Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES carlosreynoso.ar

1. Modelos cognitivos y herramientas de complejidad en la arquitectura, el análisis y el diseño urbano Carlos ReynosoUNIVERSIDAD DE BUENOS AIREShttp://carlosreynoso.com.ar http://www.modelos-cognitivos-de-complejidad.blogspot.com/

2. Objetivos del curso • Familiarizar con herramientas y modelos heterodoxos de complejidad para el diseño y el análisis del ambiente construido y sus elementos. • Comprender posibilidades del diseño y el entendimiento más allá de los modelos lineales, las geometrías convencionales y el sentido común. • Introducir una perspectiva cognitiva que esclarezca los procesos de percepción y creatividad involucrados. • Comprender cómo impacta el diseño en la cognición y viceversa. • Realizar ejercicios de creación digital o de analítica compleja del que resulten modelos de galería para las herramientas utilizadas y un prototipo de presentación innovadoras para un case study. • Integrar los trabajos realizados a los materiales de las comunidades de desarrollo a nivel global.

3. Agenda • Introducción a la psicología y antropología cognitiva de la percepción y de la concepción del espacio • Pensamiento visual, Cognición situada, Mapas cognitivos • Rudimentos de redes y grafos • Qué significa modelar: Realidad empírica y abstracción • Diseño creativo con gramáticas recursivas • No tanto cómo se componen, sino cómo se generan y transforman los diseños • Desde motivos de tipo Kolam hasta ciudades • Modelos micoscópicos de proyección de crecimiento urbano, flujo peatonal, ergonomía y tráfico con autómatas celulares • Comprensión de asentamientos y ciudades en base a la dimensión fractal – Significación cognitiva de la fractalidad • Sintaxis espacial aplicada a la comprensión del espacio construido, su uso y sus aspectos cognitivos • Modelos de complejidad híbridos y alternativos

4. Dimensiones cognitivas • Fenomenología de la percepción visual • Distintos tipos de percepción • Objetos naturales • Objetos culturales • Rostros • Carácter constructivo de la percepción • Aplicación de reglas generativas • Modelo mecánico – Modelos de geones de Biederman • Reconocimiento de patrones • Modelo estadístico – Emergencia – Geometría gestáltica • Fenómenos y efectos visuales • Interpretación adaptativa de lo que se percibe • Herramientas de experimentación

5. Elementos de Complejidad • Geometrías que no son euclideanas • Eventualmente orgánicas, pero no necesariamente • Distribuciones que no son normales • Distribución de ley de potencia • Proporciones que no son lineales • Modelos que no se atienen a la intuición usual • Emergencia • Comportamientos colectivos no presentes a nivel individual • Caos: Sensitividad extrema a las condiciones iniciales • Efecto de las alas de mariposa • Clases de universalidad • Complejidad no implica numerosidad, incertidumbre, azar, indeterminismo, subjetividad...

6. Teoría de grafos • Base topológica (no “geométrica”) de la teoría de redes en general. • Redes sociales en particular. • En rigor, está más vinculada con el álgebra y la combinatoria. • Nodos o vértices para las entidades. • Vínculos o aristas para las relaciones. • No es un recurso para simplificar la descripción, sino para comprender, diagnosticar o calcular propiedades estructurales subyacentes. • También es esencial para plantear los problemas desde una perspectiva visual.

7. Grafos contra natura • Esquinas como nodos, calles como uniones: Modelo fundamentalmente ínutil • Planeamiento de recorridos, asignación de recursos, organización de agendas: implica la misma problemática de el dilema de los cuatro colores

8. Modelo del equilibrio estructural (Heider) • ¿Cuáles son tríadas equilibradas? • I y III son equilibradas • II y IV no lo son

9. Gramáticas recursivas • Basadas en reglas (generalmente) de sustitución. • Permite comprender el proceso creativo de objetos extremadamente complejos. • Algo más de 100 reglas para describir y sintetizar Pompeya (City Engine). • Esencial para entender la potencia (y la naturaleza de la recursividad. • Douglas Hofstadter – Gödel, Escher, Bach

10. Aproximaciones modélicas

12. Xkipché – City Engine

15. Fractales y dimensión fractal • Geometría no convencional. • Objetos con dimensiones que no son números enteros. • Posibilidad de generar formas recursivas complejísimas en base a funciones de extrema simplicidad. • En modo analítico, permite diagnosticar aspectos de la estructura de un edificio, una ciudad o un territorio imposibles de percibir por métodos convencionales. • Vinculado a la geometría dinámica del crecimiento de ciudades y de las variaciones en el uso de la tierra.

16. DF y modelos de crecimiento

17. Aproximaciones dimensionales

18. Análisis basado en wavelets • Variación del análisis espectral basado en transformadas de Fourier • Toda serie compleja se puede reducir a una suma de senos y cosenos • Utiliza “ondículas” bien conocidas, que se ajustan a los meandros y complejidades de la serie temporal o a la imagen en n dimensiones que fuere. • Haar, sombrero mexicano, etc. • Trabaja sobre el dominio de la frecuencia y del tiempo. • Solamente identifica cambios (diferencias). • Si algo no cambia, no pasa nada. • Ese proceso produce un coeficiente nomalizado y/o una imagen con otros principios de contraste. • Se usa para reconocer o encontrar objetos imposibles de percibir de otra manera. • Uso destacado en remote sensing. • Útil como herramienta de análisis multivariado.

19. Wavelets esenciales

20. Modulado de contraste con wavelets

21. Autómatas celulares • Modelo matemático minimalista • Celdas en determinado estado • Reglas de transición basadas en estado de las celdas vecinas • “Juego de la vida” (John Horton Conway) • Esencial para comprender imposibilidad de predicción en el largo plazo en contextos de complejidad determinista • Imposibilidad absoluta de retrodicción • Surgimiento de orden a partir del desorden • Gran herramienta de modelado de crecimiento urbano • Útil para comprender modelos de crecimiento en general • Utilizado en predicción de tendencias de uso de la tierra

22. DUEM

23. Spacelle

24. Autómatas en 3D

25. Autómatas celulares en 3D

26. Simulación microscópica

27. SLEUTH – Ciudad del Cabo, 2010-2040

28. Modelado en 3D

29. Sintaxis espacial • Herramienta poderosa de análisis del espacio construido. • Pocas técnicas, fáciles de entender e implementar. • Mapa axial • Mapa convexo • Grafos de visibilidad. • Arroja valores de parámetro de inmediata utilidad diagnóstica. • Integración, segregación, inteligibilidad, profundidad, control, centralidad, caminabilidad • Análisis local, análisis global y relaciones entre ambos niveles. • Ligado a problemáticas socioculturales y de cognición. Grafo justificado

30. Análisis axial

31. Grafos de visibilidad

32. Grafos de visibilidad

33. Grafos justificados

34. Recursos • Software específico • Autómatas celulares, modelos basados en agentes, dimensión fractal, sintaxis espacial, sistemas-L, shape grammars, análisis y diseño diverso. • Software genérico – Captura y conversión de datos • FreeCAD • Versión de uso libre de diseño asistido por computadora • WinTopo – Raster to CAD • Programa de conversión de bitmaps (escaneados) a DXF

35. Referencias básicas

36. http://carlosreynoso.com.ar

37. Páginas específicas - Vínculos • Blog del curso • Herramientas para el diseño y el análisis de la ciudad compleja [Libro] • Cognición y Percepción visual – Parte 1 • Cognición y Percepción visual – Parte 2 • Cognición espacial – Mapas cognitivos • Sintaxis espacial – Introducción • Estudios de casos aplicados a museos y galerías • Sintaxis espacial – Técnicas y medidas • Sintaxis espacial – Herramientas • Sintaxis espacial y cognición • Bibliografía de sintaxis espacial

38. Referencias • Severos requerimientos de demarcación • Ciencia compleja o discurso de divulgación sobre el pensamiento complejo. • Absoluta improductividad instrumental.

39. Referencias • Reynoso, Carlos. 2006. Complejidad y caos: Una exploración antropológica. Buenos Aires, Editorial Sb.

40. ¿Preguntas? Carlos ReynosoUNIVERSIDAD DE BUENOS AIREShttp://carlosreynoso.com.ar http://www.modelos-cognitivos-de-complejidad.blogspot.com/