Interdisciplinary

CAS (Complex Adaptive Systems)

USA. 1996

Author: John Holland

“A brief look at the role of tested building blocks in technical innovations will help us understand the role of building blocks in the specific case of rule innovation. A scan of history shows that technical innovations almost always arise as a particular combination of well-known building blocks. Take two technological innovations that have revolutionized twentieth-century society, the internal combustion engine and the digital computer. The internal combustion engine combines Volta’s sparking device, Venturi’s (perfume) sprayer, a water pump’s pistons, a mill’s gear wheels, and so on. The first digital computers combined Geiger’s particle counter, the persistence (slow fade) of cathode ray tube images, the use of wires to direct electrical currents, and so on. In both cases most of the building blocks were already in use, in different contexts, in the nineteenth century. It was the specific combination, among the great number possible, that provided the innovation. When a new building block is discovered, the result is usually a range of innovations. The transistor revolutionized devices ranging from major appliances to portable radios and computers. Even new building blocks are often derived, at least in part, by combining more elementary building blocks.”

“Una breve mirada al papel de los elementos fundamentales probados en innovaciones técnicas nos ayudará a entender el papel de éstos en el caso específico de la innovación de reglas. Una exploración de la historia demuestra que las innovaciones técnicas casi siempre surgen como una combinación particular de esos elementos básicos bien conocidos. Tomemos dos innovaciones tecnológicas que han revolucionado la sociedad del siglo XX, el motor de combustión interna y el ordenador digital. El motor de combustión interna combina el dispositivo de chispas de Volta, el pulverizador de Venturi (perfume), los pistones de una bomba de agua, las ruedas dentadas de un molino, etc. Los primeros ordenadores digitales combinaron el contador de partículas de Geiger, la persistencia (desvanecimiento lento) de las imágenes de tubos de rayos catódicos, el uso de cables para dirigir corrientes eléctricas, etc. En ambos casos, la mayoría de esos elementos básicos ya estaban en uso, en diferentes contextos, en el siglo XIX. Fue la combinación específica, entre el gran número posible, la que proporcionó la innovación. Cuando se descubre un elemento fundamental, el resultado suele ser una serie de innovaciones. El transistor revolucionó los dispositivos que van desde los principales aparatos a las radios portátiles y las computadoras. Incluso los nuevos elementos básicos a menudo se derivan, al menos en parte, mediante la combinación de otros más elementales”

John Holland. Hidden Order. How adaptation builds complexity. Basic Books, 1996

Image by Caster Agency News

“The diversity of ‘cas'(complex adaptive systems) is a dynamic patter, often persistent and coherent like the standing wave we alluded to earlier. If you disturb the wave, say with a stick or paddle, the wave quickly repairs itself once the disturbance is removed. Similarly in ‘cas’, a pattern of interactions disturbed by the extinction of component agents often reasserts itself, though the new agents may differ in detail from the old. There is, however, a crucial difference between the standing wave pattern and ‘cas’ patterns: ‘cas’ patterns evolve. The diversity observed in ‘cas’ is the product of progressive adaptations. Each new adaptation opens the possibility for further interactions and new niches.” 

“La diversidad de ‘cas’ (sistemas adaptativos complejos) es un patrón dinámico, a menudo persistente y coherente como la onda estacionaria a la que aludimos antes. Si se perturba la ola, digamos con un palo o pala, la ola se repara rápidamente una vez que se elimina la perturbación. Del mismo modo en un ‘cas’, un patrón de interacciones perturbado por la extinción de los agentes componentes se reafirma a menudo, aunque los nuevos agentes pueden diferir en detalle de los antiguos. Hay, sin embargo, una diferencia crucial entre el patrón de ondas estacionarias y los patrones de “cas”: los patrones de “cas” evolucionan. La diversidad observada en ‘cas’ es el producto de adaptaciones progresivas. Cada nueva adaptación abre la posibilidad de nuevas interacciones y nuevos nichos “.

John Holland. Hidden Order. How adaptation builds complexity. Basic Books, 1996

A CAS is a structure that adapts to the changing environment to increase its survival ability. The research begins with the premise that city can be considered a CAS. A city is complex because there are dynamic networks of interactions. A city is adaptive because it is a collective behavior that mutate and self-organize in response to environment. For this reason the application and study of CAS may be critical to research.

In  Complex Adaptive System architecture is designed as eco-morphogenetic prototypes. Traditionally architecture and urban design where linked by the concept of typology. There was an academic acceptance of relation between architectural typology and urban morphology. Evolutionary urbanism reinterprets the previous relation by defining architectural prototypes in relation to its environment. Prototypes adapts to eco-system.

Un CAS es una estructura que se adapta al entorno cambiante para aumentar su capacidad de supervivencia. La investigación comienza con la premisa de que la ciudad se puede considerar un CAS. Una ciudad es compleja porque hay redes dinámicas de interacciones. Una ciudad es adaptativa porque es un comportamiento colectivo que muta y se auto-organiza en respuesta al medio ambiente. Por esta razón, la aplicación y el estudio de CAS pueden ser críticos para la investigación.

En el Sistema Adaptativo Complejo la arquitectura se diseña como prototipos eco-morfogenéticos. Tradicionalmente, la arquitectura y el diseño urbano están vinculados por el concepto de tipología. Hubo una aceptación académica de la relación entre la tipología arquitectónica y la morfología urbana. El urbanismo evolutivo reinterpreta la relación anterior definiendo prototipos arquitectónicos en relación con su entorno. Prototipos que se adaptan al ecosistema.

Manuel Pérez Romero – nodo17 group

Image on the cover by Simon Tuckett

Cite:

“Comprehensice Anticipatory Design Science”. Evolutionary Urbanism

https://evolutionaryurbanism.com/