Així mateix, les grans xarxes d'interconnexió són un altre exemple característic de sistema complex adaptatiu. Qualsevol xarxa, per definició, està formada per una sèrie d'unitats que processen i s'intercanvien informació a través d'algun tipus de connexió física. Encara ara, una gran majoria de les xarxes existents d'interconnexió estan controlades per alguna autoritat central, circumstància que pot provocar grans reaccions en cadena de caràcter descontrolat. Així, per exemple, en 1991 sis de les set milions de trucades telefòniques en servei en la ciutat de Washington van caure en produir-se un allau a partir d'un dígit incorrecte en una de les rutines de control. Aquest fet ha dut a una experiència pilot en la qual l'autoritat central ha estat substituïda per un conjunt de petits algorismes locals de control, que actuant simultàniament i en paralˇlel sobre diferents zones de la xarxa poden obtenir un control global sobre el conjunt total de la xarxa.
Molts sistemes complexos adaptatius poden patir grans catàstrofes no
només sota l'efecte de forces externes de gran magnitud, sinó també a causa de
fenòmens insignificants però que són capaos de provocar allaus de qualsevol mida
entre els elements que formen el sistema. D'aquesta manera, dins dels grans sistemes
complexos adaptatius poden produir-se reaccions en cadena de qualsevol mida.
Aquestes reaccions en cadena normalment no produeixen catàstrofes,
però de vegades poden afectar a un gran nombre d'elements del sistema,
originant aleshores allaus de caràcter global i que encara que poden
alterar l'aspecte extern del sistema, no influeixen per norma general
en la descripció de les seves propietats fonamentals. En molts
d'aquests sistemes, a més, s'ha vist que el nombre de grans
esdeveniments augmenta, normalment de forma potencial, amb el nombre
de petits allaus. En aquests sistemes complexos adaptatius els
mecanismes que governen els petits esdeveniments són, així, els
mateixos que guien els grans fenòmens. Aquests mecanismes són deguts,
a més, a la mateixa estructura del sistema i no depenen de cap tipus
de factor extern al sistema. Tampoc aquests sistemes no assoleixen
mai cap estat d'equilibri, sinó que evolucionen des de determinats
estats metaestables (on els allaus són de petita magnitud) cap a
d'altres estats metaestables, tot això, com ja hem esmentat, sense la
necessitat de cap força externa que actuï sobre el sistema complex
adaptatiu.
Glenn A. Hell i els seus colˇlaboradors han dissenyat un sistema, la
pila de sorra, que representa perfectament el comportament
essencial de la criticalitat autoorganitzada (veieu [Rut93,Haletal93]). En la
pila de sorra s'afegeix de forma uniforme, gra per gra, sorra sobre una superfície
plana. Quan els grans comencen a caure es distribueixen primer sobre
la superfície, però a mesura que es van afegint més grans, aquests
es van amuntegant els uns a sobre dels altres, generant un munt el
pendent del qual augmenta a poc a poc, fins a assolir un pendent final
d'equilibri. Quan el pendent supera aquest punt s'originen allaus
de diverses mides que retornen la pila al seu estat d'equilibri,
mentre que quan és més petit que el pendent d'equilibri
deixen de produir-se esllavissaments fins que el pendent retorna de
nou al seu punt crític.
Tal com hem vist en la introducció, l'objectiu d'aquest treball ha
estat el reconeixement, sota unes condicions determinades, de la
possible aparició de la criticalitat autoorganitzada en les grans
xarxes d'interconnexió. Amb aquest objectiu hem considerat diverses xarxes
i hi hem aplicat un model, ideat per Bak i d'altres [FlBaSn94], emprat per
estudiar sistemes biològics i que ha demostrat generar estructures amb
criticalitat autoorganitzada.2 Criticalitat autoorganitzada
Una de les hipòtesis fonamentals de la teoria de la complexitat diu que
la selecció natural porta els sistemes complexos adaptatius cap a la
frontera entre l'ordre i el caos, allà on la capacitat de produir-se
canvis és gran, però on també és present, d'alguna manera, l'ordre.
En aquets casos la dinàmica dels sistemes pot estudiar-se en termes
d'un estat d'equilibri trencat per esdeveniments de petita magnitud.
Durant aquests últims anys s'ha comenat a comprendre com aquests
sistemes que se situen en el límit entre l'ordre i el caos,
denominada criticalitat autoorganitzada, poden generar un comportament
complex que els permet adaptar-se de la forma més convenient als seus
diferents entorns. El que es busca és una mena de contrapunt a la
segona llei de la termodinàmica (que afirma que l'entropia de
l'univers augmenta), una llei matemàtica que indiqui sota quines
condicions poden aparèixer pautes de comportament autoorganitzat, una
teoria que expliqui què és exactament la complexitat, per què apareix
espontàniament i per què els sistemes naturals adaptatius semblen
evolucionar cap a aquesta frontera entre l'ordre i el caos.