Sunday, August 5, 2012

ULTIMAS TENDENCIAS EN LA INVESTIGACIÓN DE MORFOLOGÍA URBANA

Presentación para las Jornadas de la Secretaría de Investigación, Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de Buenos Aires.
Año 2005
Unidad Temática: TECNOLOGÍA EN RELACION PROYECTUAL. La Concreción del Proyecto. 
 Mesa temática: Tecnologías, desarrollos conceptuales, pedagógicos y relatos de proyectos en relación con la arquitectura y el urbanismo

INTRODUCCIÓN

Superadas las creencias de la tradición inhibida de las décadas del ’20 al ’50, donde las manifestaciones arquitectónicas eran hiper-conscientes, conservadoras, elitistas, centralistas, pragmáticas, con componentes de un fundamentalismo místico para dominar las masas, nos encontramos ante las nuevas teorías de los ’60, en los que la mayor parte de los estudios no se basaban en la historia, aunque sí consideraban la existencia y distribución de los edificios históricos; el planeamiento  de pueblos y ciudades aún resultaba en contenedores del uso de la tierra.  Durante la transición del CIAM al TEAM X no había un compromiso activo de los diseñadores en actitudes políticas o sociales; compartían con Le Corbusier la idea que la arquitectura y urbanismo podían transformar socialmente a los hombres y que deberían reflejar algunos principios ordenadores de la naturaleza. Esta idea subyacente de considerar la arquitectura a escala cósmica se expresa como “escuela metafísica”.
La forma emergía de los elementos estructurales, era su resultante.
Este manifiesto producía la cúpula, el tetraedro, el arco, en referencia a las ideas platónicas, con la intención de influir de manera indirecta en el orden mental de los usuarios.

Los más prominentes críticos de esta posición fueron Kevin Lynch, Christopher Alexander y Jane Jacobs, quienes instaron por una aproximación más humana al planeamiento urbano, basados en la información de lo que sucede en las ciudades. Alexander fue el que incorporó por primera vez conceptos matemáticos en el estudio de las mismas, comprendiendo que la ciudad era un complejo organizado a la manera de un organismo biológico, que sólo podía entenderse mediante nuevas herramientas conceptuales. Afirmaba que todas las ciudades históricas o “naturales” tienen muchísimas superposiciones o subconjuntos que implican su diversidad. Con el desarrollo de los “patterns” Alexander mostraba una clara regresión al deductivismo.

TENDENCIAS

Recientemente, las investigaciones sobre forma urbana se siguen en muchas direcciones, siendo la rama histórica la más fuerte, basada en la importancia de las formas creadas por previas generaciones. En efecto, los morfologistas urbanos no hemos de limitar la atención a la forma, sino que también hemos de examinar los individuos, organizaciones y procesos que han conducido a esa forma.
Este es el camino que hemos seleccionado en el proceso de nuestra investigación, apoyados por la teoría de “Ciudad Fractal” (Batty  and Longley, 1994, Batty y Xie,  1996), que demuestra los orígenes de las formas fractales urbanas, e implica una relación directa con estos modelos.
Sin embargo, hemos de abordarla desde una concepción amplia, no reduccionista, evitando apoyarnos solamente en la geometría de las formas emergentes –fisicalismo epistemológico- , y buscando las reglas de transición.

La arquitectura y urbanismo están francamente relacionados con la biología (esto es intuitivamente verdadero desde una perspectiva estructuralista) y su evidente relación con las formas fractales; el fisicalismo epistemológico y el organicismo se estudian a través de la teoría de sistemas complejos, en el marco de la teoría del caos. El producto resultante se logra seleccionando algunos elementos de la estructura abstracta formal considerada (geometría fractal).

Esta idea de conexión biológica ha sido usada por arquitectos tradicionalistas, modernistas, posmodernos, de-constructivistas, organicistas... generalmente focalizados desde una imitación morfológica de la naturaleza, y en los últimos años incluyendo las estructuras producidas por insectos (redes de arañas, excavaciones de termitas, etc) y la utilización de biotecnología  e ingeniería genética para optimizar los materiales de construcción (1). Nuevamente nos encontramos con la antigua creencia metafísica por la cual todos los fenómenos responden a un orden fundamental, y en consecuencia deberían interpretarse según la ley de ese orden; pero....... qué hay de aquéllas formas urbanas vernáculas y espontáneas, realizadas según un modelo que parece ser inconsciente, o accidental?  Estas formas, pueden hallarse dentro de un gran espectro, desde los diseños generados en estado de inconsciencia, pasando por los diseños generados por conocimiento tácito,  hasta llegar a los diseños de matemática aplicada.
El estadio intermedio, es de nuestro especial interés, ya que en nuestra disciplina podemos basarnos en las formas que integran el habitat, las que proceden del accionar humano, para un análisis más acabado de dicha sociedad. Recordemos que el objeto principal del pensamiento teórico del diseño urbano, no está en los significados arquitectónicos de los edificios sino en la sociedad y la forma físico-espacial de las ciudad que habita.

La experimentación acerca del comportamiento de los agentes de un sistema se realiza por medio de softwares de simulación, como L-Systems, Difussion Limited Aggregated (DLA), Cellular Automata (CA).

 Se trata de hallar, con el apoyo de herramientas informáticas, lo que a simple vista está oculto. El investigador se esfuerza por alcanzar una comprensión del mundo, y en este proceso, esta tecnología es una útil experiencia de pensamiento.
La comprensión de las raíces cientificistas de la arquitectura y urbanismo –cualquiera sea la teoría de la que partimos- requieren otras consideraciones, las que conciernen al modo en que percibimos los mismos. (2)

“It has more to do with our own internal structure as human beings than with more general biological structures. The answers are to be found in cognitive processes, perception, and neurophysiology”. (N. Salingaros, 2003)
En apoyo de esta afirmación, el Dr. Salingaros (University of Texas, San Antonio), cita el trabajo de  Steven Pinker (profesor de psicología en el MIT), quien advierte sobre los planificadores que utilizan los “principios científicos”, sustentados por preferencias culturales, forzando a millones de personas a vivir en grises “cajas de cemento” –como  llama a los proyectos sociales masivos- que produjeron grandes atrocidades en la historia.

FRACTALIDAD Y FORMA URBANA


Según el profesor Brian H. Kaye, la posibilidad que los conceptos de dimensión fractal desarrollados por Mandelbrot,  puedan ser usados para describir estructuras complejas, ofrece un escape a las modelizaciones de “gallinas esféricas”. (3) Kaye adapta el “yardstick method” utilizado por Mandelbrot con lo que él llama una técnica de camino estructurado (structured walk technique) para el estudio de partículas de Carbono, la que podemos utilizar por extrapolación.

Cuando usamos la técnica de camino estructurado para explorar figuras euclidianas más complicadas que un círculo, se obtienen resultados interesantes,  las elipses elongadas aparentemente muestran una estructura fractal para exploraciones de baja resolución, cuando sabemos que son euclidianas. Esto muestra el peligro de llevar a cabo un experimento en el cual uno ansía encontrar un resultado.

Hemos de notar también que una diferencia importante entre un fractal natural y otro ideal es que el fractal natural  puede ser solamente usado para describir un borde real sobre un rango especificado de resolución, y que cualquier borde natural  puede exhibir diferentes bordes fractales y/o euclidianos en varios niveles de resolución.
Este sería el caso de Buenos Aires y sus manzanas: desde la resolución satelital, los bordes de la mancha urbana son fractales similares al conjunto de Mandelbrot, luego un conjunto de manzanas definidas por su borde se transforman en un grupo de cuadrados ( figuras euclidianas) y si avanzamos en el nivel de complejidad, el tejido se puede comparar a la carpeta de Sierpinski.
Estos patterns –modelos- pueden consistir en subconjuntos con diferente dimensión fractal, que muestran un comportamiento multifractal. (4)
Y, acerca de la medición del borde fractal de una ciudad determinada, de nada nos serviría el resultado arrojado si no comprendiéramos que un incremento del borde –más si la superficie de la mancha urbana se mantuviera hipotéticamente estable- indicaría un incremento de la población, mayor posibilidad de relaciones, menor distancia al centro, etc. Una sencilla ecuación matemática nos impulsa a la consideración de muchos problemas urbanos. (5)

Por lo tanto, con estos programas utilizados en investigación, accedemos a la observación empírica de los múltiples productos (resultados espaciales) que arrojan, pero también se necesita de nuestra intuición y experiencia para una selección adecuada de los mismos; luego, deberemos reflexionar sobre cómo los individuos se desarrollan según la organización seleccionada, en la colectividad correspondiente, que a su vez afectará a otros individuos dentro de otras colectividades. (6) (7)

ÚLTIMAS CONSIDERACIONES

En toda investigación, se produce un proceso en el cual el investigador trabaja basado en sus creencias, confronta sus ideas con los conceptos imperantes en la sociedad, y las transforma luego, en una sucesión de descubrimientos que deberán ser reincorporados como material y medio de nuevas investigaciones, para dar sentido así a la investigación original.

La ciencia es una creencia más. Por lo tanto, cualquier investigador está en la misma posición que otro que emplea otro método: la certidumbre se da de acuerdo al método seleccionado.
Podemos entonces abordar la investigación de la arquitectura desde el cientificismo y/o desde la filosofía, antropología y sociología. Parece ser que todo es cuestión de método, que el campo de la ciencia es móvil y entonces podemos permitirnos tener en cuenta todos los casos, lo que plantearía el problema de determinar cuál es la instancia de legitimación de los saberes científicos.
Estos nuevos saberes sirvieron a especulaciones teóricas, donde el producto queda en la mera formulación y no va a alcanzar la construcción concreta tal cual se lo ha formulado, pero se caracterizará por un plus de significación que legitima la producción de conocimientos. (J. Sarquís, 1997). En este punto quisiera aclarar que consideramos la investigación en nuestra disciplina, tanto en el marco de las búsquedas teóricas como las prácticas proyectuales, ya que éstas implican siempre un proceso de investigación para lograr el esclarecimiento de un problema.


El estudio de cualquier organización basada en el espacio geométrico abstracto, inspirado solamente en sus aspectos formales, sería incompleto si no se incluyen también aspectos sociales (culturales) y filosóficos. No expresaríamos que son caóticos sino que hay distintos órdenes, más complejos, que deben ser comprendidos. Según este punto de vista de defensa de la ciencia en sentido amplio, las creencias pueden ser rastreadas en el testimonio de los demás, en la intuición, en reflexiones, en la experiencia, las actividades prácticas.
Las teorías nos proveen aspectos particulares de una verdad, y los investigadores no deberíamos tomar una de ellas como correcta y otras como incorrectas, sino balancearlas mutuamente. Si las teorías universalmente aceptadas son los núcleos duros, densos, no negociables (ciencias duras, en referencia al fisicalismo), sostenemos que las investigaciones pueden realizarse con el apoyo de las ciencias humanas, para desarrollar la periferia blanda, menos densa, plausible de innovaciones.
Para ello, deberemos plantearnos la posibilidad de incluir en un proyecto transdisciplinar aquellos saberes considerados como “no científicos’, (prácticas tradicionales, saberes cotidianos. Estos enfoques ofrecen puntos de vista imprescindibles que la ciencia por sí misma no nos da. (7)
La reflexión nos debe permitir desviaciones y escisiones en la investigación y debe tener en cuenta la implicancia social y humana del resultado epistemológico teórico.

La teoría matemática es esencial para la indagación de las prácticas sociales, incluyendo las tareas de diseño. Las modelaciones digitalizadas de la forma, y sus resultados, podrán ser falseadas, en el sentido de Karl Popper: los datos soportan las hipótesis o las refutan. Pero los tópicos sociales son muy complejos para ser reducidos estrictamente a modelaciones; podrá haber más  acercamientos a la realidad mediante exploraciones interdisciplinarias. El primer paso consistiría en examinar las construcciones epistemológicas de los pobladores en cuestión, a fines de evitar errores en los futuros proyectos e intervenciones urbanas. 


NOTAS

1.- Como ejemplo, las cabras criadas por Nexia Biotechnologies, en Montreal, tienen un gen de araña que produce la proteína de la seda de araña, para que se desarrolle en su leche. Esta proteína se está usando en una nueva fibra que es cinco veces más resistente que el acero. Se aplicaría en principio para hilos de sutura y luego en la industria de la construcción. (National Geographic, enero de 2003)
2.- Bastaría con recordar, que la palabra “urbe”, tiene su raíz en “urbs”, las piedras de una ciudad, su materialidad para la concreción de refugio, comercio. Y la palabra “ciudad”, tiene su raíz en “civitas”, la palabra para designar emociones, rituales, las convicciones.

3.- Kaye advierte del peligro de la extrema simplificación en los estudios morfológicos. Ejemplifica con lo que él llama “el síndrome de las gallinas esféricas”. En su libro “A Random Walk Through Fractal Dimensions”, comenta que esta “enfermedad”, desvía a los investigadores de la realidad hacia sobre-simplificados modelos de sistemas. Se refiere a la anécdota histórica del físico a quien se le encomendó el estudio del calor generado por un galpón (criadero) atestado de pollos. El objetivo del estudio consistía en ver cuánto calor generaban y perdían los pollos, y si el equipo de refrigeración era suficiente para mantenerlas “felices”. Luego de seis meses, le preguntan si arribó a algún resultado, y el físico responde “no aún, pero estoy llevando a cabo experimentos de modelación en una computadora, que encuentra cuánto calor pierde la superficie de un pollo esférico”. Las plumas reales, las alas, las patas del pollo, son un desafío muy grande para las matemáticas de una computadora, y una de las tentaciones para un investigador es cambiar la estructura en una más sencilla, para resolver el problema con la tecnología disponible, en lugar de desarrollar tecnologías que traten con la realidad del estudio.

4.- Los multifractales son objetos multi-escalares, construidos desde esquemas multiplicativos. Tienen fuerte dependencia del dato: por ej. racimos que devienen en racimos, y así sucesivamente. El concepto es utilizado para analizar tráficos de redes, tráfico vehicular, etc, aquellos sistemas que denotan fluctuaciones en la escala, o sea poseen un espectro de índices de escalamiento –un espectro de exponentes-. Según la distribución de su masa se clasifican en homogéneos o heterogéneos.
5.- Un fenómeno urbano que sirve de claro ejemplo, es el que se da en las áreas latinas de Los Angeles, California, con predominio de inmigrantes mexicanos, de primera y segunda generación. El código de edificación  de Los Angeles, tiene reglas muy estrictas acerca de las construcciones y el uso del suelo. Si bien, la morfología urbana parece euclidiana, basta estudiar las viviendas por dentro y ver, como los inmigrantes producen sucesivas particiones en el interior de las mismas, para poder albergar cada vez más inmigrantes.  Un estudio del borde, no puede demostrar este fenómeno de particiones internas.
6.- En el Centro de Matemática y Diseño dirigido por la dra. Vera de Spinadel (FADU-UBA) ya hemos experimentado al respecto, tomando fotografías aéreas y pasándolas por el filtro de pixelado, transformando luego los pixels en 3D, metodología ideal si el proyecto urbano no presenta bordes difusos. Si la mancha urbana es difusa, y se mezcla con áreas montañosas, la experiencia personal indica que no es conveniente este método, porque el software suele confundir las áreas, especialmente si se trata de una fotografía satelital. Otro problema es que en el ejemplo estudiado en Luján, el  área de la plaza frente a la Basílica, es un vacío , se ve en blanco, pero se podría confundir con los techos a los que da directamente la luz del sol. Consultando a especialistas norteamericanos en estudio de fotografías aéreas, ellos se han encontrado con el  mismo inconveniente, y su sugerencia fue que lo ideal es visitar el área para dar una información más objetiva. Aquí , es muy importante la experiencia personal.
7.- La población puede forzar la forma urbana, según sus diferencias intra-étnicas. Un ejemplo surgió cuando inversores chinos provenientes de Hong Kong revelaron planes para construir un complejo de edificios altos en el casco antiguo de China Town, Los Angeles, que les recordaba el urbanismo de su lugar de origen. Este emprendimiento, fue resistido por otros chinos que no provenían del mismo paisaje urbano. Sucesos similares ocurrieron en los suburbios de China Town, entre las mayorías taiwanesas y otros grupos chinos. (ver “Postmetrópolis. Critical Studies of Cities and Regions”, Edward Soja,  2000)

BIBLIOGRAFÍA

.- “Fractal Geometry of Urban Patterns and their Morphogenesis”, en Discrete Dynamics in Nature and Society, 1998.vol. 2, pag. 127-145.
FRANKHAUSER, Pierre. 2000 Fractal Analisis of Urban Structures. (Francia, IRADES, Université de Besançon). 1999.
RAPPOPORT, Amos. “Aspectos Humanos de la Forma Urbana. Hacia una confrontación de las Ciencias Sociales con el diseño de la forma urbana”. Colección Arquitectura/Perspectivas, Ed. Gustavo Gilli, Barcelona, 1978
SALINGAROS, Nikos.. (Taylor and Francis Ltd). “Urban Space and Its Information Field”, en Journal of Urban Design, vol 4, pág. 29-49. (publicación on line con permiso de Taylor and Francis, http://www.math.utsa.edu/sphere/salingar/UrbanSpace.html) 1999.
SOJA, Edward W. (USA) Postmetropolis. Critical Studies of Cities and Regions. 2000 (United Kingdom: MPG Books Ltd, 2002)
SPINADEL, Vera W. de, PERERA, Jorge G., PERERA, Jorge H.. Geometría Fractal. (Buenos Aires: Nueva Librería S.R.L.) 1994
SPINADEL, Vera W. de.. Microcurso: Fractales, Caos y Diseño Urbano. ICVA. 1er Congreso Virtual de Arquitectura, FADU, Argentina. Diciembre 1999 a Enero 2000

.- “The Fractal Approach. A new tool for the spatial analysis of urban agglomerations”, en Population: An English Selection, special issue New Methodological Approaches in the Social Science. 1997.  Pag. 205-240

Arq. Myriam B. Mahiques, Febrero 2005

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