Lenguaje de patrones y diseño interactivo | Nikos A. Salíngaros
Capitulo 10. Métodos de Diseño, Surgimiento, y la Inteligencia Colectiva
Los dos métodos de diseño, cima-hacia-abajo y fondo-hacia-arriba, han sido presentados como equivalentes en teoría. Aunque su aplicación es drásticamente diferente, cada uno puede ayudar al otro, y ambos pudieran ser incluso combinados en algún proyecto en particular. Ambos casos se basan en soluciones tradicionales codificadas en el ambiente construido, lo que representa el producto de nuestra inteligencia colectiva. El implementar esta realización de reconstruir nuestro mundo puede llevar a un grado de apoyo a la vida humana por parte de las estructuras arquitectónicas y urbanas sin precedente.
Introducción
Hoy en día, los arquitectos practicantes usan procedimientos de diseño que han estado vigentes por los últimos ochenta años más o menos. A pesar que estos procedimientos son enseñados por las escuelas de arquitectura alrededor del mundo, muchos críticos han argumentado que este conjunto de procedimientos no constituyen un método de diseño que produce edificios agradables, cómodos y útiles. Por ejemplo, el arquitecto y urbanista Léon Krier asevera que representan caprichos personales más que cimientos sólidos para el diseño, como es evidente por la calidad desagradable y uniforme de los resultados (Krier, 1998). En vez de proveer una base útil de diseño, se aduce que los teóricos de la arquitectura se aferran tercamente a ideas estrechas y desactualizadas de los años 1920s, aplicando pensamiento y energía para crear un cuerpo de trabajo que es irrelevante para las necesidades humanas.
Los críticos de la arquitectura contemporánea argumentan que se desarrolló un serio problema para la humanidad cuando el diseño empezó a ser guiado por la ideología, tal que la apariencia, la forma, la evaluación y la justificación ya no estaban relacionados con el uso del edificio por seres humanos. En esta atmósfera intelectual, es muy fácil ignorar el efecto de la forma construida sobre la sensibilidad humana, y usar criterios abstractos para justificar un estilo particular de diseño. Estos criterios pueden entonces ser dictados por ideas que no tienen nada en común con los seres humanos, o su relación al entorno construido, y que frecuentemente resultan destruyendo esta relación critica (Krier, 1998).
Yo voy a argumentar que nos enfrentamos a una situación totalmente confusa y que la única manera de salir de ella es comprender los métodos adaptativos de diseño basados en el análisis científico. Estoy consciente que ya se dio seguimiento a esta meta en la década de los 1960s, sin muchas consecuencias duraderas. La arquitectura y el diseño deben basarse en la sensibilidad artística. Sin embargo, yo sugiero que hay tantos errores flagrantes que ahora forman parte del credo básico de los arquitectos de hoy en día que no podemos seguir trabajando en esta manera intuitiva. El método artístico/intuitivo es ciertamente valido dentro de una cultura de edificios tradicionales, pero fracasa totalmente cuando hay influencias destructivas actuando en el diseño. Hay indicios que este es abrumadoramente el caso en la actualidad.
Diseño Darwiniano
Un ensayo previo (Salingaros y Mikiten, 2002) propuso que todo buen diseño es necesariamente adaptable, y que el método óptimo para alcanzar un diseño adaptable sigue el proceso Darwiniano. Con esto me refiero a la evolución de un grupo de soluciones de diseño similares compitiendo para un proyecto en particular, de las que, la más adaptable, es seleccionada en etapas. Este proceso requiere un conjunto de criterios de selección que son usados como la base de selección o “entresacado” entre las opciones alternativas de diseño que son generadas. Estoy describiendo un proceso intencional, que no ha de confundirse con una proliferación enteramente al azar carente de selección.
Al igual que en la evolución biológica, los criterios de selección influyen fuertemente la apariencia del resultado final. Por lo tanto, un conjunto de criterios de selección basado en la adaptabilidad generará un diseño adaptable, mientras que un conjunto de criterios basados en la comparación a ciertos prototipos va a garantizar que el resultado final se asemeje al prototipo de referencia. En la biología, la selección adaptable a diferentes ambientes ha acontecido para producir lo que hoy en día consideramos como animales enteramente diferentes, empezando a partir del mismo ancestro común.
La selección mediante comparación a un prototipo no es necesariamente mala, si el propio prototipo se adapta a los usos que se requieren de la solución al diseño. Esto puede pasar sólo si el prototipo ha sido producido por adaptación evolutiva. Mientras el resultado final de copiar un prototipo no sería lo mas original posible, garantiza una fuerte medida de utilidad, ya que el diseño derivado, hereda las propiedades adaptables del original. Este es el método del diseño tradicional: copiar una serie de prototipos, los cuales en sí mismos han evolucionado por selección a través de milenios para adaptarse a usos particulares, y la adecuación del resultado final esta garantizada. El único problema surge si las fuerzas locales no están adecuadas por el prototipo.
Copiar un prototipo lleva al desastre cuando el prototipo no ha evolucionado, más es impuesto (es decir, definido ad hoc). Esto ocurrió en una escala masiva durante el siglo XX, cuando formas geométricas abstractas fueron presentadas como prototipos arquitectónicos y urbanísticos. Estos prototipos fueron basados en razonamiento abstracto que en sí mismo solo tenía una conexión tenue con los conceptos sociales y filosóficos; ninguno de los cuales se relaciona con actividades, funciones o sensibilidades humanas. La correspondencia a aquellos prototipos produce diseños que no se adaptan y que no alcanzan ningún grado de comodidad para el usuario, físicamente o psicológicamente (Krier, 1998; Salingaros y Mikiten, 2002).
Sin embargo, el diseño del siglo XX basado en igualar simples prototipos abstractos fue sobresalientemente exitoso, porque era muy fácil de usar en la práctica (Salingaros y Mikiten, 2002). Esto se demuestra al contar el número de pasos en el método de diseño. Podemos estimar a grandes rasgos, el número de pasos en un proceso intencional Darwiniano correspondiente a las selecciones en cada uno de los métodos mencionados previamente. En las estimaciones de orden de magnitud: (1) el diseño modernista requiere de pocos pasos (usualmente menos de cinco) para igualar prototipos geométricos puros; (2) el diseño tradicional vernáculo, incluyendo el Clásico, típicamente requiere en el orden de veinte a treinta pasos para igualar prototipos derivados tradicionalmente; (3) un diseño adaptable innovador que no está anclado a ninguna forma tradicional, puede requerir hasta cien pasos para desarrollar sus adaptaciones.
Estrictamente en términos de economía en el número de pasos de diseño — lo que corresponde a un esfuerzo mental fuerte para desarrollar variantes de diseño y elegir las más apropiadas entre ellas — el diseño modernista tiene éxito sobre cualquier otro método de diseño. Por lo tanto, tenemos que reconocer su tremenda ventaja de economía. Esta economía a su vez ayuda a explicar la extensa adopción del modernismo durante el siglo XX (Ibíd.). Para reemplazar el diseño modernista con un método de diseño adaptable, uno tiene que estar convencido de los beneficios de este cambio.
Algoritmos que colocan en orden como una analogía para el diseño
Una excursión a la informática servirá para ilustrar dos acercamientos básicos para el diseño: (i) diseño intencional, cima-hacia-abajo, versus (ii) diseño evolucionado, fondo-hacia-arriba. Esto también nos ayudará a entender la adaptabilidad. Yo afirmo que ambas técnicas pueden hacerse trabajar para lograr un producto final que es de utilidad comparable. Después argumentaré que son equivalentes en un sentido matemático abstracto. La pregunta central del diseño adaptable solo será discutida posteriormente.
Un resultado reciente en la ciencia de la computación tiene implicaciones importantes para el diseño. Este resultado no es ampliamente conocido en los círculos urbanistas o arquitectónicos, así que lo presento aquí. Es útil considerar el diseño como un algoritmo: un conjunto de instrucciones que han de ser seguidas a fin de lograr un resultado particular. Hay conexiones profundas entre la arquitectura y la ciencia de la computación, que primero se hizo evidente en el éxito que los “patrones”, presentados en arquitectura por Christopher Alexander (Alexander, Ishikawa, Silverstein, Jacobson, Fiksdahl-King y Angel, 1977), eventualmente tuvieron en los programas para la computadora.
La actual discusión es distinta de los patrones de diseño. Uno de los programas posibles más simples es un programa de clasificación de números, que toma una lista de números y la clasifica en orden de creciente magnitud. La razón para tal programa es tan simple que sus componentes generativos — correspondientes por decir al ADN de una entidad biológica — son básicamente dos: comparar e intercambiar. Hay instrucciones para comparar dos números y ver cuál es el mayor, y otras instrucciones para dejar estos dos números en su orden original o intercambiarlos. Mediante una combinación discerniente de instrucciones para comparar e intercambiar, uno crea un algoritmo de clasificación de números.
En el ejemplo específico a ser discutido aquí, una lista de 16 números es ordenada. Esto es conocido como “una red de clasificación para n = 16”. Se convirtió en una especie de reto para los más perspicaces programadores de computadora el escribir el programa más corto (es decir, óptimo) para ordenar una lista de números. Los programas más cortos para esta tarea fueron escritos usando cada vez menos permutaciones de la siguiente manera: con solo 65 permutaciones en 1962; 63 permutaciones en 1964; 62 permutaciones en 1969 y 60 permutaciones en 1969 (Hillis, 1992). La pregunta de si es posible escribir un programa aún más corto para lograr la misma tarea aún permanece abierta.
La evolución Darwiniana de los algoritmos
El científico de computación Danny Hillis desarrolló un escenario para algoritmos de clasificación de números que evolucionan (Hillis, 1992, 1998). Mediante generar una enorme variedad de programas conteniendo componentes de intercambio distribuidos al azar, él seleccionó aquellos que lograron algún éxito parcial ordenando listas de números. (En realidad, Hillis tomó las primeras 32 permutaciones de los programas más exitosos de clasificación de 16 números y dejó evolucionar el carácter y número de permutaciones subsiguientes). Después combinó estos programas o introdujo mezclas aleatorias (una reorganización) en cada uno, y después de cada mezcla las chequeo para ver su habilidad de clasificación. Mediante hacer esto un enorme número de veces en las computadoras más poderosas (que él mismo diseño y construyó), Hillis logró evolucionar un algoritmo de clasificación a partir de una colección aleatoria de componentes básicos. El resultado fue un algoritmo de clasificación con sólo 61 permutaciones.
Los resultados tienen implicaciones profundas. Primero, el resultado obvio: un proceso Darwiniano evolucionó un programa a partir de una mezcolanza de instrucciones, que es tan eficiente como el programa desarrollado por las mejores mentes humanas. El segundo resultado fue totalmente inesperado: Hillis no puede entender como trabaja realmente el algoritmo evolucionado (Hillis, 1998; Johnson, 2001). Las más o menos 30 permutaciones evolucionadas están en una configuración que no revela un patrón reconocible de clasificación. Es razonable el suponer, por lo tanto, que es improbable que el algoritmo clasificador evolucionado haya sido escrito por un programador humano.
Este único ejemplo demuestra que el proceso Darwiniano necesariamente no tiene que causar un patrón comprensible. (Esto no quiere decir, sin embargo, que todos los resultados de selección Darwiniana no pueden ser entendidos). Podemos poner a prueba estos algoritmos evolucionados para asegurar que son correctos y eficientes, y a pesar de eso su complejidad interna se nos escapa de alguna manera. Esto fue revelado en uno de los algoritmos posibles más simples: un programa de clasificación para 16 números. Claramente, sistemas más complejos están obligados ha tener una más alta, y quizás incomprensible, complejidad.
El ingenio humano usando métodos de programación probados llevó hacia un programa con 60 permutaciones, mientras que el proceso Darwiniano llevó a un programa con 61 permutaciones. Los resultados son casi exactamente comparables en su eficiencia. Esto sugiere algo acerca del diseño arquitectónico. El diseño intencional, cumbre-hacia-abajo que se basa en los prototipos evolucionados puede de hecho ser comparado con el diseño evolucionado, fondo-hacia-arriba. Ambos enfoques, intencional y fondo-hacia-arriba, proporcionan soluciones de aptitud comparable, mientras que los resultados de un enfoque evolucionado son inesperados en un sentido fundamental.
Entendiendo patrones y edificios
Estoy analizando como los métodos de diseño surgen mediante entender la generación de la forma adaptativa. El método en si mismo es prescriptivo: no podemos tomarnos el tiempo que se tomaría la forma en evolucionar en el tiempo histórico, tal como la catedral construida y modificada a través de los siglos, o una ciudad evolucionando a lo largo de un período de tiempo aún más largo. La evolución de un diseño ocurre en una escala de tiempo práctico acelerada artificialmente, ya sea en la etapa de planeamiento antes que un edificio es construido, o durante la construcción. Cambios pueden ser hechos durante la construcción, y cambios adaptativos pueden ser permitidos después. No obstante, la forma es entendible en cada etapa, a la vez que se adapta a su entorno y usos.
Toda la Naturaleza trabaja mediante procesos complejos que, en sus detalles, permanecen fuera de nuestro entendimiento. La enorme cantidad de mecanismos físicos, químicos y biológicos que entendemos es eclipsada por la cantidad que aún no entendemos. Los científicos respetan la complejidad de la naturaleza, y nosotros estamos tratando constantemente de profundizar nuestro entendimiento acerca de su funcionamiento. Lo más importante, deberíamos abstenernos de imponer arbitrariamente nuestro propio entendimiento simplificado sobre la naturaleza misma. Cuando lo hacemos, el resultado es frecuentemente desastroso. La intervención en la medicina, la ecología y el medio ambiente es la más acertada cuando nosotros (1) utilizamos una base voluminosa de observaciones de causa y efecto para guiar nuestras intervenciones; (2) entramos con el entendimiento que el proceso actual podría ser mucho más complejo de lo que pensamos (Buchanan, 2002).
Nuestra discusión de clasificar algoritmos sugiere que las soluciones arquitectónicas y urbanas evolucionadas no deben necesariamente ser comprensibles; pero son, sin embargo, arquetipos óptimos que pueden ser copiados subsecuentemente. Cuando Alexander y sus co-autores describieron los patrones arquitectónicos y urbanos en “Un Lenguaje de Patrones” (Alexander et al, 1977), ellos explicaron algunos de sus patrones utilizando datos científicos. A otros patrones los presentaron como validos por su repetido acontecer, sin prueba formal. Efectivamente, uno puede aseverar como un principio general que no todos los patrones, la mayoría de los cuales han evolucionado a través de milenios, pueden ser entendibles, porque no sabemos todavía todos los factores que los generan.
Algunos edificios contemporáneos no son entendibles, pero por una razón enteramente diferente a la razón descrita previamente. No han evolucionado de forma adaptable a ningún propósito; son arbitrarios y sólo intentan conmocionar por su desconexión (Salingaros, 2004). Por esta razón, no se asemejan a nada que pudiera ser posiblemente considerado como adaptable. Su razón de ser es una ruptura intencional del espacio y la forma a manera de crear ansiedad psicológica y fisiológica en el observador. No hay aquí ningún orden para ser entendido; solo desorden. Nuestras escuelas y medios de comunicación están enseñando hoy dia que tal estado destructivo es el pináculo de la creatividad arquitectónica, más que una peligrosa expresión de nihilismo (Salingaros, 2004).
Los primeros modernistas fueron igualmente arbitrarios pero de una manera opuesta. Ellos reconstruyeron nuestro medio ambiente bajo la arrogante suposición que entendían todo lo que había que saber; que su concepción geométrica simplista era de hecho suficiente para crear estructuras arquitectónicas y urbanas. Más aún, se convencieron a si mismos que la complejidad existente codificada en el ambiente construido no sólo era superflua, sino que debía ser eliminada porque frenaba el “progreso científico” (Salingaros y Mikiten, 2002). Fueron engañados por las apariencias superficiales, y solo tenían una vaga y errónea idea de la ciencia del Siglo XIX (aunque se jactaban de que sus ideas preconcebidas y no probadas eran “científicas”). Tal actitud resulta ser fatal en la medicina.
Diseño cumbre-hacia-abajo versus fondo-hacia-arriba
Deseo aclarar un viejo problema que ha impedido la colaboración útil entre dos escuelas de pensamiento distintas sobre el diseño. Existe un grupo de arquitectos y diseñadotes urbanos que siguen lo que ampliamente se puede llamar reglas “Clásicas”. Estas imponen formas que han sido concebidas en su totalidad durante la etapa de planeamiento. Sus practicantes incluyen arquitectos formales Clásicos, Neoclásicos, y Nuevos Urbanistas, quienes tienden a aplicar tipologías derivadas de modelos greco-romanos y del Siglo XIX. Sus resultados son cómodos, ordenados, de escala humana y figuran prominentemente en la regeneración arquitectónica y urbana de nuestras ciudades (Krier, 1998).
La otra escuela de diseño (caracterizada como “estructural” por Brian Hanson y Samir Younés (Hanson y Younés, 2001)) abandona las tipologías geométricas ya desarrolladas y en cambio evoluciona soluciones frescas en cada instancia. Sus practicantes tratan de evolucionar el diseño en tiempo real, a menudo sin la colaboración explicita y continua de los usuarios potenciales. Este proceso de diseño — y construcción — es fondo-hacia-arriba en vez de cumbre-hacia-abajo. Ya que el punto principal del método es la continua influencia de los usuarios para cambiar la forma a la vez que es construida, el diseño puede evolucionar hacia un estado final inesperado, muy parecido al resultado de la evolución en la computadora descrito anteriormente. Una herramienta clave de esta escuela de diseño es el uso de “Un Lenguaje de Patrones” de Alexander et al (Alexander et al, 1977). Estos patrones son soluciones evolucionadas para acomodar usos y necesidades humanas: son prescripciones conectivas y de configuración, más que restricciones geométricas. (Capitulo 8, La Estructura de los Lenguajes de Patrones).
A primera vista, pudiera parecer que hay muy poco en común entre estos dos acercamientos al diseño, y sin embargo ambos se basan en un proceso darwiniano de selección. La diferencia es la siguiente: en el proceso de diseño cumbre-hacia-abajo, una selección darwiniana intencional ocurre en dos partes: (i) en el pasado, cuando los prototipos geométricos que componen el lenguaje de la forma fueron evolucionando para adaptarse al uso y susceptibilidades humanas; (ii) en el espacio virtual en la mente del diseñador, antes que la construcción se lleve a cabo. La instancia cumbre-hacia-abajo utiliza un repositorio de formas comprobado. Es más eficiente concentrar la selección secundaria dentro de una mente, así que el diseño tiende a ser menos colaborativo y más, el resultado de las decisiones de una persona en particular.
En el proceso de diseño fondo-hacia-arriba, tenemos una división muy similar en dos partes: (i) un proceso darwiniano ha generado los patrones Alejandrinos en el pasado; (ii) la selección darwiniana continúa en tiempo real durante los intentos preliminares y la construcción actual. La instancia fondo-hacia-arriba, donde un número de personas tiene una significante aportación en la forma, a medida que va evolucionando, tiene características opuestas al proceso cumbre-hacia-abajo. Debido a sus enfoques fundamentalmente diferentes. El diseño cumbre-hacia-abajo se apoya más en la geometría y un lenguaje de forma heredado, mientras que el enfoque fondo-hacia-arriba exime los prototipos geométricos y a su vez trabaja dentro de las restricciones de diseño representadas por “patrones”.
El diseño cumbre-hacia-abajo que estoy proponiendo, consiste exclusivamente de prototipos tradicionales y clásicos, que han evolucionado a través del tiempo por medio de la selección darwiniana. Un peligro del diseño cumbre-hacia-abajo es que podría emplear prototipos que nunca han evolucionado, y por lo tanto no son adaptables a las necesidades humanas. Además, es posible juntar prototipos perfectamente adaptados en una manera no adaptable, a menos que uno sea muy sensible a las fuerzas locales. Este problema se maneja mejor mediante el empleo de algunas de las técnicas del diseño fondo-hacia-arriba, lo que permite la auto-organización como será discutida más adelante en este capitulo.
El diseño fondo-hacia-arriba tiene mejores posibilidades de adaptación, pero la debilidad potencial opuesta: a menos que sea intencional, y la selección esté gobernada por la adaptación a necesidades humanas, se vuelve aleatoria. El crecimiento desorganizado, sin embargo, es un parásito para la forma arquitectónica y el tejido urbano sanos, tal como lo es para el tejido biológico. Tal crecimiento no es adaptable, ni es el resultado de la auto-organización. Representa la proliferación de estructura que no tiene relación con el todo. La forma evolucionada genera una complejidad organizada, mientras que el crecimiento aleatorio genera una complejidad desorganizada (Salingaros, 2004). Los principios de organización son por lo general tan complejos que son mejor asistidos por soluciones evolucionadas, lo que nos trae de vuelta a una confianza en los métodos de organización cumbre-hacia-abajo (aunque no enfáticamente la imposición de formas).
Por varias décadas, la gente ha supuesto que los métodos de diseño cumbre-hacia-abajo y fondo-hacia-arriba representan enfoques opuestos y mutuamente contradictorios. Se puede trazar la famosa (y muy lamentable) controversia entre Lewis Mumford y Jane Jacobs precisamente a esta diferencia. Junto con otros autores como Hanson y Younés (Hanson y Younés, 2001), yo no creo que la diferencia sea de fondo, sino simplemente es una diferencia de aplicación. Sí, el diseño real va a seguir un camino diferente en cada una de las dos prácticas, pero los dos procesos se apoyan en una estructura matemática básicamente similar, y por lo tanto se apoyan el uno en el otro. Ambos métodos de diseño pueden llevar a resultados óptimos que son adaptados a las funciones y susceptibilidades humanas.
Para ciertas situaciones, el aplicar ya sea el diseño fondo-hacia-arriba o el diseño tradicional cumbre-hacia-abajo es más eficiente. El diseño tradicional cumbre-hacia-abajo da resultados consistentes, predecibles, mientras que el diseño fondo-hacia-arriba da configuraciones inesperadas, más novedosas. El precio de la novedad y mayor libertad es un mayor número de pasos, y consecuentemente, más tiempo invertido en el proyecto. La posibilidad de combinar el diseño fondo-hacia-arriba y el tradicional diseño cumbre-hacia-abajo ya ha sido propuesto por Hanson y Younés (Hanson y Younés, 2001) (en los que ellos llaman el “tercer camino”). Hay esencialmente un proceso de diseño adaptable, y los diversos practicantes pueden elegir llevar a cabo sus pasos ya sea en un ambiente virtual (esto es, dentro de sus cabezas) o en el mundo real. En este último caso, es posible involucrar a más personas en el proceso de selección, de manera que el diseño se vuelve “participativo”.
La inteligencia colectiva
Esta sección se basa en la labor de Francis Heylighen (1999). Heylighen define la inteligencia como la habilidad para resolver problemas. Algunas veces, como ocurre en las colonias de insectos sociales como las termitas y las abejas, la inteligencia es una propiedad emergente, ya que cada individuo por sí mismo, no posee la capacidad neuronal requerida (Johnson, 2001). En el caso de los seres humanos, cada individuo tiene la capacidad inteligente avanzada, pero es necesario a veces usar una combinación de mentes para resolver un problema complejo (Heylighen, 1999). Una ciudad trabaja con mecanismos complejos que en conjunto son demasiado complejos para cualquier comprensión humana individual. Una ciudad construida a lo largo del tiempo es el producto de la inteligencia colectiva de generaciones de personas actuando en conjunto, ya sea en una agrupación especial o en una perspectiva temporal.
A pesar de la distinción entre las implementaciones de los diseños cumbre-hacia-abajo y fondo-hacia-arriba, ambas representan una aplicación de inteligencia colectiva, pero en formas muy diferentes. El proceso de selección que genera una solución de diseño mediante métodos fondo-hacia-arriba es el resultado de las acciones y decisiones de una multitud de aportaciones individuales. Un proyecto colectivo de diseño incluye la selección hecha por el arquitecto (o un grupo de arquitectos), los usuarios finales, y las fuerzas ambientales. Todas estas fuerzas son percibidas e ingresadas dentro del proceso de selección mediante agentes humanos actuando como una inteligencia colectiva. Tales fuerzas pueden o no pueden ser perceptibles para el diseñador individual en un proceso fondo-hacia-arriba, debido a su número y complejidad.
La implementación adaptativa cumbre-hacia-abajo también utiliza la inteligencia colectiva. El ambiente construido es un repositorio común de información almacenada. Los desarrollos que tienen que ver con las formas y estructuras que son adaptables a las necesidades humanas físicas, sensoriales y psicológicas están almacenados en las estructuras construidas pre-modernistas. Esta información representa el trabajo de un enorme número de individuos, al igual que esfuerzos colectivos a través del tiempos. Tiene la ventaja de ser accesible para todos. A diferencia de la información almacenada en libros, que hasta hace relativamente poco tiempo era accesible sólo para la clase educada, la información almacenada en la forma construida es accesible inmediatamente, y actúa como una memoria operante para la sociedad.
La capacidad de almacenaje de tal memoria colectiva es mucho mayor que la capacidad de la memoria de cualquier ser humano individual (Heylighen, 1999). El diseño cumbre-hacia-abajo es asistido mediante el uso de la información codificada de las tipologías tradicionales; estas amplían la inteligencia del diseñador individual o del grupo de diseñadotes colectivos. La implementación de un diseño cumbre-hacia-abajo que utiliza las tipologías tradicionales, por lo tanto, extiende la inteligencia humana hacia el ambiente construido, mediante incorporar la experiencia de otras personas del pasado. Por otro lado, la destrucción deliberada del ambiente construido, que fue perpetrada por los modernistas, borró la memoria colectiva de la sociedad. Este acto redujo la inteligencia colectiva de la sociedad, y limitó severamente su habilidad de resolver problemas arquitectónicos y urbanos.
El ambiente construido es el medio en el que las soluciones adaptables del diseño han evolucionado (y siguen evolucionando). La exploración de diseños innovadores depende de la selección y la comprobación con los ejemplos de adaptación acumulados en la memoria colectiva (construida). Los diseños de adaptación enriquecen la vida humana; son una parte inseparable del funcionamiento saludable de la humanidad. Los diseños que dañan esta vida representan patologías, que serían normalmente rechazadas al ser reconocidas como tales. Un grupo particular de personas (increíblemente, los profesionales en estas disciplinas) han estado promoviendo un tipo patológico de estructura en ambas escalas, arquitectónica y urbana. Como la inteligencia humana ya no se extiende hacia el entorno construido, no nos puede proteger contra las patologías arquitectónicas y urbanas, las que por consiguiente, proliferan.
Poco a poco, los resultados que vinculan la mente humana con nuestro entorno se están acumulando en las ciencias. El hecho que lo que construimos refleja cómo pensamos, esta volviéndose cada vez mas obvio; los edificios y ciudades tratan de adaptarse a circunstancias cambiantes tal como una entidad inteligente lo hace a los cambios en su medio ambiente. Un diseño de adaptación resuelve un problema, y el resolver problemas es lo que define la inteligencia (Heylighen, 1999). Esto requiere la libre evolución de soluciones alternativas, y la existencia de retroalimentación y mecanismos de selección. La retroalimentación positiva en un sistema, ayuda a generar el fondo común de soluciones competitivas, mientras que la retroalimentación negativa identifica las soluciones no-adaptables.
Los conceptos humanos de organización y complejidad están codificados casi exclusivamente en nuestros artefactos y entorno construido. Nuestra comprensión innata de la complejidad, reforzada por las observaciones de complejidad natural, hace posible todos nuestros logros tecnológicos. Este conocimiento no ha sido traducido a una formulación general teórica de complejidad: gran cantidad de lo que entendemos trabaja a un nivel intuitivo. Los modelos que describen la organización y la complejidad son muy recientes, y bastante más limitados que los ejemplos operantes de maquinas o software complejos. Nuestra inteligencia colectiva por lo tanto depende de la información almacenada en el ambiente para entender (y crear) complejidad organizada, pero los componentes arquitectónicos y urbanos de esta memoria exterior construida están siendo borrados a un paso alarmantemente rápido.
El surgimiento y la auto-organización
Cada ciudad, pieza de tejido urbano y edificio es un producto del surgimiento. Esto expresa la noción que el todo es más que la suma de sus partes individuales; componentes urbanos y arquitectónicos se unen para crear en las mejores instancias una unidad que adquiere una “vida” propia (Johnson, 2001). Los edificios y complejos urbanos más grandes de la humanidad están hechos tan solo de ladrillos, madera, piedras, tejas, etc. Y sin embargo, ellos trascienden sus materiales a manera de inducir sentimientos de intensidad emocional profunda en los observadores. Esto es una manifestación de surgimiento. Algo profundo es creado por la unión coherente de materiales mundanos. En siglos pasados, la gente entendía este proceso en términos religiosos: una experiencia de éxtasis era naturalmente asociada con un gran edificio o espacio urbano.
El efecto opuesto también es instructivo. Muchos arquitectos y patronos megalomaniacos han intentado crear, sin éxito, una estructura impresionante mediante el uso de los materiales mas ostentosos y caros. El resultado es en muchos casos mediocre, mientras que un edificio verdaderamente de grande valor puede ser en realidad compuesto de materiales ordinarios e incluso baratos (de bajo precio, pero no de mala calidad). Lo que se comunica con los seres humanos es la coherencia global del conjunto: las propiedades emergentes de todos los componentes reuniéndose.
Una propiedad emergente en un sistema puede ser entendida como la estructura conectiva organizacional que evoluciona por encima de los componentes mismos (Johnson, 2001). Esto es análogo al significado de una frase comparado con las letras individuales presentadas sin ningún orden particular. El surgimiento se identifica con información, sentido, aprendizaje y subsistemas conectivos. Los componentes arquitectónicos y urbanos en todas las escalas son el substrato físico en el que la información es codificada, y la organización de esta información produce el significado. La arquitectura tradicional y los “patrones” contienen ambos, las reglas conectivas que pueden generar significado a partir de ordenar y conectar componentes construidos. Un lenguaje arquitectónico simplista previene el surgimiento.
Los sistemas emergentes son irreducibles: no pueden ser entendidos en términos de sus componentes solamente, tal como el significado de una frase no puede ser comunicado sólo por saber todas las letras utilizadas en ella. El surgimiento es invariablemente el producto de la evolución, lo que nos trae de vuelta al tema de la comprensibilidad. Los sistemas hechos por el hombre que evolucionan en complejidad alcanzan eventualmente un umbral más allá del cual, se hace difícil entender cómo trabajan como un todo. Sin embargo, esto no nos debe impedir usarlos. Ya sea que tengamos un programa de software complejo, o tejido urbano tradicional de uso mixto, o formas arquitectónicas tradicionales y “patrones”, tales soluciones representan una exploración evolucionada del espacio de soluciones.
Una solución emergente a escala arquitectónica o urbana puede ser sorprendente, precisamente por su novedad, y pudiera ser eliminada al imponer una forma entendible simple desde arriba. Así es como las arquitecturas modernista y fascista impiden la emersión. La arquitectura tradicional acepta la novedad y la organiza a manera que sea adaptable. En este momento, sin embargo, formas no entendibles son frecuentemente impuestas desde arriba en un intento de crear novedad. Esta moda refleja una mala interpretación fundamental de la morfogénesis por las profesiones arquitectónicas y urbanas, lo que ha engañado desafortunadamente al público en general. Tales formas novedosas no-adaptables no son evolucionadas. Ya que no son soluciones, no aumentan nuestra inteligencia colectiva.
Cualquier sistema dinámico complejo, si es que puede hacerlo, va a intentar organizar su complejidad a manera de optimizar el flujo de energía. Esta respuesta o auto-organización puede ser interpretada como un tipo de “aprendizaje”, aunque no es siempre en direcciones que los seres humanos aprueben o entiendan. El algoritmo sorteador discutido anteriormente es emergente, y algunas veces la emersión crea propiedades inesperadas, como notamos. Un sistema que no es seleccionado para uso humano puede desarrollar características inesperadas y propiedades no deseadas (no particularmente útiles, o incluso dañinas). Después de todo, los virus son productos de la evolución.
La auto-organización es una propiedad de un sistema que utiliza fuerzas internas para influenciar su propia estructura o crecimiento. Esto es, que es generado por algún algoritmo que causa que desarrolle coherencia interna. Puede que no entendamos completamente cómo trabaja la auto-organización, pero es vista en varios sistemas naturales. Por ejemplo, los copos de nieve, las telas de arana, las coliflores, los remolinos y las espirales en líquidos, etc., exhiben auto-organización. La forma fractal es un ejemplo de auto-organización. Cualquier patrón natural que muestra organización en todo nivel de magnificación es el producto de algún mecanismo de auto-organización.
Hay, sin embargo, una diferencia crucial entre la auto-organización y la adaptabilidad. Mientras que la auto-organización es impulsada primeramente por restricciones internas, la adaptabilidad es impulsada por restricciones externas, así que el sistema debe ser abierto. Un sistema puede auto-organizarse pero no ser adaptable; es independiente de su entorno: esto es, es cerrado (Johnson, 2001). Un fractal complejo no necesita adaptarse a nada fuera de su propia simetría. En este caso, desarrolla el mismo patrón intrincado sin importar donde crezca. Un sistema adaptable, por otro lado, sea que se auto-organice o no, se desarrolla de acuerdo a la aportación de su entorno. Una ciudad con forma de copo de nieve puede ser interesante por la interfase fractal que ofrece, pero no se adapta a las actividades humanas. Lo mismo es para los patrones fractales en un edificio: son en realidad solo una decoración abstracta.
Adaptabilidad y retroalimentación
Una clave para la adaptabilidad es tener el mecanismo para retroalimentación. Sin retroalimentación, no hay manera de incorporar la información ambiental en el algoritmo para desarrollar un sistema complejo. Tanto el cerebro como la estructura viviente, dependen de una enorme cantidad de retroalimentación para su funcionamiento. La materia muerta no tiene retroalimentación. La arquitectura contemporánea, que sigue todavía las tipologías de los primeros modernistas, se ha desecho de la retroalimentación. Los arquitectos desean imponer sus formas muertas abstractas sobre las personas, que se supone no deben cuestionarlos. Efectivamente, cualquier retroalimentación sobre la forma o función del edificio o la ciudad es considerada una molestia, ya que implica que las formas originales “ideales” no eran perfectas.
La retroalimentación es una influencia de doble vía que ocurre en dos contextos distintos: (1) entre componentes del mismo tamaño de un sistema; y (2) entre diferentes niveles del sistema. Las unidades o mecanismos actúan en paralelo en todos los niveles, y su resultado esta disponible para cada uno, al igual que para los niveles más altos. Un sistema adaptable usará la retroalimentación para influenciar tanto la escala pequeña como la grande. Sin retroalimentación, o no hay conectividad, o la conectividad esta desorganizada; lo opuesto a lo que uno requiere de un sistema complejo coherente.
La falla capital en una implementación cumbre-hacia-abajo está en que pudiera ignorar las fuerzas que pudieran hacerla verdaderamente adaptable. La única manera de garantizar que esto no pase, es el asegurarse que cada paso del diseño sea adaptado a la situación presente. Mediante enfocarse en cada paso del proceso, uno se desenfoca en el resultado final, de manera que uno permite divergencia de la meta rígida inicial. A menudo el caso es que el mejor resultado se desvía de la especificación inicial (Highsmith, 2000). Ir directamente a un producto final fijo, por el contrario, no sigue necesariamente una secuencia de pasos en la que cada paso es adaptable, y por lo tanto el resultado final es más débil.
Los arquitectos modernistas confundieron a las personas mediante substituir las conexiones humanas con la precisión y la elegancia. La precisión representa la igualación a un ideal mecánico que no tiene nada que ver con susceptibilidades y usos humanos. Es estrictamente una idea abstracta que se relaciona con la geometría pura. La adaptación a la comodidad humana, por otro lado, abandona la precisión mecánica, porque las estructuras que satisfacen las necesidades humanas son frecuentemente más holgadas y cómodas. Es bastante conocido que los logros arquitectónicos más memorables e inspiradores de la humanidad no son ni extremamente precisos, ni perfectamente alineados, ni obedecen una geometría absoluta. Más aún, la arquitectura vernácula, que es más cómoda psicológicamente que cualquiera de los edificios estériles actuales producidos en masa, evolucionó mediante prestar una atención implacable a la retroalimentación emocional y sensorial, y no a la precisión mecánica.
Un diseño adaptable evoluciona de acuerdo a la forma en que satisface los requerimientos para su uso. Se adapta a un conjunto de condiciones que usualmente tienen que ver con su relación a las fuerzas internas y externas. Un edificio, por ejemplo, será inicialmente de adaptación si su diseño ha evolucionado a manera de satisfacer las necesidades de futuros ocupantes. Un edificio puede también evolucionar después de ser construido por medio de cambios estructurales de adaptación para su tejido, impulsado por la necesidad de satisfacer las necesidades actuales de los nuevos ocupantes. Esta segunda adaptación es mucho más prevalente en la practica y es una característica de la arquitectura exitosa a lo largo del tiempo, aún cuando no sea suficientemente reconocido por los académicos de arquitectura (Brand, 1995).
Es difícil incluso hablar de la adaptabilidad de arquitectura, ya que la arquitectura se ha separado de los mecanismos de retroalimentación. Por el contrario, la adaptabilidad es la característica más evidente de otras disciplinas. Por ejemplo, en Ciencias de la Computación, la prueba es directa e inflexible: se ejecuta un programa; y ¿lo hace calcular lo que se supone debe hacer? La retroalimentación es inmediata; si bien un programa falla o si funciona, pero da un resultado que es incorrecto al hacer un chequeo independiente, el programa es disfuncional. No tenemos realmente una prueba análoga sólida para la adaptabilidad de la arquitectura, y este vacío en el cimiento mismo de la disciplina ha creado enormes problemas.
Voy a utilizar el algoritmo de ordenamiento discutido previamente en una analogía de lo que hacen los arquitectos contemporáneos. Como una ilustración hipotética, los teóricos de la arquitectura podrían tomar un conjunto arbitrario de instrucciones para intercambiar y comparar números y declararlo un programa. Evitarían de manera cautelosa correrlo, ya que invalidaría inmediatamente su afirmación que este embrollo de líneas de código sin sentido de hecho hace algo. Su justificación descansaría estrictamente en apariencia superficial: “ya que las líneas de código se ven como un programa, esto es todo lo que es la programación”. Podrían ir mas allá, además, y declarar que la incomprensibilidad de este no-programa es una virtud filosófica, siguiendo a los filósofos franceses Deconstructivistas (Salingaros, 2004). Yo no me sorprendería si entonces alguien escoge 55 instrucciones de intercambio al azar y las declara el nuevo campeón para el conjunto de clasificación de n = 16, de nuevo, sin siquiera haber corrido nada en una computadora.
Conclusión
La arquitectura necesita estar basada en un entendimiento científico de los principios de diseño de adaptación. He descrito los procesos darwinianos y su papel en el diseño, utilizando la evolución de un programa de computación (un algoritmo para clasificar una lista de números) para ilustrar un punto. Las soluciones evolucionadas adquieren una complejidad que a menudo excede la inteligencia de un ser humano individual. Por esta razón, el ambiente construido tradicional es un producto de una inteligencia colectiva (tal como es demostrado por insectos sociales) que se aplica para profundizar el entendimiento humano de la forma. Los métodos adaptativos de diseño cumbre-hacia-abajo y fondo-hacia-arriba fueron explicados con referencia a los resultados de la teoría de la complejidad. Un viejo malentendido, que considera los métodos cumbre-hacia-abajo y fondo-hacia-arriba como mutuamente contradictorios, fue aclarado: de hecho, mientas sean verdaderamente adaptables, los dos métodos son matemáticamente equivalentes.
También critiqué la arbitrariedad de los métodos no adaptables de diseño que han estado en uso generalizado por las ultimas décadas. Los arquitectos que reemplazaron soluciones históricas adaptadas a las necesidades humanas con tipologías simplistas impulsadas por la imagen, revelan una falta total de entendimiento hacia el papel del diseño. Además introdujeron una arrogancia en la profesión, que combinada con aquellos métodos de diseño no adaptables, han vuelto el ambiente construido más y más disfuncional e incluso inhumano. Al parecer, pese a las reiteradas y bien publicitadas llamadas a un diseño de acuerdo a principios adaptables, estas tendencias de la arquitectura y urbanismo contemporáneos no muestran señales de retroceso. Creo que es tiempo de reconstruir un ambiente funcional que apoye mejor la vida humana. Este capitulo sugirió una base para hacerlo.
Versión castellana del libro “Principles of Urban Structure” publicado por Techne Press, Amsterdam en 2005. Traducción del inglés hecha por María Fernanda Sánchez y Andrea Trietsch.
Keynote at the Inaugural Conference of the “Delft School of Design”, Delft University of Technology, 10 Junio de 2004. Primera publicación en Katarxis No. 3, Septiembre de 2004.
veredes, arquitectura y divulgación está colaborando con el autor para publicar algunos capítulos de su libro “Principles of Urban Structure“ traducidos gratis en la red, para el beneficio de los estudiantes hispanohablantes en todo el mundo. El libro en versión inglesa está publicado en Holanda, los EEUU y Nepal.
Referencias.
Alexander, C. (2001-2005) The Nature of Order, 4 volumes, Berkeley, California: The Center for Environmental Structure.
Alexander, C., Ishikawa, S., Silverstein, M., Jacobson, M., Fiksdahl-King, I. and Angel, S. (1977) A Pattern Language, New York: Oxford University Press. Edición castellana: Un Lenguaje de Patrones, Barcelona: Editorial Gustavo Gili, 1980.
Erickson, T. (2000) “Lingua Francae for Design: Sacred Places and Pattern Languages”, en Proceedings of the ACM Conference on Designing Interactive Systems 2000, New York: ACM Press, páginas 357-368. [Brooklyn, New York, 17-19 de Agosto, 2000].
Hester, R. T. (1993) “Sacred Structures and Everyday Life: A Return to Manteo, North Carolina”, en Dwelling, Seeing, and Designing, Editado por David Seamon, New York: State University of New York Press, páginas 271-297.
Mehaffy, M. W. y Salíngaros, N. A. (2002) “Geometrical Fundamentalism”, Plan Net Online Architectural Resources (Enero de 2002). Capítulo 9 de A Theory of Architecture, Solingen, Germany: Umbau-Verlag, 2006.
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Salíngaros, N. A. y Mikiten, T. M. (2002) “Darwinian Processes and Memes in Architecture: A Memetic Theory of Modernism”, Journal of Memetics — Evolutionary Models of Information Transmission, Vol. 6. Reprinted in: DATUTOP Journal of Architectural Theory, Vol. 23 (2002), pages 117-139. Capítulo 10 de A Theory of Architecture, Solingen, Germany: Umbau-Verlag, 2006.
