Sobre a importância dos conceitos de Inteligência Coletiva e Complexidade na Engenharia atual e futura

1. “Inteligência Coletiva,
Complexidade & Sustentabilidade“
Prof. Dr. Paulo César de Camargo
(Depto. Física – UFSCar/camargofisico@gmail.com)
&
Prof. Dr. Sérgio Mattos
(Depto. Hidrobiologia – UFSCar/sergiomattos@ufscar.br)
Simpósio PPG-SEA (EESC – USP)
São Carlos, 29 de novembro de 2018

2.  PAUTA:
1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
2) Sistemas Complexos Ambientais – Complexidade & Sustentabilidade

3.  PAUTA:
1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
2) Sistemas Complexos Ambientais – Complexidade & Sustentabilidade
‘&’: precursor dos emoticons/emojis :-) ?

4. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- ‘desenvolvimento econômico’ & problemas ambientais globais
- décadas de 1960-70: ganha força a percepção que qualidade de vida &
qualidade ambiental são indissociáveis  CRISE AMBIENTAL
Fonte: http://abides.org.br/tag/crise-ambiental/

5. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- raízes da crise ambiental:
- visão da natureza a serviço dos seres humanos  dominação
- apoiada em um paradigma científico que corroborava tal visão
 Paradigma mecanicista-determinista-reducionista:
- metáfora: universo como relógio
- foco: objeto/parte
- origem: Revolução Científica (séc. XVII-XVIII)
- precursores: Descartes e Newton
Fonte: https://commons.wikimedia.org

6. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- Mas como o Paradigma mecanicista-determinista-reducionista pode
ser aplicado a problemas como este?
Adaptado de: https://blog.tcea.org/solving-wicked-problems-2/
& &
ATAQUE DO
PROBLEMA
TRAVESSO
HORROR ALÉM
DA COMPREENSÃO

7. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- Mas como o Paradigma mecanicista-determinista-reducionista pode
ser aplicado a problemas como este?
Fonte: https://blog.tcea.org/solving-
wicked-problems-2/
“Problemas travessos”
Nós precisamos de: Nós somos parte
- novas abordagens (&) dos problemas
- novas ideias (&) ‘travessos’:
- mentes frescas/abertas - nossas crenças (&)
- nossos valores (&)
- nossos hábitos
Fonte: https://vimeo.com/85428754
“Problemas travessos”
- fundamentalismo
- crise
- aquecimento global
- envelhecimento
Fonte: https://cidadeverde.com
?

8. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- Mas como o Paradigma mecanicista-determinista-reducionista pode
ser aplicado a problemas como este?
PODE LEVAR
MUITO TEMPO
PARA
AVALIAR
SOLUÇÕES
OS
PROBLEMAS
NUNCA SÃO
TOTALMENTE
RESOLVIDOS
CADA
PROBLEMA É
ÚNICO
NÃO HÁ
DEFINIÇÃO
CLARA DO
PROBLEMA
SÃO MULTI-
CAUSAIS,
MULTI-
ESCALARES &
INTER-
CONECTADOS
MÚLTIPLOS
‘ATORES’
(=AGENTES)
COM
INTERESSES
CONFLITAN-
TES
TRANSCENDM
LIMITES
ORGANIZA-
CIONAIS E
DISCIPLINA-
RES
TODO
PROBLEMA
‘TRAVESSO’
ESTÁ
CONECTADO
COM OUTROS
Baseado em Rittle & Webber (1973)
Adaptado de: https://medium.com/age-of-awareness/facing-complexity-wicked-design-problems-ee8c71618966
TODA
SOLUÇÃO
RAMIFICA-SE
ATRAVÉS DO
SISTEMA
SOLUÇÕES
NÃO SÃO
CERTAS/
ERRADAS,
MAS
MELHORES/
PIORES
PROBLEMAS
‘TRAVESSOS’
Fonte: www.otempo.com.br
Fonte:
http://correio.rac.com.br/_
conteudo/2018/02/mundo
/528443-moradores-de-
barcarena-recebem-
agua-potavel.html
Fonte:
https://www.xapuri.info
/mudancas-climaticas-
2/2017-calor-sem-fim/

9. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- “Para conciliar qualidade ambiental & qualidade de vida (problema
'travesso'), são necessárias mudanças de percepção & de valores
baseadas em um novo paradigma & uma nova utopia.”
Ilustração de José Eustáquio Diniz Alves
Fonte: https://www.ecodebate.com.br/2012/07/02/padrao-de-desordem-da-
natureza-artigo-de-roberto-naime/
valores monetários
valores SOLidários
&

10. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- “Para conciliar qualidade ambiental & qualidade de vida (problema
'travesso'), são necessárias mudanças de percepção & de valores
baseadas em um novo paradigma & uma nova utopia.”
Carlos Roberto Monteiro de Andrade
&
Marcelo Zaiat

11. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
- “Para conciliar qualidade ambiental & qualidade de vida (problema
'travesso'), são necessárias mudanças de percepção & de valores
baseadas em um novo paradigma & uma nova utopia.”
Carlos Roberto Monteiro de Andrade
&
Marcelo Zaiat

12. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
 Paradigma Sistêmico/Complexidade:
- metáfora: universo como organismo
- foco: relações/todo
- origem: confluência de estudos em diversas áreas séc. (XIX-XX)
- precursores: diversos
(Ludwig von Bertalanffy sistematizou conceito de sistema)
References: Castellani, Brian. 2013. Map of Complexity Science. Cleveland, OH. Courtesy of Arts and
Science Factory, LLC. In “9th Iteration (2013): Science Maps Showing Trends and Dynamics,” Places &
Spaces: Mapping Science, edited by Katy Börner and Todd N. Theriault. http://scimaps.org.
Castellani, Brian. 2013. "Map of the Complexity Sciences." Art and Science Factory. Accessed
December 5.1:928-940. Vienna: The Austrian Institute of Technology Press.
Fonte:
http://acostaerika89.blogspot.com/2013/05
/principales-exponentes-de-los_15.html

13. 1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
Algumas características (‘travessas’) dos sistemas complexos:
- o todo é diferente da soma das partes
- propriedades emergentes
- não-linearidade
- mecanismos de retro-alimentação (‘feed-back’)
(baseado em Maruyama, 1963)

14.  Como estudar sistemas complexos e resolver problemas 'travessos'?
- Desmontar e Remontar (“Dividir/separar para entender?”) 
paradigma reducionista/mecanicista/determinista se mostrou
insuficiente para resolver problemas complexos e ‘travessos’
Fonte:
https://www.youtube.com/watch?v=6q0MxT_ULH0
Inteligência Coletiva
& Complexidade
podem nos dar alguma perspectiva?

15.  Como estudar sistemas complexos e resolver problemas 'travessos'?
Análise & Síntese: Procedimentos complementares para se estudar os
sistemas (incluindo os complexos)
Análise: estuda-se isoladamente as partes constituintes do sistema.
Permite conhecer características dos elementos que formam o sistema
decomposição
- Síntese (Avaliação): compreensão do sistema como um todo integrado.
Permite conhecer propriedades que só são reveladas quando os
elementos se inter-relacionam e formam um todo integração’

16.  Como estudar sistemas complexos e resolver problemas 'travessos'?
Da metáfora para a “mão-na-massa”:
Como estudar comportamento de sistemas dinâmicos de
comportamento complexo?
- entender conceitos fundamentais: organização, estabilidade,
perturbação, transição, ...
- modelar comportamento: várias abordagens
Modelo Esquemático Modelo Matemático Simulações Computacionais

17.  PAUTA:
1) Crise ambiental, Paradigmas & Utopias
2) Sistemas Complexos Ambientais – Complexidade & Sustentabilidade

18. SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SUBSISTEMA FÍSICO-NATURAL (NATUREZA):
- suporte para as atividades humanas
- apropriação de seus recursos naturais & processos geoecológicos
- limitações e potencialidades para tais atividades
 SUBSISTEMA SOCIOECONÔMICO (SOCIEDADE):
- suas atividades impõe transformações na estrutura, dinâmica
& organização do subsistema físico-natural
- inovações tecnológicas alteram os limites & potencialidades
do subsistema físico-natural

19. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SOCIEDADE E NATUREZA:
- ao interagirem, formam um sistema de maior nível
hierárquico/holárquico  SISTEMA COMPLEXO AMBIENTAL
- a partir da perspectiva do paradigma da complexidade:
‘MEIO AMBIENTE’ = SISTEMA COMPLEXO AMBIENTAL
 SOCIEDADE E NATUREZA:
- podem ser considerados como sistemas distintos (cada qual
com elementos, relações & evoluções próprias), mas que se
inter-relacionam

20. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
ECOSSISTEMA
PAISAGEM
BIOSFERA
 SISTEMAS COMPLEXOS AMBIENTAIS E ESCALAS
- sistema: todo
organizado formado pelas
interações de seus
elementos constituintes
- cada nível de
organização pode ser
considerado um sistema
formado a partir dos
elementos e processos
dos níveis de organização
inferiores  visão
sistêmica: ‘sistemas
dentro de sistemas’ 
organização holárquica
Fonte: http://br.freepik.com/fotos-gratis/bonecas-russas_32540.htm
 organização
holárquica:
“O termo escala
holárquica pode ser
entendido como uma
derivação do termo
Holarquia utilizado
por Koestler (1972,
p.102) em
contraposição à
hierarquia. Enquanto
que essa trata dos
níveis separadamente
das suas funções e
integrações, a
holarquia prescinde da
interpenetração dos
elementos e funções
constituintes de todos
os níveis.” (DAGNINO,
2007)
EFEITOS ASCENDENTES
(‘BOTTOM-UP’)
EFEITOS DESCENDENTES
(‘TOP-DOWN’)

21. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
- para tanto, as atividades humanas devem ser feitas dentro dos
patamares nos quais o subsistema físico-natural consegue
manter sua estabilidade (mais especificamente, sua estabilidade
de resiliência) (Christofoletti, 1996)
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
- representa a tentativa de compatibilizar as dinâmicas dos
subsistemas físico-natural & socioeconômico de modo a garantir
a estabilidade organizacional do sistema ambiental

22. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
- não se deve pensar que a busca pela sustentabilidade impõe uma estagnação
na evolução do sistema ambiental, nem resulta, necessariamente, de uma
interação completamente harmoniosa e isenta de conflitos entre os subsistemas
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
- manutenção da estabilidade dos sistemas complexos ambientais  garante
um desenvolvimento sustentável, no qual se propicia justiça social &
desenvolvimento econômico do subsistema socioeconômico, mas de modo a
respeitar os limites & potencialidades do subsistema físico-natural

23. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
- dinamismo da estabilidade do sistema ambiental se deve ao fato de que, por
ser um sistema complexo, a ocorrência de perturbações faz parte da própria
dinâmica evolutiva do sistema
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
numa abordagem complexa, a estabilidade não é vista como um equilíbrio
estático, mas como um processo dinâmico & no qual os conflitos estão
constantemente presentes e se manifestando

24. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SUBSISTEMA
FÍSICO-NATURAL
(NATUREZA)
SUBSISTEMA
SOCIOECONÔMICO
(SOCIEDADE)
INTERDEPENDÊNCIA
INTERDEPENDÊNCIA
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
O MAIS DESAFIADOR & TRAVESSO DOS PROBLEMAS?
 SUSTENTABILIDADE SOB PERSPECTIVA DA COMPLEXIDADE:
perturbações provenientes dos dois subsistemas são não só inevitáveis, mas
servem também como introdutoras de novidade no sistema, possibilitando o
surgimento de novos estados estáveis, os quais também podem ser
compatíveis com a sustentabilidade

25. SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
SISTEMA
COMPLEXO
AMBIENTAL
ECOSSISTEMA
PAISAGEM
BIOSFERA
 GLOBAL & LOCAL
Fonte: http://f1colombo-
geografando.blogspot.com/2013/08/15-as-criticas-
globalizacao.html
Fonte:
https://www.youtube.com/watch?v=yV9nE
4jy3JY
Pensar Global-Mente
&
Agir Local-Mente
Fonte:
https://www.acidadeon.com/saocarlos/cotidiano/NO
T,1,1,1306070,Sistemas+complexos+e+inteligenci
a+coletiva+sao+temas+de+atividade+gratuita+na+
UFSCar.aspx
Fonte: https://www.linkedin.com/pulse/como-
caminho-para-sustentabilidade-%C3%A9-pela-
coletiva-filipe-boni/

26. Agradecemos pela atenção!
Prof. Dr. Paulo César de Camargo
(camargofisico@gmail.com)
Prof. Dr. Sérgio Mattos
(sergiomattos@ufscar.br)
“Caminhante, são tuas pegadas
o caminho e nada mais;
caminhante, não há caminho,
se faz caminho ao andar”
Antonio Machado
Fonte: https://www.wwf.org.br/
Fonte:
https://prehistoricoregon.com/followin
g-the-geological-timeline
Fonte: https://www.ibccoaching.com.br/portal/o-que-e-inteligencia-coletiva/