Applying complexity science to air traffic management

Complexity science is the multidisciplinary study of complex systems. Its marked network orientation lends itself well to transport contexts. Key features of complexity science are introduced and defined, with a specific focus on the application to air traffic management. An overview of complex network theory is presented, with examples of its corresponding metrics and multiple scales. Complexity science is starting to make important contributions to performance assessment and system design: selected, applied air traffic management case studies are explored. The important contexts of uncertainty, resilience and emergent behaviour are discussed, with future research priorities summarised.

Self-organization and social science

Abstract Complexity science and its methodological applications have increased in popularity in social science during the last two decades. One key concept within complexity science is that of self-organization. Self-organization is used to refer to the emergence of stable patterns through autonomous and self-reinforcing dynamics at the micro-level. In spite of its potential relevance for the study of social dynamics, the articulation and use of the concept of self-organization has been kept within the boundaries of complexity science and links to and from mainstream social science are scarce. These links can be difficult to establish, even for researchers working in social complexity with a background in social science, because of the theoretical and conceptual diversity and fragmentation in traditional social science. This article is meant to serve as a first step in the process of overcoming this lack of cross-fertilization between complexity and mainstream social science. A systematic review of the concept of self-organization and a critical discussion of similar notions in mainstream social science is presented, in an effort to help practitioners within subareas of complexity science to identify literature from traditional social science that could potentially inform their research.

A complexity-based diagnostic on the democratic unity roundtable mud: problems and alternatives (2008-2016)

Este trabajo exploratorio estudia al movimiento político Mesa de la Unidad Democrática (MUD), creada con el fin de oponerse la Gobierno socialista existente en venezuela. La crítica que este documento realiza, parte desde el punto de vista de la Ciencia de la Complejidad. Algunos conceptos clave de sistemas complejos han sido utilizados para explicar el funcionamiento y organización de la MUD, esto con el objetivo de generar un diagnóstico integral de los problemas que enfrenta, y evidenciar las nuevas percepciones sobre comportamientos perjudiciales que el partido tiene actualmente. Con el enfoque de la complejidad se pretende ayudar a comprender mejor el contexto que enmarca al partido y, para, finalmente aportar una serie de soluciones a los problemas de cohesión que presen

Towards complex system design and management in the engineering domain – the smart grid challenge

This is an Author's Accepted Manuscript of an article published in “Emergence: Complexity and Organization”, 15 (2), pp. 14-22 (2013), copyright Taylor & Francis.

Modeling smart grids as complex systems through the implementation of intelligent hubs

ICINCO 2010

The dynamics of industrial emergence

The need to stimulate, identify and nurture new industries is a prominent challenge in advanced economies. While basic science represents a valuable source of new ideas and opportunities, it can often take decades before this science finally finds application in the market. While numerous studies have to date focused on aspects of industrial evolution, (e.g. innovation, internationalisation, new product introduction, technological lifecycles and emerging technologies), far fewer have focused on technology-based industrial emergence. It is clear that if assistance is to be provided to firms and industrial policymakers attempting to navigate industrial emergence then we need an improved understanding of the characteristics and dynamics of this phenomenon. Accordingly, this paper reviews published work from a range of disparate disciplines - evolutionary theory, social construction of technology (SCOT), complexity science, industrial dynamics and technology management - to identify these dynamics. Through this review we conceptualise industrial emergence as a co-evolutionary process in which nonlinear dynamics operate. Industrial emergence is sensitive to the initial availability of resources and the market applications, with growth dependent on the supply-demand coupling, agents' actions to reduce uncertainty and catalytic events. Through synthesizing these key dynamics we go on to propose a conceptual model for industrial emergence. © 2010 IEEE.

On Being Too Nice: Message Interaction in an Asynchronous Learning Network

The interact system model (ISM) is used to examine the interactions between messages submitted during online discussions related to a graduate education course in curriculum theory. Interactions are analyzed using complexity science and conclusions are drawn concerning structures that could enhance discussion and support the construction of collective understandings.

Additionality of Incubator Support on Networks of University Spin-Out Firms

The formation rate of university spin-out firms has increased markedly over the past decade. While this is seen as an important channel for the commercialisation of academic research, concerns have centred around high failure rates and no-to-low growth among those which survive compared to other new technology based firms. Universities have responded to this by investing in incubators to assist spin-outs to overcome their liability of newness. Yet how effective are incubators in supporting these firms? Here we examine this in terms of the structural networks that spin-out firms form, the role of the incubator in this and the effect of this on the spin-out process.

Los conceptos de salud financiera, riesgo y epidemiología en los estados financieros de las compañías del sector de extracción de petróleo crudo y gas natural en Colombia

El presente proyecto tiene como objeto identificar cuáles son los conceptos de salud, enfermedad, epidemiología y riesgo aplicables a las empresas del sector de extracción de petróleo y gas natural en Colombia. Dado, el bajo nivel de predicción de los análisis financieros tradicionales y su insuficiencia, en términos de inversión y toma de decisiones a largo plazo, además de no considerar variables como el riesgo y las expectativas de futuro, surge la necesidad de abordar diferentes perspectivas y modelos integradores. Esta apreciación es pertinente dentro del sector de extracción de petróleo y gas natural, debido a la creciente inversión extranjera que ha reportado, US$2.862 millones en el 2010, cifra mayor a diez veces su valor en el año 2003. Así pues, se podrían desarrollar modelos multi-dimensional, con base en los conceptos de salud financiera, epidemiológicos y estadísticos. El termino de salud y su adopción en el sector empresarial, resulta útil y mantiene una coherencia conceptual, evidenciando una presencia de diferentes subsistemas o factores interactuantes e interconectados. Es necesario mencionar también, que un modelo multidimensional (multi-stage) debe tener en cuenta el riesgo y el análisis epidemiológico ha demostrado ser útil al momento de determinarlo e integrarlo en el sistema junto a otros conceptos, como la razón de riesgo y riesgo relativo. Esto se analizará mediante un estudio teórico-conceptual, que complementa un estudio previo, para contribuir al proyecto de finanzas corporativas de la línea de investigación en Gerencia.

El liderazgo organizacional: una aproximación desde la perspectiva etológica

La presente investigación plantea la necesidad fundamental de generar un proceso de análisis, tendiente a proponer dinámicas organizativas humanas, desde un enfoque etológico. La etología aparece entonces como un estudio sistemático del comportamiento animal, sus formas de asociación, su disparidad, pero sobre todo, su accionar orgánico en la búsqueda de un comportamiento colectivo que propenda por el bien común. En esta medida el liderazgo surge como una posibilidad clara de fomentar relaciones humanas centradas en las diferentes vertientes relacionales; cultura, comunicación, comunidad, axiología, y finalmente etología. Así mismo, se examinan las diferentes estrategias que el liderazgo como posibilidad de cambio dentro de las organizaciones, puede ser fundamentado mediante procesos de comparación etológica, y así generar propuestas que configuren un quehacer organizacional desde la solidaridad, el liderazgo, y el desenvolvimiento interno y externo de las organizaciones.

Relación entre cultura corporativa y desempeño: Una caracterización desde las ciencias de la complejidad

La siguiente monografía busca dar una mirada descriptiva a la cultura corporativa y a su relación con el desempeño organizacional desde la perspectiva de las ciencias de la complejidad. Inicialmente presenta una mirada general de la definición de cultura y caracteriza los sistemas complejos para luego proceder a examinar como algunos fenómenos de la complejidad se ven reflejados en la cultura, revisando la propuesta de Dolan et al, que proponen los valores como atractores en el desempeño. Adicionalmente se examinan distintas formas y definiciones de desempeño organizacional y se identifican algunos estudios que apuntan a la correlación entre culturas fuertes y desempeño. Sin embargo Gordon & DiTomaso concluyen que no se comprende muy bien cómo funciona la relación más allá de la correlación. Finalmente se concluye que la complejidad presenta una opción para explicar cómo puede funcionar la relación entre cultura y desempeño a través de los valores como un elemento cultural que lleva a la emergencia. Sin embargo queda la incógnita sobre la aplicabilidad de estrategias para implementar lo estudiado en organizaciones y en el uso de herramientas de simulación para profundizar en la investigación

Nuevas perspectivas en el estudio de la relación entre la cultura corporativa y el desempeño organizacional a partir de las ciencias de la complejidad

La presenta monografía constituye una profundización y ampliación en tres temas de interés: Cultura corporativa, ciencias de la complejidad y desempeño organizacional. Partiendo de un trabajo inicial que realiza una descripción de los anteriores conceptos y sus posibles relaciones, este trabajo resulta ser la continuación y adición de nuevas perspectivas con el fin de generar mayores aportes en el mundo académico y empresarial. Comienza con la Cultura corporativa y la identificación de sus componentes visibles, conjuntamente con una reflexión sobre este concepto como factor para la transformación y la aceptación del cambio en las organizaciones. Luego, retoma conceptos importantes en las Ciencias de la Complejidad y la teoría de sistemas como lo son los agentes, atractores, la no-linealidad y la auto-organización. Además se hace una revisión de los antecedentes y medidas actuales del desempeño organizacional, configurando al Alfa de Jensen como posible candidato para medir el impacto de la cultura corporativa manteniendo lo principios de las Ciencias de la complejidad.

Truth in complex adaptive systems models should be based on truth by constructive verification

It is argued that the truth status of emergent properties of complex adaptive systems models should be based on an epistemology of proof by constructive verification and therefore on the ontological axioms of a non-realist logical system such as constructivism or intuitionism. ‘Emergent’ properties of complex adaptive systems (CAS) models create particular epistemological and ontological challenges. These challenges bear directly on current debates in the philosophy of mathematics and in theoretical computer science. CAS research, with its emphasis on computer simulation, is heavily reliant on models which explore the entailments of Formal Axiomatic Systems (FAS). The incompleteness results of Gödel, the incomputability results of Turing, and the Algorithmic Information Theory results of Chaitin, undermine a realist (platonic) truth model of emergent properties. These same findings support the hegemony of epistemology over ontology and point to alternative truth models such as intuitionism, constructivism and quasi-empiricism.

How Much Greater Than the Sum of Its Parts? Evaluating Interactions Between Complex Policies

This presentation focuses on methods for the evaluation of complex policies. In particular, it focuses on evaluating interactions between policies and the extent to which two or more interacting policies mutually reinforce or hinder one another, in the area of environmental sustainability. Environmental sustainability is increasingly gaining recognition as a complex policy area, requiring a more systemic perspective and approach (e.g. European Commission, 2011). Current trends in human levels of resource consumption are unsustainable, and single solutions which target isolated issues independently of the broader context have so far fallen short. Instead there is a growing call among both academics and policy practitioners for systemic change which acknowledges and engages with the complex interactions, barriers and opportunities across the different actors, sectors, and drivers of production and consumption. Policy mixes, and the combination and ordering of policies within, therefore become an important focus for those aspiring to design and manage transitions to sustainability. To this end, we need a better understanding of the interactions, synergies and conflicts between policies (Cunningham et al., 2013; Geels, 2014). As a contribution to this emerging field of research and to inform its next steps, I present a review on what methods are available to try to quantify the impacts of complex policy interactions, since there is no established method among practitioners, and I explore the merits or value of such attempts. The presentation builds on key works in the field of complexity science (e.g. Anderson, 1972), revisiting and combining these with more recent contributions in the emerging field of policy and complex systems, and evaluation (e.g. Johnstone et al., 2010). With a coalition of UK Government departments, agencies and Research Councils soon to announce the launch of a new internationally-leading centre to pioneer, test and promote innovative and inclusive methods for policy evaluation across the energy-environment-food nexus, the contribution is particularly timely.