Ciudades y complejidad Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES http://carlosreynoso.com.ar

Objetivos Poner en tela de juicio los modelos de sentido común respecto de la ciudad y del espacio construido en general Hacer lo propio con la ciencia en general y la complejidad en particular Proponer una visión compleja de la ciudad Las cosas no son lo que parecen, un pequeñísimo cambio significa enormes consecuencias, y el futuro no habrá de ser más de lo mismo

Agenda Crítica del sentido común Visión sumaria de la complejidad Problemas de la geografía urbana y el planeamiento urbano de sentido común Visión sumaria de la ciudad compleja Perspectivas y propuestas de trabajo

Crítica del sentido común El sentido común es lineal, monótono y simplista Nueve mujeres tardan un mes en tener un hijo Complejidad implica no linealidad Errores de concepto en la concepción de no linealidad (p. ej. Edgar Morin y autores de divulgación) No linealidad no es circularidad No linealidad es un concepto cuantitativo Pero el concepto de complejidad no es cuantitativo

Problemas de la concepción de sentido común La estadística del sentido común es inadecuada No a la distribución normal No al muestreo Sí a la ley de Zipf (Pareto, Mandelbrot) Sí al modelado complejo ¿Cuántas ciudades hay con qué número de habitantes? ¿Cuántos países hay con qué volumen de comercio exterior? ¿Cuántos terremotos hay de qué intensidad? ¿Cuántas calles hay de qué extensión?

Otros problemas del sentido común Densidad Presuposición de homogeneidad Determinar los grupos que hay en un conjunto es analíticamente indecidible Se requiere conocimiento de patrones Problema de la Unidad Areal Modificable Correlación geográfica La mayor parte de las estadísticas son inaplicables

Imágenes de la complejidad Geometría fractal de la naturaleza y el espacio construido Autómatas celulares Modelos basados en agentes Algoritmo genético y otras metaheurísticas inspiradas en la naturaleza Gramáticas complejas Redes complejas y sintaxis espacial

La ciudad es un fractal Las ciudades planificadas son euclidianas Las ciudades auto-organizadas son orgánicas-fractales La geometría fractal propone modelos de crecimiento Agregación limitada por difusión (DLA) Agregación preferencial (principio de San Mateo) Las redes (sociales) son fractales Los fractales ya no son lo que eran 

Sistemas complejos adaptativos Aplicaciones Modelos de contagio, difusión de novedades (rumores, modas) Modelos de proyección de crecimiento, uso de la tierra, desarrollo sustentable, impacto ecológico (SLEUTH), reciclado barrial (gentrification), ambulación de peatones Modelos de flujo de vehículos (Transims) Modelos de evacuación

Distribución normal Cerca del 68% del conjunto se encuentra a 1 desviación estándar de la media, 95 a 2 y 99,7 a 3 Regla de 68-95-99,7 Mal llamada “curva de Bell”

Ley de potencia Independiente de escala = No hay valores normales, ni una media, ni una escala característica La dispersión de los valores puede ser de orden astronómico

Batty & Longley (cont.)

Análisis innovador de modelos de crecimiento (esp. Orgánico)

Análisis innovador de modelos de crecimiento (esp. Orgánico)

Relación entre jerarquía y distribuciones de Pareto / Zipf Autosimilitud en diversas escalas Distribuciones de ley de potencia Vinculación con la ley de Zipf de rango/frecuencia para las ciudades

Investigaciones de Frankhauser

Aplicaciones Rodina, Rodin, Dumachev – Optimización de patrullaje policial en Moscú Zonas residencias sub-patrulladas: mayor D

Analogía entre neoplasmas malignos y crecimiento urbano (1/2) Warren Hern, U. Colorado (2008)

Baltimore-Washington (Masek & al 2006)

Analogía entre neoplasmas malignos y crecimiento urbano (2/2) Rasgos propios de procesos de criticalidad auto-organizada http://carlosreynoso.com.ar/criticalidad-auto-organizada-y-dinamicas-complejas/ Metástasis (colonización distante) Crecimiento rápido Progresión (tasa creciente de expansión en nuevas colonias) Invariancia de escala Topofagia (devora los espacios disponibles) Falta de mecanismos antagónicos inhibitorios Apoptosis (resistencia a la extinción normal) Semejanza con muerte celular programada de Penelas

Estudios de casos con SLEUTH SLEUTH = Slope, Land use, Exclusion, Urban extent, Transportation, Hillshade Antes llamado Clarke Cellular Automata Urban Growth Model Aplicación de referencia en proyección urbana Desarrollado por Keith Clarke en la UC en Santa Barbara Las iniciales del nombre describen los datos de entrada Las reglas se basan en 5 coeficientes

Slope – Término de GIS y análisis geo-espacial (véase DEM) Se pueden generar de bases de datos topográficas

Excluded Montañas, aguas, etc

Transportation Incluye análisis de conectividad (sintaxis espacial)

Hillshade Usado como fondo para especificar la extensión espacial

Sitio de referencia http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/

Proyecciones de uso de la tierra de la NASA http://earthobservatory

Proyección de crecimiento (SLEUTH) Eficiencia aproximada superior al 80%

Predicciones Helsinki 2050* ’Controlled’ Growth accessibility roads as lines railroads + stations main roads + railroads ’Free’ Growth *Ver Urban Generator

Proyección de crecimiento e impacto ecológico http://www. insipub

Proyección de crecimiento (SLEUTH)

Metronamica (Alternativa a DUEM, pero > € 15.000)

Ejercicio con Metronamica Archivo de escenario en Documentos>Geonamica>Metronamica…

Ejercicios y documentación incluidos en Demo

Evacuación – Situaciones de pánico Surgimiento de atascos desproporcionados, senderos de contraflujo, cambios oscilatorios en los contraflujos en los cuellos de botella, brotes de conducta de rebaño, dependencia no monotónica del tiempo de evacuación respecto de parámetros inimaginables (el campo dinámico del piso, la paradoja de Braess), efectos de fricción, efectos de más-rápido-es-más-lento en situaciones de pánico, pánico fantasma, freezing-by-heating, formación de “dedos” viscosos, surgimiento de flujos más ordenados mediante la ampliación de las oscilaciones. MicroPedSim, SimWalk, SUMO http://www.thp.uni-koeln.de/~as/Mypage/Pedestrians/twodoors.html

Indicadores Espacios a, b, c y d a – Un solo vínculo, callejones sin salida b – Espacios conectados a un callejón c – Espacios que pertenecen a un anillo d – Espacios con más de 2 vínculos, formando complejos que no tienen ni a ni b, conteniendo por lo menos 2 anillos con por lo menos un elemento en común

Indicadores Segregación Espacios tipo a y d crean integración Espacios tipo b y c crean segregación

Integración visual e inteligibilidad

Síntesis – Rasgos complejos Distribución de ciudades en el mundo Ley de rango-tamaño Distribución de calles en el trazado urbano Auto-organización de los suburbios Preferencia estética y comprensión psicológica de las distribuciones de ley de potencia Igualmente pasa con la música Geometría fractal de los bordes Se requieren modelos auto-organizados para comprender la dinámica Autómatas celulares, gramáticas complejas La dinámica del tráfico es caótica Efectos de alas de mariposa

¿Por dónde empezar? http://carlosreynoso.com.ar

Otros recursos Carlos Reynoso. 2010. Análisis y diseño de la ciudad compleja. Perspectivas desde la antropología urbana. Buenos Aires, Editorial Sb Disponible en Librería Lerner y otras en la ciudad

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