Teoria do Caos e Efeito Borboleta

 

“Chaos means something that looks random but is not random. The theory of chaos deals with sensitive dependence on initial conditions in non-linear dynamical systems, which is responsible for the apparent randomness. The Earth’s atmosphere, plus its surroundings, is chaotic.” Edward Lorenz

A Teoria do Caos é um soco na cara de muitos. Basicamente ela nos mostra a aleatoriedade a qual estamos expostos ao fazermos previsões. Edward Lorenz, buscando prever o clima (e errando), descobriu em 1961 o que depois seria descrito como a Teoria do Caos. Ao perceber que alterar pequenas condições iniciais (truncamento de casas decimais) de um modelo de previsão meteorológica, encontrou resultados totalmente diferentes, sugerindo a imprevisibilidade dos resultados.

“O bater das asas de uma borboleta num extremo do globo terrestre, pode provocar uma tormenta no outro extremo no espaço de tempo de semanas” Edward Lorenz

Deste “erro” surgiu o famoso Efeito Borboleta, ou Attractor de Lorenz, que nos faz entender o quanto as condições iniciais importam para o que ocorrerá ao seguir. Por isso, termos os melhores dados e informações é necessário para quaisquer tipos de previsões. Apesar disso, dado que pequenas variações iniciais são importantes, pelo encadeamento de erros, o resultado é usualmente incerto. Em linguagem nerd, o Caos é a maneira simples de dizer que o desenvolvimento de problemas complexos e não-lineares ao longo do tempo são imprevisíveis e irregulares, mesmo ao se utilizar de modelos ajustados. Ou seja, a vida, um jogo de futebol ou o trânsito é imprevisível.

Condições Iniciais

O filme Efeito Borboleta, estrelado por Ashton Kutcher, trouxe a teoria para a prática. Ao voltar no passado e alterá-lo, o personagem modifica significativamente o futuro, mas sem nenhuma previsibilidade, trazendo resultados desastrosos. Isto está presente mais do que se imagina em nosso dia a dia. O trânsito por exemplo. Temos um modelo bem claro e determinístico de como pegarmos o carro, irmos para o trabalho e chegarmos mais rápido. O trajeto de todos os dias. Mas um dia está trânsito e outro não. Se você tivesse saído 10 minutos antes, não estaria. A condição inicial importa e muito. Pensemos agora do lado dos engenheiros de tráfego. É bem difícil resolver o trânsito de São Paulo, por mais que exista maneiras de melhorá-lo. Isto porque, um sinal quebrado na Zona Norte, pode causar um congestionamento na Zona Sul. O encadeamento de efeitos é a resposta para isto.

Modelos e Tomadas de Decisões

Isto significa que devemos desistir de previsões, modelos e portanto, da tomada de decisão? Não. Por mais que seja difícil adivinhar o futuro ou trazer a complexidade da vida para simples modelos, não se deve desistir. O que sim deve acontecer, é incorporar o Caos aos modelos. Hoje, a teoria é utilizada para muitas áreas, desde a medicina ao mercado financeiro. Neste último, modelos de taxas de câmbio são parte disto. Segundo muitos traders, a classe de ativos mais difícil de ser operada e com comportamento caótico, é o câmbio. Isto por conta da dependência de múltiplos fatores e comportamentos. O que afeta a relação dólar e real? Tudo.

E como modelar ativos que a princípio podem ser totalmente aleatórios? É verdade que o caos é aleatório, mas ainda assim existe uma certa ordem. Como apresentado na famosa figura de Lorenz, que rendeu o nome de efeito borboleta, um sistema de três equações cria um gráfico no qual cada uma das linhas partiu de uma diferente condição inicial, e no fim, todas essas linhas formam uma figura semelhante à uma borboleta. Ou seja, mesmo no caos existe ordem, curioso. O que nos mostra que buscar prever um único individuo é muito mais difícil do que o coletivo, mesmo em situações não-lineares, onde tudo pode acontecer.

Famosa figura resultada dos estudos de Lorenz – Diversos números aleatórios gerados a partir de um sistema de equações forma um padrão (uma certa ordem)


Para o comportamento humano, saber um pouco sobre essa teoria é de extrema importância, pelos efeitos encadeados de uma tomada de decisão. Fernando Collor faltou nessa aula, ao congelar as poupanças em busca de parar a subida de preços, trazendo um desastre econômico para o país. Dilma Roussef, decidiu por abaixar os juros, enquanto seu Ministro Mantega buscou controlar o capital, para evitar a apreciação da moeda. Tudo deu errado. A razão vem pela ignorância ou ingenuidade de imaginar que a economia responde de maneira linear às decisões. E por isso alguns também utilizam da Teoria para exemplificar o porquê o Estado não deve intervir tanto na economia. Uma decisão tão centralizada e importante pode gerar efeitos totalmente imprevisíveis, ainda mais quando feita sem a devida análise. Em conclusão, não temos como evitar o Caos, mas sim lidar com ele. 


Fontes

Entenda a teoria do caos e o efeito borboleta, que ajudam a explicar o Universo - BBC News Brasil

Chaos and Exchange Rates (angelfire.com)

 Chaos Theory in Financial Markets | by Anuj Kapse | Medium

LorenzPanel.pdf (mit.edu)

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