Teoria do Caos: o que a famosa teoria consegue explicar?

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04 de junho de 2019
Última modificação: 22 de julho de 2021

Autor: Virgilio Marques Dos Santos
Categorias: Análise de dados

Teoria do Caos

A teoria do caos é um princípio científico que descreve a imprevisibilidade dos sistemas. Mais amplamente explorado e reconhecido durante a metade da década de 1980, sua premissa é que os sistemas às vezes residem no caos, gerando energia, mas sem qualquer previsibilidade ou direção. Esses sistemas complexos podem ser padrões climáticos, ecossistemas, fluxos de água, funções anatômicas ou organizações. Enquanto o comportamento caótico destes sistemas pode parecer aleatório no início, os sistemas caóticos podem ser definidos por uma fórmula matemática, e eles não são sem ordem ou limites finitos. Essa teoria, em relação ao comportamento organizacional, foi de certa forma desprezada durante a década de 1990, dando lugar à teoria da complexidade muito semelhante.

Quais as origens da teoria do caos?

Um dos primeiros cientistas a comentar sobre o caos foi Henri Poincaré (1854-1912), um matemático francês do final do século XIX que estudou extensivamente topologia e sistemas dinâmicos. Ele deixou escritos insinuando a mesma imprevisibilidade em sistemas que Edward Lorenz (n. 1917) estudaria mais de meio século depois. Poincaré explicou: “Pode acontecer que pequenas diferenças nas condições iniciais produzam alterações muito grandes nos fenômenos finais. Um pequeno erro na primeira produzirá um erro enorme na última. A previsão se torna impossível”. Infelizmente, o estudo dos sistemas dinâmicos foi largamente ignorado muito depois da morte de Poincaré.

Durante o início dos anos 1960, alguns cientistas de várias disciplinas estavam novamente tomando nota do “comportamento estranho” em sistemas complexos como a atmosfera da Terra e o cérebro humano. Um desses cientistas foi Edward Lorenz, um meteorologista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), que estava experimentando modelos computacionais da atmosfera. No processo de sua experimentação, ele descobriu um dos princípios fundamentais da teoria do caos – O Efeito Borboleta.

O efeito da borboleta é nomeado por sua afirmação de que uma borboleta batendo suas asas em Tóquio pode afetar os padrões climáticos em Chicago. Mais cientificamente, o Efeito Borboleta prova que as forças que governam a formação do clima são instáveis. Essas forças instáveis ​​permitem que mudanças minúsculas na atmosfera tenham grande impacto em outros lugares. Mais amplamente aplicado, o Efeito Borboleta significa que o que pode parecer ser mudanças insignificantes em pequenas partes de um sistema pode ter efeitos exponencialmente maiores nesse sistema. Também ajuda a dissipar a noção de que a atividade aleatória do sistema e os distúrbios devem ser devidos a influências externas, e não o resultado de pequenas flutuações dentro do próprio sistema.

Quem mais ajudou na formulação da teoria do caos?

Outro grande contribuinte para a teoria do caos é Mitchell Feigenbaum(b. 1944). Físico da divisão teórica do Laboratório Nacional de Los Alamos, iniciado em 1974, Feigenbaum dedicou muito do seu tempo pesquisando o caos e tentando construir fórmulas matemáticas que pudessem ser usadas para explicar o fenômeno. Outros trabalhando em ideias relacionadas (embora em diferentes disciplinas) incluem um matemático de Berkeley, Califórnia, que formou um grupo para estudar “sistemas dinâmicos” e um biólogo populacional que tentava estudar um comportamento estranhamente complexo em modelos biológicos simples.

Durante a década de 1970, esses cientistas e outros nos Estados Unidos e na Europa começaram a enxergar além do que parecia ser uma desordem aleatória na natureza (a atmosfera, populações de animais selvagens, etc.), encontrando conexões em comportamentos erráticos. Como relatado por James Gleick (b. Chaos, um físico matemático francês, acabara de fazer a alegação discutível de que a turbulência nos fluidos poderia ter algo a ver com uma abstração bizarra e infinitamente emaranhada que ele chamou de “atrator estranho”. Stephen Smale (n. 1930), na Universidade da Califórnia, em Berkeley, esteve envolvido no estudo de “sistemas dinâmicos”. Ele propôs uma lei física que os sistemas podem se comportar de forma irregular, mas o comportamento errático não pode ser estável. Neste ponto, entretanto, a corrente principal da ciência não tinha certeza do que fazer com essas teorias, e algumas universidades e centros de pesquisa deliberadamente evitaram a associação com os proponentes da teoria do caos.

Em meados da década de 1980, o caos era uma palavra de ordem para o movimento em rápido crescimento que reformulava os estabelecimentos científicos, e as conferências e os periódicos sobre o assunto estavam em ascensão. As universidades procuraram “especialistas” em caos para cargos de alto nível. Um Centro de Estudos Não Lineares foi estabelecido em Los Alamos, assim como outros institutos dedicados ao estudo da dinâmica não linear e sistemas complexos. Uma nova linguagem consistindo de termos como fractais, bifurcações mapas de macarrão liso nasceu. Em 1987, James Gleick publicou seu trabalho de referência, Chaos: Making a New Science, narrando o desenvolvimento da teoria do caos, assim como a ciência e os cientistas que alimentam seu progresso.

Como funciona a Ciência da Teoria do Caos?

Como afirma James Gleick, o caos é uma ciência da “natureza global dos sistemas” e, portanto, atravessa muitas linhas disciplinares – da ecologia à medicina, à eletrônica e à economia. É uma teoria, método, conjunto de crenças e forma de conduzir pesquisas científicas. Tecnicamente, os modelos de caos são baseados em “espaço de estados”, versões melhoradas dos gráficos cartesianos usados ​​no cálculo. No cálculo, a velocidade e a distância podem ser representadas em um gráfico cartesiano como y. Os modelos de caos permitem a plotagem de muito mais variáveis ​​em um espaço imaginário, produzindo formas imaginárias mais complexas. Mesmo este modelo assume, no entanto, que todas as variáveis ​​podem ser representadas graficamente e podem não ser capazes de explicar situações no mundo real onde o número de variáveis ​​muda de momento a momento.

A principal ferramenta para entender a teoria do caos (e também a teoria da complexidade) é a teoria de sistemas dinâmicos, que é usada para descrever processos que mudam constantemente ao longo do tempo (por exemplo, os altos e baixos do mercado de ações). Quando os sistemas são desalojados de um estado estável, eles passam por um período de oscilação, oscilando entre a ordem e o caos. De acordo com Margaret J. Wheatley em Leadership and the New Science, “o caos é o estado final no movimento de um sistema para longe da ordem”. Quando um sistema atinge esse ponto, as partes de um sistema se manifestam como turbulência, totalmente desprovidas de direção ou significado. Wheatley cita pesquisadores John Briggs e F. David Peat explicando o processo de oscilação:

Evidentemente ordem familiar e ordem caótica são laminadas como bandas de intermitência. Vagando por certas bandas, um sistema é extrudado e se volta para si mesmo enquanto itera, arrastado em direção à desintegração, transformação e caos. Dentro de outras bandas, os sistemas se movimentam dinamicamente, mantendo suas formas por longos períodos de tempo. Mas, eventualmente, todos os sistemas ordeiros sentirão a atração selvagem e sedutora do estranho atrator caótico.

Em termos mais simples, todo sistema tem o potencial de cair no caos.

O “atrator estranho” acima é o mesmo que um físico matemático francês identificou no início dos anos 1960. Em sistemas complexos, onde todos devem desmoronar, o atrator entra, puxando magneticamente as variáveis ​​do sistema para uma área e criando uma forma visível. Como os esforços anteriores para representar graficamente tais fenômenos só poderiam ser completados em duas dimensões, esse efeito não poderia ser visualizado. No entanto, os computadores agora permitem que os fenômenos de “atratores estranhos” se tornem visíveis, pois imagens de múltiplas dimensões representando múltiplas variáveis ​​podem finalmente ser criadas.

Quais as dificuldades da Teoria do Caos?

Parte da dificuldade em estudar a teoria do caos surge porque os sistemas complexos são difíceis de estudar em pedaços. Os esforços dos cientistas para separar pedaços de sistemas dinâmicos muitas vezes se desfazem. O sistema depende de cada parte do minuto desse sistema e da maneira como ele interage com todos os outros componentes. Como Briggs e Peat declaram: “Toda a forma das coisas depende da parte mais minuciosa. A parte é o todo a esse respeito, pois por meio da ação de qualquer parte, o todo na forma de caos ou mudança transformadora pode se manifestar.”

No mesmo fôlego, é importante estabelecer a importância da autonomia que as menores partes de um sistema possuem. Cada componente de um sistema complexo tem a capacidade de flutuar, de forma aleatória e imprevisível, dentro do contexto do próprio sistema. Os princípios orientadores do sistema (os atratores) permitem que essas partes sejam coerentes ao longo do tempo em forma definida e previsível. Isso contraria a impressão que muitos têm da teoria do caos, acreditando que não há ordem a ser obtida em tal sistema. Mas o movimento caótico possui limites finitos, dentro dos quais está a capacidade de possibilidade infinita. Mesmo sem direção, partes de um sistema podem combinar de forma que o sistema gere várias configurações de si mesmo, exibindo “ordem sem previsibilidade”.

Qual a aplicação prática da teoria do caos?

No início dos anos 80, as evidências acumulavam que a teoria do caos era um fenômeno real. Um dos primeiros exemplos frequentemente citados é uma torneira de água pingando. Às vezes, gotas de água de uma torneira com vazamento exibem comportamento caótico (a água não goteja a uma taxa constante ou ordenada), eliminando a possibilidade de prever com precisão o tempo dessas gotas. Mais recentemente, a órbita de Plutão mostrou-se caótica. Os cientistas aproveitaram os aplicativos usando o caos em benefício deles; técnicas de controle sensíveis ao caos poderiam ser usadas para estabilizar lasers e ritmos cardíacos, entre vários outros usos.

Outra arena na qual a teoria do caos é útil é a das organizações. Aplicar a teoria do caos ao comportamento organizacional permite aos teóricos dar um passo para trás a partir do gerenciamento das atividades do dia a dia e ver como as organizações funcionam como sistemas unificados. Uma organização é um exemplo clássico de um sistema não-linear (isto é, um sistema no qual eventos menores têm o potencial de desencadear consequências graves ou reações em cadeia, e grandes mudanças podem ter pouco ou nenhum efeito sobre o sistema). Para explorar a qualidade caótica de uma organização, é necessário tentar ver a forma organizacional que emerge à distância. Em vez de identificar causas na organização para problemas organizacionais, a empresa é mais bem servida, de acordo com a teoria do caos.

Expectativas organizacionais para um comportamento aceitável e o grau de liberdade com que os indivíduos têm permissão para trabalhar moldam a forma como os problemas e desafios de uma empresa são tratados por seus membros. Ao permitir que pessoas e grupos dentro de uma organização tenham alguma autonomia, as empresas encorajam a organização a se organizar, executando várias iterações de seu próprio funcionamento até que as várias partes da organização possam trabalhar juntas de maneira mais eficaz. Uma organização que incentiva esse tipo de administração tem sido chamada de organização fractal, que confia em fenômenos organizacionais naturais para se autodeterminar.

Entretanto, aplicar a teoria do caos à prática organizacional tende a ir contra a maioria dos padrões formais de gerenciamento. A ordem pode ser confundida com a noção mais popular de controle. Definida por organogramas e descrições de cargos, a administração tradicional geralmente não procura adicionar desordem ao seu plano estratégico. Como Wheatley afirma: “É difícil nos abrirmos para um mundo de inerente arrogância”. As organizações estão focadas em estrutura e design. Os gráficos são desenhados para ilustrar quem é responsável por quem ou quem desempenha o papel e quando. Especialistas em negócios dividem as organizações na menor das partes. Eles constroem modelos de práticas e políticas organizacionais com a esperança de que essa atomização forneça melhores informações sobre como melhorar o funcionamento da organização. No entanto, a teoria do caos implica que isso é desnecessário, até prejudicial.

Sistemas auto-organizados são aqueles que podem crescer e evoluir com livre arbítrio. Contanto que cada parte do sistema permaneça consistente consigo mesma e com o passado dos sistemas; esses sistemas podem aproveitar o poder da criatividade, da evolução e do livre arbítrio – tudo dentro dos limites da visão e cultura gerais da organização. A esse respeito, a teoria do caos mostra a necessidade de uma liderança eficaz, uma visão orientadoravalores fortes, crenças organizacionais e comunicação aberta.

Durante os anos 80, a teoria do caos começou a mudar os processos de tomada de decisão nos negócios. Um bom exemplo é a evolução de equipes de alto desempenho. Os membros de equipes eficazes frequentemente recriam o papel que cada membro desempenha, dependendo das necessidades da equipe em um determinado ponto. Embora nem sempre o gerente formalmente designado, os líderes informais surgem em uma organização não porque receberam o controle, mas porque têm um forte senso de como atender às necessidades do grupo e de seus membros. Os líderes de maior sucesso entendem que não é a organização ou o indivíduo que é mais importante, mas a relação entre os dois. E esse relacionamento está em constante mudança.

Um dos escritores de negócios mais influentes das décadas de 1980 e 1990, Tom Peters (n. 1942), escreveu, Thriving on Chaos: Manual para uma revolução gerencial em 1987. Peters oferece uma estratégia para ajudar corporações a lidar com a incerteza de mercados competitivos. responsividade do cliente, inovação acelerada, empoderamento de pessoal e, o mais importante, aprender a trabalhar em um ambiente de mudança. De fato, Peters afirma que vivemos em “um mundo de cabeça para baixo”, e a sobrevivência depende da adoção da “revolução”. Embora não esteja explicitamente preocupado com a teoria do caos, o foco de Peters em deixar que uma organização (e seu pessoal) se dirijam é bastante compatível com os princípios centrais da teoria do caos.

Como a economia global e a tecnologia continuam a mudar a forma como os negócios são conduzidos diariamente, a evidência do caos é claramente visível. Embora as empresas possam ter sucesso como instituições de controle “não-adaptativas”, com estruturas hierárquicas permanentemente instaladas, as empresas modernas devem poder se reestruturar à medida que os mercados se expandem e a tecnologia evolui. De acordo com Peters, “para atender às demandas do cenário competitivo em rápida mudança, devemos simplesmente aprender a amar a mudança tanto quanto odiamos no passado”.

O teórico organizacional Karl Weick (1936) oferece uma teoria semelhante à de Peters, acreditando que as estratégias de negócios devem ser “just in time … apoiadas por mais investimentos em conhecimento geral, um grande repertório de habilidades, a capacidade de fazer um estudo rápido, confiança em intuições e sofisticação no corte de perdas “. Embora ele não tenha articulado suas teorias em termos das idéias explícitas oferecidas pela física quântica e teoria do caos, suas afirmações apoiam a ideia geral de que a criação e a saúde de uma organização (ou sistema) dependem da interação de várias pessoas e partes dentro dela. esse sistema. No entanto, como Wheatley afirma em seu livro:

As organizações não têm esse tipo de fé, acreditam que podem realizar seus propósitos de várias maneiras e que elas se saem melhor quando se concentram na direção e na visão, permitindo que formas transitórias surjam e desapareçam. Parecemos fixados nas estruturas … e as organizações, ou nós que as criamos, sobrevivem apenas porque construímos astuciosas e inteligentes coisas para nos defender das forças naturais da destruição.

Bibliografia

  • Chen, Guanrong, and Xinghuo Yu, eds. Chaos Control: Theory and Applications (Lecture Notes in Control and Information Sciences). New York: Springer-Verlag, 2003.
  • Farazmand, Ali. “Chaos and Transformation Theories: A Theoretical Analysis with Implications for Organization Theory and Public Management.” Public Organization Review 3, no. 4 (2003): 339–372.
  • Gleick, James. Chaos: Making a New Science. New York: Penguin Books, 1987.
  • Peters, Tom. Thriving on Chaos. New York: HarperCollins, 1987.
  • Sullivan, Terence J. “The Viability of Using Various System Theories to Describe Organisational Change.” Journal of Educational Administration 42, no. 1 (2004): 43–54.
  • Wheatley, Margaret J. Leadership and the New Science: Discovering Order in a Chaotic World Revised. San Francisco: Berrett-Koehler Publishers, 2001.

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