preguntarán esto qué tiene que ver con lo que veníamos hablando. Tiene que ver porque estas reglas son muy generales, y son aplicables incluso a los sistemas no animados, como el de los metrónomos de los videos que encontramos en Youtube. Strogatz usa este mismo ejemplo para mostrar la relación que existe entre sincronización y comunicación, los metrónomos recién se sincronizan cuando se los comunica mediante un vinculo.[i] A modo de broma dice que “La sincronicidad está conectada con la felicidad”. Sería interesante poder explorar esa posibilidad.

Es en el gran enjambre del hormiguero en donde todos están conectados con todos donde se regula la una frecuencia media. Es como si todas las antenas se tocaran y todos los cuerpos se olieran al mismo tiempo. Veremos, sin embargo que esto no ocurre instantáneamente como parecería, lleva un tiempo finito que permite que los mensajes circulen en todas direcciones y así lleguen a toda la población desde una punta a otra del hormiguero. No se configura como una comunicación en “tiempo real” sino que es una comunicación asincrónica que va paso a paso, cuanto a cuanto, abriéndose su camino por toda la red y paradójicamente es lo que los sincroniza.

Para los seres vivos, dice Strogatz, el mantenerse sincronizado en el grupo tiene sus ventajas. No es que se piense en función del grupo o que se actúe como grupo racional y deliberativo, en general estas acciones están orientadas a la protección mutua, y las ventajas emergentes de las conductas agregadas del conjunto. Estas son algunas de esas ventajas en el grupo sincronizado:

• Un grupo grande siempre es difusor de las individualidades, de hecho la posibilidad de constituirse en "blanco", en el más amplio de los sentidos de esta palabra, se desvanece a medida que el número de individuos se incrementa por razones probabilísticas.
• El conjunto incrementa sus posibilidades sensibles, como la vista, el tacto, la audición, etc., de esta forma el órgano receptor-vigilador del entorno acrecienta sus capacidades.
• Los mensajes se propagan con una mayor eficiencia. Se vuelve más veloz la respuesta.

En el último punto de los referidos por Strogatz, concerniente a la mayor eficiencia obtenida debido al incremento en el número de agentes en la red, es bueno darse un paseo por las investigaciones realizadas Duncan Watts, como se verá mas abajo, se puede intuir que con un mayor número de agentes conectados entre sí los caminos posibles por donde los mensajes pueden circular se multiplican exponencialmente, y si el conglomerado no responde a un patrón de distribución homogéneo de agentes, como en una bandada de pájaros, la red echará mano de los atajos que proveen los "conectores" para que hagan de puentes entre unos y otros y así puedan circular los mensajes.

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Supongamos que las hormigas pasan sus vidas en una búsqueda sin cesar del streaming de palabras de las otras hormigas. Esto nos lleva a nuestros postulados informacionales sobre la Espiral del Silencio inspirados en los postulados de Noelle-Neuman, donde decíamos:

“Cada agente recibe un nivel de flujo de información que percibe como normal, la disminución o perdida de ese flujo es interpretado como miedo a quedar incomunicado, aislado, solo, fuera de juego. El aislamiento es el lugar por donde no circulan los mensajes.”

Y podríamos agregar: el aislamiento es aquel lugar equiparable a la muerte. El auscultamiento de la realidad circundante al que Noelle-Neuman llama "órgano quasi-estadístico”, da justamente la idea de la distribución de las frecuencias de los mensajes que circulan dentro de cualquier red social, o de palabras que llevan escritas las otras hormigas sobre sus lomos.

Podríamos hablar horas de estos comportamientos agregados por el número, solo diremos que cuando definimos los postulados informacionales de la espiral del silencio no tuvimos en cuenta la cuestión del número, cabría entonces recordarlos para luego hacer las consideraciones necesarias para poderlos ponderar. Recordemos la interpretación que hacíamos de los postulados de Noelle-Neuman.

1- Existe en la red una amenaza permanente de cese del flujo de información que enlaza a los agentes unos con otros, una posibilidad latente del cese de la comunicación, de quedar en el aislamiento.

2- Cada agente recibe un nivel de flujo de información (streaming) que percibe como normal, la disminución o perdida de ese flujo es interpretado como un miedo a quedar incomunicado, aislado, fuera del juego. El aislamiento es el lugar por donde no circula los mensajes.

3- El temor a la incomunicación hace que cada agente vigile permanentemente la integridad de sus vínculos corroborando sus enlaces. Constata que por ellos circule información enviando mensajes y esperando respuestas.

4- El resultado de esa evaluación le da una autorreferencia sobre donde está ubicado dentro de la topología de su red y de acuerdo a ella se va reposicionando.

5- Los distintos reposicionamientos en el tiempo configuran un Equilibrio de Nash que le confieren estabilidad como conjunto mientras que en su interior se operan continuos cambios. Es la homeostasis.

Demás está decir que este conjunto postulados se cumple también para el lenguaje del hormiguero. Lo que la autora describe originalmente como "aislamiento como castigo" nosotros lo interpretábamos como un aislamiento informacional, el cese de los mensajes. Noelle Neumann habla de que lo que se constituye de esta manera es la Opinión Pública a la que equipara como "nuestra piel social", como contenedor de lo social; según ella contrariar la Opinión Pública, el mensaje dominante, lleva al aislamiento.

Nosotros reinterpretamos estos postulados estableciendo una matriz de interacciones comunicativas que tienen lugar cuando actúan los postulados de la periodista. El intercambio de mensajes puede constituirse en opinión pública con un cierto grado de abstracción del término y, por que no decirlo, con cierta divergencia en la interpretación del concepto original, también. La metáfora de “piel social” que usa Noelle Neumann para simbolizar a la opinión pública, siempre no maravilló, pocas metáforas ha sido tan acertadas a la hora de explicar un concepto. Recordemos que nosotros, inspirados en Juan Freire, cambiamos esta metáfora a la de “piel digital”, que es mas propicio cuando hablamos de información. Pero veamos cómo actúa esa metáfora a la luz del tamaño o del número.

La metáfora de la “piel órgano” sirve para denotar tres de las principales características funcionales de cualquier piel:

• Una función contenedor o frontera, la piel demarca un límite, un adentro y un afuera.
• Una función sensorial de la piel, a través de su capacidad sensible percibimos el mundo exterior. En este sentido la piel cumple las funciones de una interfase que nos comunica con el entorno a través de impulsos electromagnéticos.
• Una función metabólica de la piel, esta es la función de la piel como membrana porosa por la que intercambiamos con el exterior energía y materia.

Si el término opinión pública conlleva un cierto nivel de abstracción del concepto de sociedad, la identidad es algo mucho mas concreto. Mientras que la “opinión pública” es un concepto intangible, abstracto y resbaladizo que puede definir a una sociedad[ii], las identidades son un concepto equivalente concreto que se aplican directamente a las singularidades involucradas en la interacción comunicativa. Siempre que hablemos de identidad en el sentido concreto del término.

Como una primera noción diremos que esta identidad es la capacidad que tenemos de reconocernos como pares dentro de una red distribuida, es el reconocimiento y la confianza mutua al que arribamos mediante la interacción entre agentes que nos hace pertenecer y reconocernos unos con otros como miembros de una misma comunidad, una misma red distribuida. En este sentido la opinión pública la identidad concreta que muestra una comunidad, la identidad que mostramos como comunidad hacia el exterior pero que se tejían en el interior de la comunidad, es su piel social  en donde son válidos todos los postulados informacionales enumerados mas arriba.

Hay una relación entonces entre identidad y opinión pública, la relación es el pasaje de lo micro a lo macro en donde nunca dejan de operar los postulados informacionales. La perdida de los mensajes, del streaming de información en ambos casos se interpreta como pérdida de identidad, salida del juego, pérdida del equilibrio de Nash, el quedar afuera, en el ridículo, aislado de la comunidad, de la opinión pública-sociedad, a la cual alguna vez pertenecimos. La pérdida de los mensajes nos avisa que estamos fuera de la piel social, en un fuera de juego técnico, con todas las pérdidas y peligros que significa estar solo, en el aislamiento.

En ambos casos la piel social, piel comunitaria, piel digital: establece frontera, actúa como unidad sensorial-perceptiva y permite el intercambio con el mundo exterior.

Si llevamos a los conglomerados del enjambre estas metáforas de la piel veremos que se asimilan perfectamente. A medida que la piel se agranda, incrementa sus posibilidades sensibles, el órgano auscultador se hace más eficiente para detectar, discriminar y percibir los mensajes. Además, un contenedor extenso y redundante siempre es más resistente a fallo que uno pequeño o centralizado en una individualidad. Y así, lo que tendrá que contener esa piel es un cuerpo complejo que deberá coordinarse en su interior en base a los mensajes que se reciben desde el exterior, procesándolos y propagándolos dentro con una mayor eficiencia posible, para devolverle una respuesta de la manera mas eficiente. Así el número favorece a la piel, haciéndola mas eficiente para dentro de los cuerpos con mejores tiempos de respuesta hacia fuera, por su puesto que todo esto dentro de ciertos límites que estarán establecidos por el entorno. Cabe aclarar que mas adelante volveremos sobre las dimensiones que puede adquirir una red distribuida con respecto a lo que llamamos piel, que sería la envoltura que lo rodea, los nodos mas lejanos del conglomerado.

[i] Los metrónomos mientras yacen sobre la mesa incomunicados no pueden coordinarse, mas cuando se los coloca sobre los rodillos comunicados mediante un vínculo de comunicación, comienzan a sincronizarse
[ii] Nelle Neumann