Diferencia entre revisiones de «Criticalidad autorganizada»

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[[Archivo:Wooden hourglass.jpg|thumb|250px| En el [[reloj de arena]] se forma una [[pila de arena]] cónica autorganizada críticamente cuando la arena cae poco a poco.]]
[[Archivo:Wooden hourglass.jpg|thumb|250px| En el [[reloj de arena]] se forma una [[pila de arena]] cónica autorganizada críticamente cuando la arena cae poco a poco.]]
'''Criticalidad autorganizada''' es un término usado en [[física]] para describir (clases de) [[sistema dinámico|sistemas dinámicos]] que tienen [[punto crítico|puntos críticos]] como un [[atractor]] en su evolución temporal. Su comportamiento macroscópico exhibe [[invariancia de escala|invariancias de escala]] espaciales y temporales típicas de una [[transición de fase]], por ejemplo [[ruido 1/f]]. A diferencia de un [[punto crítico]] común, los atractores de los sistemas que exhiben criticalidad autorganizada lo hacen sin que existan parámetros de orden con valores prefijados, sino que estos evolucionan espontáneamente hacia los valores que sitúan al sistema en la vecindad o bien, en el punto crítico.
'''Criticalidad autorganizada''' es un término usado en [[física]] para describir (clases de) [[sistema dinámico|sistemas dinámicos]] que tienen [[punto crítico|puntos críticos]] como un [[atractor]] en su evolución temporal. Su comportamiento macroscópico exhibe [[invariancia de escala|invariancias de escala]] espaciales y temporales típicas de una [[transición de fase]], por ejemplo [[ruido 1/f]]. A diferencia de un [[punto crítico]] común al cual se arriba por un ajuste externo del parametro de orden, los sistemas que exhiben criticalidad autorganizada espontaneamente se mantienen cerca del punto critico, de alli su nombre.
El concepto fue concebido originalmente por Per Bak, Chao Tang y Kurt Wiesenfeld ("BTW") en un artículo publicado en ''[[Physical Review Letters]]'' en [[1987]] <ref name=Bak1987>{{cite journal
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El concepto ha sido aplicado en campos muy diversos incluyendo [[geofisica]], [[cosmologia]], [[evolution]] and [[ecologia]], [[economía]], [[gravedad cuantica]], [[sociologia]], [[fisica solar]], [[fisica de plasma]], [[neurobiologia]]
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<ref name=Chialvo2004>{{cite journal
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| date = 2004
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| doi = 10.1016/j.physa.2004.05.064
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| author = D. Fraiman, P. Balenzuela, J. Foss and D. R. Chialvo
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<ref name=Poil2008>{{cite journal
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| title = Avalanche dynamics of human brain oscillations: relation to critical branching processes and temporal correlations.
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| pages = 770–7
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<ref name=Kitzbichler>{{cite journal
| author = Manfred G. Kitzbichler, Marie L. Smith, Søren R. Christensen, Ed Bullmore1
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| journal = PLoS Comput Biol
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Los fenómenos críticos autorganizados pueden observarse en [[termodinámica de no-equilibrio|sistemas en desequilibrio]] con muchos grados de libertad extendidos y con algun grado de [[No linealidad|no-linealidad]]. Muchos ejemplos validando este concepto han sido identificados desde el artículo original, pero aun no hay acuerdo sobre las condiciones necesarias y suficientes para que un sistema exiba criticalidad autorganizada.
==References ==


<references/>
El fenómeno fue identificado por primera vez por Per Bak, Chao Tang y Kurt Wiesenfeld ("BTW") en un artículo inaugural, publicado en ''[[Physical Review Letters]]'' en [[1987]]. El artículo considera uno de los mecanimos por los cuales surge la [[complejidad]] en la naturaleza. Sus conceptos se han aplicado de manera entusiasta a la [[geofísica]], la [[cosmología]], la [[biología|biología evolutiva]], la [[ecología]], la [[economía]], la [[gravedad cuántica]], la [[sociología]], la [[física solar]], entre otros campos. Bak llegó a conjeturar que esta sería la razón de la existencia casi generalizada de dinámicas con [[ruido 1/f]] en el universo.
== Referencias adicionales ==


* {{cite journal
Los fenómenos críticos autorganizados pueden observarse en [[termodinámica de no-equilibrio|sistemas en desequilibrio]] con grados de libertad extendidos y con un alto grado de [[No linealidad|no-linealidad]]. Muchos ejemplos individuales han sido identificados desde el artículo BTW original, pero hasta la fecha no hay un conjunto de características diagnósticos que garanticen que el comportamiento de un sistema será de criticalidad autorganizada. Ejemplos muy estudiados son las llamadas "pilas de arena" que se observan comúnmente en los relojes de arena.
| author = [[Adami, C.]]
| date = 1995
| title = Self-organized criticality in living systems
| journal = [[Physics Letters A]]
| volume = 203
| pages = 29&ndash;32
| doi = 10.1016/0375-9601(95)00372-A
}}


* {{cite book
== Referencias ==
| author = [[Per Bak|Bak, P.]]
| date = 1996
| title = How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality
| publisher = Copernicus
| location = New York
| isbn = 0-387-94791-4
}}

* {{cite journal
| author = [[Per Bak|Bak, P.]] and [[Maya Paczuski|Paczuski, M.]]
| date = 1995
| title = Complexity, contingency, and criticality
| journal = [[Proceedings of the National Academy of Sciences|Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA]]
| volume = 92
| pages = 6689&ndash;6696
| url = http://pnas.org/cgi/content/abstract/92/15/6689
| doi = 10.1073/pnas.92.15.6689
| pmid = 11607561
| issue = 15
| pmc = 41396
}}

* {{cite journal
| author = [[Per Bak|Bak, P.]] and [[Kim Sneppen|Sneppen, K.]]
| date = 1993
| title = Punctuated equilibrium and criticality in a simple model of evolution
| journal = [[Physical Review Letters]]
| volume = 71
| pages = 4083&ndash;4086
| doi = 10.1103/PhysRevLett.71.4083
}}

* {{cite journal
| author = [[Per Bak|Bak, P.]], [[Chao Tang|Tang, C.]] and [[Kurt Wiesenfeld|Wiesenfeld, K.]]
| date = 1987
| title = Self-organized criticality: an explanation of <math>1/f</math> noise
| journal = [[Physical Review Letters]]
| volume = 59
| pages = 381&ndash;384
| doi = 10.1103/PhysRevLett.59.381
}}

* {{cite journal
| author = [[Per Bak|Bak, P.]], [[Chao Tang|Tang, C.]] and [[Kurt Wiesenfeld|Wiesenfeld, K.]]
| date = 1988
| title = Self-organized criticality
| journal = [[Physical Review A]]
| volume = 38
| pages = 364&ndash;374
| doi = 10.1103/PhysRevA.38.364
}}

* {{cite book
| author = [[Mark Buchanan|Buchanan, M.]]
| date = 2000
| title = Ubiquity
| publisher = Weidenfeld &amp; Nicolson
| location = London
| isbn = 0-7538-1297-5
}}

* {{cite book
| author = [[Henrik Jeldtoft Jensen|Jensen, H. J.]]
| date = 1998
| title = Self-Organized Criticality
| publisher = [[Cambridge University Press]]
| location = Cambridge
| isbn = 0-521-48371-9
}}

* {{cite journal
| author = Turcotte, D. L.; Smalley, R. F., Jr.; Solla, S. A.
| date = 1985
| title = Collapse of loaded fractal trees
| journal = Nature
| url = http://www.nature.com/nature/journal/v313/n6004/abs/313671a0.html
| doi= 10.1038/313671a0
| volume = 313
| pages = 671}}

* {{cite journal
| author = Smalley, R. F., Jr.; Turcotte, D. L.; Solla, S. A.
| date = 1985
| title = A renormalization group approach to the stick-slip behavior of faults
| journal = Journal of Geophysical Research
| url = http://adsabs.harvard.edu/abs/1985JGR....90.1894S
| doi = 10.1029/JB090iB02p01894
| volume = 90
| pages = 1894
}}

* {{cite journal
| author = Katz, J. I.
| date = 1986
| title = A model of propagating brittle failure in heterogeneous media
| journal = Journal of Geophysical Research
| url = http://adsabs.harvard.edu/abs/1986JGR....9110412K
| doi = 10.1029/JB091iB10p10412
| volume = 91
| pages = 10412
}}

* {{cite journal
| author = Kron, T./Grund, T.
| date = 2009
| title = Society as a Selforganized Critical System
| journal = Cybernetics and Human Knowing
| volume = 16
| pages = 65–82
}}

* {{cite journal
| author = [[Maya Paczuski|Paczuski, M.]]
| date = 2005
| title = Networks as renormalized models for emergent behavior in physical systems
| journal = ArXiv.org
| pages = physics/0502028
| url = http://arxiv.org/abs/physics/0502028
}}

* {{cite book
| author = [[Donald L. Turcotte|Turcotte, D. L.]]
| date = 1997
| title = Fractals and Chaos in Geology and Geophysics
| publisher = [[Cambridge University Press]]
| location = Cambridge
| isbn = 0-521-56733-5
}}

* {{cite journal
| author = [[Donald L. Turcotte|Turcotte, D. L.]]
| year = 1999
| title = Self-organized criticality
| journal = [[Reports on Progress in Physics]]
| volume = 62
| pages = 1377&ndash;1429
| doi = 10.1088/0034-4885/62/10/201
}}
* {{cite journal
| author = [[Md. Nurujjaman|A. N. Sekar Iyengar]]
| year = 2007
| title = Realization of {SOC} behavior in a dc glow discharge plasma
| journal = [[Physics Letters A]]
| volume = 360
| pages = 717&ndash;721
}}== Referencias ==
* [[Per Bak]], "How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. Springer-Verlag Telos (1996). ISBN 0-387-94791-4.
* [[Per Bak]], "How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. Springer-Verlag Telos (1996). ISBN 0-387-94791-4.
* [[Henrik Jeldtoft Jensen]], Self-Organized Criticality : Emergent Complex Behavior in Physical and Biological Systems (Cambridge Lecture Notes in Physics) (1998). ISBN 0-521-48371-9
* [[Henrik Jeldtoft Jensen]], Self-Organized Criticality : Emergent Complex Behavior in Physical and Biological Systems (Cambridge Lecture Notes in Physics) (1998). ISBN 0-521-48371-9

Revisión del 23:28 7 feb 2010

En el reloj de arena se forma una pila de arena cónica autorganizada críticamente cuando la arena cae poco a poco.

Criticalidad autorganizada es un término usado en física para describir (clases de) sistemas dinámicos que tienen puntos críticos como un atractor en su evolución temporal. Su comportamiento macroscópico exhibe invariancias de escala espaciales y temporales típicas de una transición de fase, por ejemplo ruido 1/f. A diferencia de un punto crítico común al cual se arriba por un ajuste externo del parametro de orden, los sistemas que exhiben criticalidad autorganizada espontaneamente se mantienen cerca del punto critico, de alli su nombre. El concepto fue concebido originalmente por Per Bak, Chao Tang y Kurt Wiesenfeld ("BTW") en un artículo publicado en Physical Review Letters en 1987 [1]​ published in 1987 in Physical Review Letters, y es considerado uno de los mecanismos que generan la complejidad [2]​ que nos rodea. El concepto ha sido aplicado en campos muy diversos incluyendo geofisica, cosmologia, evolution and ecologia, economía, gravedad cuantica, sociologia, fisica solar, fisica de plasma, neurobiologia [3]​ [4]​ [5]​ [6]​ [7]​ [8]​ [9]​ y otros campos.

Los fenómenos críticos autorganizados pueden observarse en sistemas en desequilibrio con muchos grados de libertad extendidos y con algun grado de no-linealidad. Muchos ejemplos validando este concepto han sido identificados desde el artículo original, pero aun no hay acuerdo sobre las condiciones necesarias y suficientes para que un sistema exiba criticalidad autorganizada.

References

  1. ↑ Bak, P., Tang, C. and Wiesenfeld, K. (1987). «Self-organized criticality: an explanation of noise». Physical Review Letters 59: 381–384. doi:10.1103/PhysRevLett.59.381. 
  2. ↑ Bak, P., and M. Paczuski (1995). «Complexity, contingency and criticality». Proc Natl Acad Sci U S A. 92 (15): 6689–6696. PMC 41396. PMID 11607561. doi:10.1073/pnas.92.15.6689. 
  3. ↑ K. Linkenkaer-Hansen, V. V. Nikouline, J. M. Palva, and R. J. Ilmoniemi. (2001). «Long-Range Temporal Correlations and Scaling Behavior in Human Brain Oscillations». J. Neurosci. 21 (4): 1370–1377. PMID 11160408. 
  4. ↑ J. M. Beggs and D. Plenz (2006). «Neuronal Avalanches in Neocortical Circuits». J. Neurosci 23. 
  5. ↑ Chialvo, D. R. (2004). «Critical brain networks». Physica A 340: 756–765. doi:10.1016/j.physa.2004.05.064. 
  6. ↑ D. Fraiman, P. Balenzuela, J. Foss and D. R. Chialvo (2004). «Ising-like dynamics in large scale brain functional networks». Physical Review E 79: 061922. doi:10.1103/PhysRevE.79.061922. 
  7. ↑ L. de Arcangelis, C. Perrone-Capano, and H. J. Herrmann (2006). «Self-organized criticality model for brain plasticity». Phys. Rev. Lett. 96. 
  8. ↑ Poil, Ss; Van, Ooyen, A; Linkenkaer-Hansen, K (Jul de 2008). «Avalanche dynamics of human brain oscillations: relation to critical branching processes and temporal correlations.». Human brain mapping 29 (7): 770-7. ISSN 1065-9471. PMID 18454457. doi:10.1002/hbm.20590. 
  9. ↑ Manfred G. Kitzbichler, Marie L. Smith, Søren R. Christensen, Ed Bullmore1 (2009). «Broadband Criticality of Human Brain Network Synchronization». PLoS Comput Biol 5 (3): e1000314. PMC 2647739. PMID 19300473. doi:10.1371/journal.pcbi.1000314. 

Referencias adicionales

  • Bak, P. (1996). How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. New York: Copernicus. ISBN 0-387-94791-4. 
  • Kron, T./Grund, T. (2009). «Society as a Selforganized Critical System». Cybernetics and Human Knowing 16: 65-82. 
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