Diseño racional y diseño evolutivo

Pensemos en un ejemplo: El camión ofrece una plataforma que se mueve. Encima puede ir un contenedor de mercancias, pero al camión no le interesa su contenido, solo le interesa su peso. La grua ofrece un gancho elevador compatible con el enganche del contenedor . Ninguna cosa mas es conocido ni interesa a cada uno de los diseñadores de cada una de las tres cosas. El camión tiene un motor, que a su vez esta formado por muchas partes. Al diseñador del camion solo le interesa su fuerza motriz, el consumo, anclajes etc, pero desconoce y no le interesa su funcionamiento ni sus partes. Al conductor del camión no le interesa más que los mandos de la cabina, no el sistema de tracción, la suspensión etc. Eso le interesa a los encargados de mantenimiento y a sus diseñadores.

Los diseños racionales se construyen a base de descomponerlos en subproblemas. Cada problema superior contiene a los inferiores completamente. Cada diseño que resuelve uno de esos problemas tiene una estructura modular, es decir, desde el exterior parece una caja negra excepto en la funcionalidad que ofrece, que es fácilmente entendible. Cada solución de ese tipo, que podemos llamar, por ejemplo, "modulo", resuelve un problema y ofrece una funcionalidad. Dos modulos o están contenidos completamente uno en otro o no tienen ninguna parte común y  cada uno es una caja negra para el otro. Es decir, cada módulo no es conocido para los demás excepto una parte que se muestra explicitamente y es por donde ofrece su funcionalidad para uso de los demás problemas.

Realmente, como causa última, El diseño racional responde  a las limitaciones de la capacidad intelectual y de comunicación humanas. El ser humano no puede considerar al mismo tiempo todos los aspectos de un problema e idear una solución global. Desconoce todos los datos o no los puede manejar todos a la vez. Necesita ocuparse a cada momento en un problema con un número de factores reducido. Las demás partes del problema las acometerá posteriormente o si es posible lo acometerán otros dentro de la división del trabajo y la especialización. ¿Por qué no diseñar unos contenedores que naveguen por el mar y circulen por las carreteras, quizá que se conecten entre ellos para moverse mas eficientemente? Porque sería tremendamente complicado.

Los principios del diseño racional estan a su vez diseñados para asegurarse el acometer problemas suficientemente sencillos uno a uno:

La idea de un diseño modular para cada problema como una caja negra que ofrece una funcionalidad al exterior fácilmente entendible, la división si es necesario de ese problema en subproblemas con su correspondientes diseño modular y la relación clara entre módulos sirve para que a cada momento el diseñador y el usuario del diseño puedan concentrarse en cada momento en una parte del diseño y abarcar todas sus relaciones externas sin manejar demasiados conceptos a la vez.

Además estas reglas favorecen la comuniciación del diseño a los demás y dividir el trabajo a la hora de resolver, con ese módulo (por ejemplo, un camión), otros problemas mas amplios por parte de otras personas (como un sistema de carga y descarga, por ejemplo).


El modelo de caja negra da una ilusión de simplicidad virtual a los usuarios del cada diseño. El usuario de una lavadora, de un video o de un coche solo tiene que activar unos pocos de mandos. Igualmente tiene esa impresión artificial de sencillez el  usuario de otros diseños racionales. Esto lleva a una minusvaloración del trabajo de los demás, ya que desconocemos la complicación de su trabajo. Paradójicamente, mientras vemos la complejidad de nuestra vida y nuestro trabajo, por otra parte vemos como por todas partes crecen coches, videos, ordenadores etc como por ensalmo.

Esta puede ser una imagen de un diseño racional. cada modulo tiene submodulos internos, se comunica con otros modulos de forma sencilla, los modulos no ven la estructura interna de los demás.
 
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Además de dividirse en módulos, el diseño racional se divide también en el tiempo: Otra característica del diseño racional es que pasa, formal o informalmente, por distintas fases temporales: estudio del problema, diseño, desarrollo, pruebas etc. cada uno puede estar formado por distintas sub-fases.       

En cambio el diseño generado de forma evolutiva es completamente diferente. el diseño evolutivo o evolucionista es el resultado de un proceso de variación y selección a lo largo de un tiempo suficiente para la resolución de un problema o mas frecuentemente, una serie de problemas que se mantienen constantes durante ese periodo de tiempo.

Un ejemplo de diseño evolutivo son los seres vivos, que han sido diseñados por selección Darwiniana. La variación se produce en el genotipo y se selecciona la capacidad de producir descendencia. Esto se manifiesta en problemas visibles (o próximos) como el conseguir alimento, conseguir ayuda de los demás (en animales sociales), conseguir pareja del otro sexo, defensa de depredadores etc.

Otro ejemplo son las tradiciones y usos sociales. En este caso lo que varia son esas tradiciones y esos usos y lo que se selecciona a largo plazo es la capacidad de satisfacer de problemas de superviviencia y reproducción de los habitantes de una sociedad, pero que se manifiestan en forma de problemas próximos, como el orden social, cohesión, la resolución de disputas, evitar la agresión interna, creación de riqueza, defensa y expansión ante otros grupos y otros problemas que pueden ser desconocidos para la razón.

El que existan problemas desconocidos para la razón es debido a que la misma noción de división de un problema evolutivo, como la supervivencia y la reproducción en subproblemas es un artefacto de la razón. No se puede saber siempre exaustivamente a que tipo de problemas responde un diseño evolutivo. La razón solo puede ir aventurando hipótesis y comprobando esas hipótesis ideando maneras de ponerlas a prueba, pero no puede estar segura de conocer todos los problemas a los que responde un diseño evolutivo.

El diseño evolutivo no considera ninguno de los aspectos del diseño racional. No considera un problema aislado y busca una solución, sino que considera todos los factores y todos los problemas a la vez. Un diseño puede responder a varios problemas distintos. No descompone el problema en subproblemas, aunque pueden aparecer partes bien diferenciadas. Pero esas partes resultantes del diseño no existen atendiendo a subproblemas sino en relación a criterios de eficiencia y a la historia evolutiva. Esto último se debe a que la evolución funciona mediante el criterio de "parsimonia", es decir cada  diseño nuevo es una modificación de un diseño anterior mediante cambios pequeños que mejoran una problema del pasado evolutivo. Tampoco este tipo de diseño no tiene fases: no existe diseño desarrollo y pruebas como separados sino que todo ocurre a la vez.

Debido a que considera todos los problemas a la vez, el diseño evolutivo es compacto y es óptimo para los problemas que resueve. Al menos es un optimo "local", es decir es optimo en el sentido de que es mejor que cualquier diseño ligeramente modificado a partir de él, pero puede no ser el optimo absoluto. Aunque  con el suficiente tiempo, el diseño evolutivo tiende a mejores soluciones si el ambiente, es decir, el criterio de selección, no varía. Las variaciónes que se pueden ver como desventajosas o nocivas, en un momento dado, son importantísimas, porque de la evolución de estas variaciones pueden surgir soluciones inesperadas y mas exitosas que las anteriores. Así es como el diseño evolutivo va encontrando cada vez óptimos de diseño cada vez mejores. hay una terminología especializada para esos procesos evolutivos. ( buscar en google "fitness landscape", por ejemplo).

Al mismo tiempo que es increiblemente compacto, paradógicamente el diseño evolutivo consiente la existencia de elementos del diseño que no producen ni ventaja ni desventaja para resolver los problemas. Gran parte de los genes de un cromosoma no codifican proteinas ni producen efectos conocidos. Pueden ser secuencias desechadas por la evolución, pero la evolución no las elimina porque su presencia no genera ninguna desventaja apreciable. Sin embargo las aves tienen mucho menos genoma de desecho. No se conoce el por qué. Quizá esos desechos añaden peso inutil a cada célula y por tanto al animal y el eliminar peso es mas crítico para las aves que para los demás animales, de la misma forma que sus huesos son un prodigio de aligeramiento de peso. Pero esto es sólo una hipótesis.

Un ejemplo de diseño evolutivo son los vasos capilares de una planta: al mismo tiempo sirven para resolver problemas de transporte de alimentos, cuando envejecen y se lignifican, sirven de estructura y soporte y de resistencia a la ruptura. En el diseño racional  de un edificio, estas funciones las llevarian a cabo distintos elementos, como las tuberías y las vigas, bombas hidráulicas etc. Un órgano cualquiera como el riñón, no solo cumple con su función principal de filtrar la sangre, sino que segrega distintas hormonas que realizan distintas funciones e interaccionan de muchas formas con muy diversas partes del cuerpo. A su vez este órgano está regulado en su funcionamiento por señales químicas de otras partes. Como decía la aparente división en partes modulares de un diseño evolutivo no obedece a criterios de división de funciones per se, sino a criterios de eficiencia y de historia evolutiva. Las células que filtran la sangre estan juntas porque es mas eficiente no porque un proceso de diseño se concentrara en diseñar un riñón. 

El cerebro está formado por capas que son sucesivos añadidos por la evolución, pero hay conexiones de la parte mas externa, la corteza cerebral, a la parte mas interna y primitiva del hipotálamo y viceversa, rompiendo cualquier criterio de modularidad, pero a buen seguro que esas conexiones resuelven con eficiencia los problemas a los que se ha enfrentado este diseño.

Siguiendo con el cerebro, Las funciones cerebrales se agrupan en zonas Hay zonas para la audición, la visión etc, pero a diferencia del diseño modular, se agrupan por razones de eficiencia a la hora de procesar información, no porque el diseño por funcionalidades aisladas fuera un a priori debido a la forma en que se divide el diseño racional, como en el caso del hardware o el software de un ordenador o el motor en un coche.

A pesar de esa aparente modularidad, en el diseño evolutivo, las interacciones con otras partes son complejísimas, al contrario que los módulos del diseño racional, en el que las interacciones con otros modulos se simplifican al máximo. Por eso aunque un organo puede estar bien identificado, cualquier aparato que cumple una función abarca a menudo toda la extensión del organismo. A nivel celular, quimico y social ocurre lo mismo. Por todo ello los diseños evolutivos son refractarios a la ingeniería inversa, es decir es muy difícil, muchas veces casi imposible, saber como funcionan. En cualquier caso es imposible saberlo por completo.

Por lo intrincado y no modular del diseño evolutivo se tiende a menospreciarlo y a considerarlo un sinsentido, ya que es muy dificil si no imposible de entender, únicamente de modo parcial y ello con gran esfuerzo. Lo mismo ocurre con las conductas animales. Una gallina en un corral realiza actos incomprensibles si no se conocen los problemas a los que está adaptado. Por ejemplo, constantemente pica algo y a continuacion levanta la cabeza y lo mueve de un lado a otro con golpes bruscos de movimiento. Es absurdo si no se cae en la cuenta de que con ello, al mismo tiempo que come, vigila posibles depredadores. Manteniéndose quieta con transiciones bruscas de posición es menos visible ante los ojos de esos depredadores, diseñados para detectar movimiento. La apariencia es de un animal tonto que hace cosas sin sentido. Ese es el efecto de la ignorancia de los problemas y las presiones evolutivas a las que siempre estamos sometidos en mayor o menor grado.

Conociendo algunas presiones evolutivas con las que se enfrenta una gallina, podriamos imaginar una solución racional. Para el mismo problema, un diseño racional consideraría un robot con dos cabezas, una para localizar comida y otra vigilar, pero se presentaría un problema enorme de comunicación entre sus dos cerebros teniendo en cuenta la lentitud de los impulsos nerviosos en comparación con los impulsos eléctricos de un robot, además del problema división de funciones y conflictos entre ambas señales en cada órganos. Como ya dije, si las neuronas estan agrupadas en el cerebro es por cuestion de eficiencia, no por razones de modularidad.
 
la razón desconoce todas las "razones" a las que atiende un diseño evolutivo. Por eso los que estudian biología evolutiva, cuando aventuran un hipótesis, es para intentar explicar un diseño biológico, no para cuestionarlo y establecer otro mejor. Curiosamente ocurre al contrario con los estudiosos de de la evolución social lo cual es completamente anticientífico. 

Porque otro efecto del diseño evolutivo son las tradiciones y convenciones de una sociedad. Una sociedad evoluciona y adquiere sus tradiciones por distintos mecanismos. Uno de esos mecanismos es la imitación de las conductas y hábitos que tienen éxito. Eso lo estudia la memética. Otro mecanismo es la razón que produce ideas en algunos individuos que sirven para resolver problemas. El mercado es otro mecanismo que sirve para intercambiar y difundir soluciones a problemas. Luego esas soluciones son adoptadas por imitación.

El diseño evolutivo está en un equilibrio dinámico, es decir, siempre resuelve los problemas a que se enfrenta, porque siempre esta operando el proceso de selección y su misma existencia es prueba de su éxito. De no resolver los problemas a que se enfrenta, habría desaparecido ya. Al mismo tiempo, el diseño siempre esta cambiando para mejorar o para responder a nuevos problemas. En cambio el diseño racional no está en equilibrio con el problema siempre, porque comienza siempre en un estado alejado del equilibrio y no es maduro hasta después de una serie de pruebas. hay que decir además que todo diseño racional no lo es en el sentido puro, ya que se vale finalmente del método de prueba y error, que es un proceso de variación y selección, es decir, evolutivo. la razón es tan limitada que no puede funcionar mucho tiempo generando resultados prácticos sin contrastarse con la realidad a menudo. 

La mayoría de las instituciones que funcionan responden también a una mezcla de tradición y razón. Muchas veces las instituciones eran previas a aquellos que las observaron y las dieron carta de naturaleza y establecieron sus principios, como los elementos del Estado de Derecho y la democracia liberal, enunciados por Pericles, Aristóteles, Locke, Montesquieu, Lincoln, Jefferson etc. Pero previamente a sus escritos, esas instituciones ya estaban aceptadas y sus principios estaban admitidos de forma informal por los habitantes de Atenas e Inglaterra. Tanto es así que Atenas e Inglaterra nunca tuvieron constitucion, porque no la necesitaban.

Por eso, no se pueden transplantar facilmente instituciones en una sociedad que no tenga esas tradiciones preexistentes. O al menos si no existen otras tradiciones más básicas que soportan a las anteriores. No puede haber por ejemplo Estado de Derecho ni democracia en un pueblo que no cree ni es educado en la igualdad ante la ley, en que la verdad sirve para dirimir  responsabilidades y no por castas o por nacimiento etc. No basta la implatación formal de estos elementos tampoco en forma de instituciones como la Justicia, porque a su vez estas instituciones se apoyan en unas tradiciones que tienen en cuenta una cierta visión del mundo y del ser humano, como la creencia en el libre albedrío y la responsabilidad individual. Ningun diseño institucional funciona el sociedad si no ha emergido por cambios evolutivos en equilibrio con los problemas que resuelven. El diseño institucional no se genera del vacío sino de la observación de lo ya existente extrayendo conclusiones para explicar el por qué ciertas cosas funcionan y ciertas no y no invocando principios racionales abstractos. Los que defienden cambios sociales en nombre de principios abstractos racionales, no tienen que esforzarse mucho en convencer dada la bondad de sus intenciones y dada la forzosa sencillez de sus soluciones, inherente a las limitaciones de la razón explicadas anteriormente. En cambio, los que defienden las tradiciones y la prudencia en los cambios, por el contrario, tienen que utilizar largas explicaciones para mostrar razonadamente los delicados equilibrios que se pueden romper si se realizan esos cambios artificiales. Explicaciones con muchas variables que la mayoría es incapaz de comprender racionalmente.


Las instituciones, cuando funcionan realmente, no son mas que tradiciones y estas sin instituciones. Se apoyan no en una estructura formal sino en el hecho de que la gente piensa que las cosas se deben hacer de esa manera. La estructura formal sirva para que las tradiciones cumplan mejor su misión, pero es no su misma esencia.
                                 
Las tradiciones se nos antojan a veces arbitrarias. El ejemplo equivalente de la gallina en el diseño evolutivo de las costumbres puede ser, por ejemplo, la ablación del clítoris. Larry Arnhart da una explicación muy acertada: La ablación del clítoris al parecer es una garantía adicional que no tienen mas remedio que ofrecer las mujeres para hacerse mas codiciadas por los pocos varones lo suficientemente dotados económicamente como para ser atractivos como pareja en ciertas sociedades con escasos medios de vida. La competición entre las mujeres, la escasez de candidatos varones con suficiente medios y la instintiva preferencia del varón por las mujeres jóvenes inexpertas y fieles para una relación duradera trae como consecuencia esa conducta. Puede que ninguna familia que realiza esta práctica conoce todas estas razones, ya que la generación de esta tradición no es racional, sino que obedece mas bien a una interelación entre diseño conductal, social y racional, tampoco yo conozco otras tantas razones de por qué esto es así, pero está claro que la solución no es la ilegalización y la imposición de otra conducta, porque un cambio legislativo en principio bienintencionado genera una serie de cambios sociales imprevistos y perjudiciales. Por ejemplo, si las razones que apunto son ciertas entonces es probable que la prohibición de la ablación puede impulsar a los varones a codiciar aun mas a las mujeres castradas, ya que sería signo de virtud en la novia y en la familia de la novia porque, a pesar de la prohibición, se han tomado la costosa molestia de preservar la virtud de su novia. Además para el varón el tener esa mujer sería un signo de estatus en su sociedad. Solo la exhortación moral a los varones y hacia las madres de las niñas y la desaparición de las condiciones sociales de pobreza que impulsan a esta conducta (por medio del desarrollo económico) puede cambiar esto.
        
Cuando se intenta implantar unas instituciones sin tradiciones que las soporten, la evolución social crea  estructuras y relaciones que distorsionan y cooptan sus partes para otros propósitos. El efecto visible es una corrupción galopante.

Este sería un ejemplo de diseño evolutivo: hay módulos, pero estan entremezclados, no hay aislamiento entre niveles                       
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Este podría ser el diseño racional de la primera figura modificado por por evolución. Por ejemplo, partiendo de un diseño institucional como un parlamento, la presidencia y el poder judicial, se ve un modulo, en puntos, que no estaba contemplado en el diseño e influye en los demás. Por ejemplo, puede ser un jefe de facción, de tribu, un cacique, los militares o alquien que domina los medios de comunicación en un pais poco desarrollado.

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