En términos generales, la modularidad es el grado en que los componentes de un sistema pueden separarse y recombinarse, a menudo con el beneficio de flexibilidad y variedad de uso. [1] El concepto de modularidad se utiliza principalmente para reducir la complejidad al dividir un sistema en diversos grados de interdependencia e independencia y "ocultar la complejidad de cada parte detrás de una abstracción y una interfaz". [2] Sin embargo, el concepto de modularidad se puede extender a múltiples disciplinas, cada una con sus propios matices. A pesar de estos matices, se pueden identificar temas consistentes relacionados con los sistemas modulares. [3]
El significado de la palabra "modularidad" puede variar un poco según el contexto. Los siguientes son ejemplos contextuales de modularidad en varios campos de la ciencia, la tecnología, la industria y la cultura:
El término modularidad es ampliamente utilizado en estudios de sistemas tecnológicos y organizacionales. Los sistemas de productos se consideran "modulares", por ejemplo, cuando se pueden descomponer en varios componentes que se pueden mezclar y combinar en una variedad de configuraciones. [6] [7] Los componentes pueden conectarse, interactuar o intercambiar recursos (como energía o datos) de alguna manera, adhiriéndose a una interfaz estandarizada. A diferencia de un producto estrechamente integrado en el que cada componente está diseñado para funcionar específicamente (y a menudo exclusivamente) con otros componentes particulares en un sistema estrechamente acoplado, los productos modulares son sistemas de componentes que están " déjamente acoplados ". [8]
En El lenguaje de los nuevos medios , Lev Manovich propone cinco "principios de los nuevos medios" que deben entenderse "no como leyes absolutas sino más bien como tendencias generales de una cultura en proceso de informatización". [9] Los cinco principios son representación numérica, modularidad, automatización, variabilidad y transcodificación. La modularidad dentro de los nuevos medios representa que los nuevos medios están compuestos por varios módulos separados y autosuficientes que pueden actuar de forma independiente o juntos en sincronización para completar el nuevo objeto de medios. En Photoshop , la modularidad es más evidente en las capas; una sola imagen puede estar compuesta de muchas capas, cada una de las cuales puede tratarse como una entidad completamente independiente y separada. Los sitios web se pueden definir como modulares, su estructura está formada en un formato que permite cambiar, eliminar o editar sus contenidos manteniendo la estructura del sitio web. Esto se debe a que el contenido del sitio web opera por separado del sitio web y no define la estructura del sitio. Toda la Web , señala Manovich, tiene una estructura modular, compuesta de sitios y páginas independientes, y cada página web en sí está compuesta de elementos y código que pueden modificarse de forma independiente. [10]
Se dice que los sistemas organizacionales se vuelven cada vez más modulares cuando comienzan a sustituir estructuras jerárquicas estrechamente integradas por formas débilmente acopladas. [11] Por ejemplo, cuando la empresa utiliza la fabricación por contrato en lugar de la fabricación interna, está utilizando un componente organizacional que es más independiente que la creación interna de tales capacidades: la empresa puede alternar entre fabricantes por contrato que realizan diferentes funciones, y el fabricante por contrato puede trabajar de manera similar para diferentes empresas. [11] A medida que las empresas de una industria determinada comienzan a sustituir actividades que alguna vez se llevaron a cabo internamente por acoplamientos flexibles con componentes organizacionales que se encuentran fuera de los límites de la empresa, todo el sistema de producción (que puede abarcar muchas empresas) se vuelve cada vez más modular. Las propias empresas se convierten en componentes más especializados. El uso de estructuras débilmente acopladas permite a las empresas lograr una mayor flexibilidad tanto en alcance como en escala. [11] Esto está en línea con la modularidad en los procesos de producción, que se relaciona con la forma en que se producen los artefactos tecnológicos. Consiste en toda la cadena de valor del artefacto, desde el diseño del artefacto hasta las etapas de fabricación y distribución. En la producción, la modularidad suele deberse a una mayor modularidad del diseño. [12] La empresa puede cambiar fácilmente entre diferentes proveedores de estas actividades (por ejemplo, entre diferentes fabricantes contratados o socios de alianza) en comparación con desarrollar las capacidades para todas las actividades internamente, respondiendo así a las diferentes necesidades del mercado más rápidamente. Sin embargo, estas ganancias de flexibilidad tienen un precio. Por lo tanto, la organización debe evaluar las ganancias de flexibilidad que se pueden lograr y cualquier pérdida de desempeño que la acompañe, con cada una de estas formas.
La modularización dentro de las empresas conduce a la desagregación de la forma tradicional de gobernanza jerárquica. [13] [14] [15] La empresa se descompone en unidades organizativas autónomas (módulos) relativamente pequeñas para reducir la complejidad. La modularización conduce a una estructura en la que los módulos integran tareas fuertemente interdependientes, mientras que las interdependencias entre los módulos son débiles. En este sentido, la difusión de formas organizativas modulares se ha visto facilitada por los esfuerzos generalizados de la mayoría de las grandes empresas por rediseñar, reorientar y reestructurar. Estos esfuerzos suelen implicar una fuerte orientación a los procesos: el proceso completo de prestación de servicios de la empresa se divide en procesos parciales, que luego pueden ser manejados de forma autónoma por equipos multifuncionales dentro de unidades organizativas (módulos). La coordinación de los módulos se lleva a cabo a menudo utilizando mecanismos del mercado interior, en particular mediante la implementación de centros de beneficio . En general, la modularización permite una reacción más flexible y rápida a las condiciones generales o del mercado cambiantes. Sobre la base de los principios anteriores, son posibles muchas formas alternativas de modularización de organizaciones (con o sin fines de lucro). [12] [16] Sin embargo, es crucial tener en cuenta que la modularización no es un concepto organizacional independiente y autónomo, sino que consta de varias ideas básicas, que son partes integrales de otros conceptos organizacionales. Estas ideas centrales se pueden encontrar en todas las empresas. En consecuencia, no es sensato caracterizar a una empresa como "modular" o "no modular", porque las empresas siempre son modulares hasta cierto punto.
Los sistemas de entrada, o "mecanismos computacionales de dominio específico" (como la capacidad de percibir el lenguaje hablado) se denominan facultades verticales y, según Jerry Fodor, son modulares porque poseen una serie de características que, según Fodor, constituyen modularidad. La lista de Fodor de características que caracterizan a los módulos incluye lo siguiente:
Fodor no sostiene que ésta sea una definición formal o una lista exhaustiva de características necesarias para la modularidad. Sólo sostiene que los sistemas cognitivos caracterizados por algunas de las características anteriores probablemente se caractericen por todas ellas, y que tales sistemas pueden considerarse modulares. También señala que las características no son una proposición de todo o nada, sino que cada una de las características puede manifestarse en algún grado, y que la modularidad en sí misma tampoco es una construcción dicotómica: algo puede ser más o menos modular: "Uno Por lo tanto, esperaríamos –lo que de todos modos parece deseable– que la noción de modularidad admitiera grados" (Fodor, 1996 [1983]:37).
En particular, la característica "no ensamblado" de Fodor contrasta marcadamente con el uso de la modularidad en otros campos en los que los sistemas modulares se consideran jerárquicamente anidados (es decir, los módulos están compuestos de módulos, que a su vez están compuestos de módulos, etc.) Sin embargo, Max Coltheart señala que el compromiso de Fodor con la característica no ensamblada parece débil, [17] y otros estudiosos (por ejemplo, Block [18] ) han propuesto que los módulos de Fodor podrían descomponerse en módulos más finos. Por ejemplo, mientras Fodor distingue entre módulos separados para el lenguaje hablado y escrito, Block podría descomponer aún más el módulo del lenguaje hablado en módulos para análisis fonético y formas léxicas: [17] "La descomposición se detiene cuando todos los componentes son procesadores primitivos, porque la operación de un procesador primitivo no puede descomponerse en suboperaciones" [18]
Aunque el trabajo de Fodor sobre la modularidad es uno de los más extensos, hay otros trabajos en psicología sobre la modularidad que vale la pena destacar por su simetría con la modularidad de otras disciplinas. Por ejemplo, mientras Fodor se centró en los sistemas de entrada cognitiva como módulos, Coltheart propone que puede haber muchos tipos diferentes de módulos cognitivos y distingue entre, por ejemplo, módulos de conocimiento y módulos de procesamiento. El primero es un cuerpo de conocimiento independiente de otros cuerpos de conocimiento, mientras que el segundo es un sistema de procesamiento de información mental independiente de otros sistemas similares.
Sin embargo, los datos que los neurocientíficos han acumulado no han apuntado a un sistema de organización tan claro y preciso como la teoría de la modularidad propuesta originalmente por Jerry Fodor. Se ha demostrado que es mucho más complicado y diferente de persona a persona, aunque existen patrones generales; A través de una mezcla de neuroimagen y estudios de lesiones, se ha demostrado que hay ciertas regiones que realizan ciertas funciones y otras regiones que no realizan esas funciones. [19]
Como en algunas de las otras disciplinas, el término modularidad puede usarse de múltiples maneras en biología. Por ejemplo, puede referirse a organismos que tienen una estructura indeterminada en la que se pueden ensamblar módulos de diversa complejidad (por ejemplo, hojas, ramitas) sin límites estrictos en su número o ubicación. Muchas plantas e invertebrados sésiles (inmóviles) de las zonas bentónicas demuestran este tipo de modularidad (por el contrario, muchos otros organismos tienen una estructura determinada que está predefinida en la embriogénesis ). [20] El término también se ha utilizado en un sentido más amplio en biología para referirse a la reutilización de estructuras homólogas entre individuos y especies. Incluso dentro de esta última categoría, puede haber diferencias en cómo se percibe un módulo. Por ejemplo, los biólogos evolutivos pueden centrarse en el módulo como un componente morfológico (subunidad) de un organismo completo, mientras que los biólogos del desarrollo pueden utilizar el término módulo para referirse a alguna combinación de componentes de nivel inferior (por ejemplo, genes ) que son capaces de actuar. de manera unificada para realizar una función. [21] En el primero, el módulo se percibe como un componente básico, mientras que en el segundo el énfasis está en el módulo como colectivo.
Los estudiosos de la biología han proporcionado una lista de características que deberían caracterizar un módulo (como lo hizo Fodor en La modularidad de la mente [22] ). Por ejemplo, Rudy Raff [23] proporciona la siguiente lista de características que deben poseer los módulos de desarrollo:
En opinión de Raff, los módulos de desarrollo son "entidades dinámicas que representan procesos localizados (como en los campos morfogenéticos) en lugar de simplemente estructuras incipientes... (... como los rudimentos de órganos)". [23] : 326 Bolker, sin embargo, intenta construir una lista definitoria de características que sea más abstracta y, por lo tanto, más adecuada para múltiples niveles de estudio en biología. Ella sostiene que:
Otra corriente de investigación sobre la modularidad en biología que debería ser de particular interés para los estudiosos de otras disciplinas es la de Günter Wagner y Lee Altenberg . El trabajo de Altenberg, [26] el trabajo de Wagner, [27] y sus escritos conjuntos [28] exploran cómo la selección natural puede haber dado lugar a organismos modulares y las funciones que desempeña la modularidad en la evolución. El trabajo de Altenberg y Wagner sugiere que la modularidad es a la vez el resultado de la evolución y facilita la evolución, una idea que comparte un marcado parecido con el trabajo sobre la modularidad en los ámbitos tecnológico y organizacional.
El uso de módulos en bellas artes tiene una larga tradición entre diversas culturas. En la arquitectura clásica de la antigüedad grecorromana, el módulo se utilizaba como unidad de medida estandarizada para proporcionar los elementos de un edificio. Normalmente, el módulo se establecía como la mitad del diámetro del eje inferior de una columna clásica; todos los demás componentes de la sintaxis del sistema clásico se expresaron como una fracción o múltiplo de ese módulo. En la construcción tradicional japonesa, el tamaño de las habitaciones a menudo se determinaba mediante combinaciones de esteras de arroz estándar llamadas tatami ; La dimensión estándar de una estera era de alrededor de 3 pies por 6 pies, lo que se aproxima a las proporciones generales de una figura humana reclinada. De este modo, el módulo se convierte no sólo en un dispositivo proporcional para su uso con elementos verticales tridimensionales, sino también en una herramienta de planificación bidimensional.
La modularidad como medio de medición es intrínseca a determinados tipos de edificación; por ejemplo, la construcción con ladrillos es por naturaleza modular en la medida en que las dimensiones fijas de un ladrillo necesariamente producen dimensiones que son múltiplos de la unidad original. Unir ladrillos entre sí para formar paredes y superficies también refleja una segunda definición de modularidad: a saber, el uso de unidades estandarizadas que se conectan físicamente entre sí para formar composiciones más grandes.
Con el advenimiento del modernismo y las técnicas de construcción avanzadas en el siglo XX, esta última definición transforma la modularidad de un atributo compositivo a una preocupación temática en sí misma. En la década de 1950 se desarrolla una escuela de constructivismo modular entre un círculo de escultores que crean esculturas y elementos arquitectónicos a partir de unidades repetitivas fundidas en hormigón. Una década más tarde, la modularidad se convierte en una preocupación artística autónoma, ya que varios artistas minimalistas importantes la adoptan como tema central. La construcción modular como modelo de producción industrial y objeto de investigación arquitectónica avanzada se desarrolla a partir de este mismo período.
La modularidad ha encontrado un interés renovado entre los defensores de ModulArt , una forma de arte modular en la que las partes constituyentes se pueden reconfigurar, eliminar y/o agregar físicamente. Después de algunos experimentos aislados en ModulArt a partir de la década de 1950, [29] varios artistas desde la década de 1990 han explorado esta forma de arte flexible, personalizable y co-creativa. [30]
La modularidad en la moda es la capacidad de personalizar prendas agregando y quitando elementos o alterando la silueta, generalmente mediante cremalleras, cierres de corchetes u otros cierres. A lo largo de la historia se ha utilizado para confeccionar prendas, existiendo incluso en el siglo XVII . En los últimos años, un número cada vez mayor de diseñadores de moda –especialmente aquellos centrados en la moda slow o sostenible– están experimentando con este concepto. Dentro del ámbito de la Alta Costura , Yohji Yamamoto y Hussein Chalayan son ejemplos notables, este último especialmente por su uso de la tecnología para crear prendas modulares.
Los estudios realizados en Finlandia y EE.UU. muestran actitudes favorables de los consumidores hacia la moda modular, [31] a pesar de esto, el concepto aún no se ha generalizado en la moda. El énfasis actual dentro de la moda modular está en los factores de codiseño y personalización para los consumidores, con el objetivo de combatir los rápidos cambios en las necesidades y deseos de los clientes, al mismo tiempo que se aborda la sostenibilidad aumentando el ciclo de vida de las prendas. [32]
La modularidad es un concepto que se ha utilizado ampliamente en la arquitectura y la industria. En el diseño de interiores se utiliza la modularidad para conseguir productos personalizables y económicamente viables. Los ejemplos incluyen algunas de las creaciones personalizables de IKEA y, en su mayoría, conceptos de alta gama y alto costo. La modularidad en el diseño de interiores, o "modularidad en uso", [12] se refiere a las oportunidades de combinaciones y reconfiguraciones de los módulos para crear un artefacto que se adapte a las necesidades específicas del usuario y que simultáneamente crezca con ellas. La evolución de la tecnología de impresión 3D ha permitido que los muebles personalizables sean factibles. Los objetos se pueden crear prototipos, cambiar según el espacio y personalizar según las necesidades de los usuarios. Los diseñadores pueden presentar prototipos de sus módulos a través de Internet simplemente utilizando tecnología de impresión 3D. Los sofás son una pieza común que tiene utilidades modulares que van desde una otomana hasta una cama, además de telas y textiles que son intercambiables. [33] Esto se originó en la década de 1940 después de ser inventado por Harvey Probber , se perfeccionó en la década de 1970 y alcanzó un consumismo a gran escala en las décadas de 2010 y 2020. [34]
En Modular America , de John Blair , [35] sostiene que a medida que los estadounidenses comenzaron a reemplazar las estructuras sociales heredadas de Europa (predominantemente Inglaterra y Francia), desarrollaron una tendencia exclusivamente estadounidense hacia la modularidad en campos tan diversos como la educación, la música y la arquitectura.
Blair observa que cuando la palabra módulo surgió por primera vez en los siglos XVI y XVII, significaba algo muy parecido a modelo . Implicaba una representación o ejemplo a pequeña escala. En los siglos XVIII y XIX, la palabra había llegado a implicar una medida estándar de razones y proporciones fijas. Por ejemplo, en arquitectura, las proporciones de una columna podrían expresarse en módulos (es decir, "una altura de catorce módulos equivalía a siete veces el diámetro medido en la base" [35] : 2 ) y así multiplicarse a cualquier tamaño sin dejar de conservar las proporciones deseadas.
Sin embargo, en Estados Unidos, el significado y el uso de la palabra cambiaron considerablemente: "A partir de la terminología arquitectónica de la década de 1930, el nuevo énfasis se centró en cualquier entidad o sistema diseñado en términos de módulos como subcomponentes. A medida que las aplicaciones se ampliaron después de la Segunda Guerra Mundial a los muebles , equipos de alta fidelidad, programas informáticos y más, la construcción modular pasó a referirse a cualquier conjunto formado por unidades autónomas diseñadas para ser partes equivalentes de un sistema, por lo tanto, podríamos decir, "sistémicamente equivalentes". intercambiables y/o recombinables en uno u otro de varios sentidos". [35] : 3
Blair define un sistema modular como "aquel que da más importancia a las partes que a los todos. Las partes se conciben como equivalentes y, por tanto, en uno o más sentidos, intercambiables y/o acumulativas y/o recombinables" (p. 125). Blair describe el surgimiento de estructuras modulares en la educación (el plan de estudios universitario), la industria (ensamblaje de productos modulares), la arquitectura (rascacielos), la música (blues y jazz) y más. En su capítulo final, Blair no se compromete con una visión firme de lo que lleva a los estadounidenses a buscar estructuras más modulares en los diversos ámbitos en los que ha aparecido; pero sí sugiere que de alguna manera puede estar relacionado con la ideología estadounidense del individualismo liberal y una preferencia por una organización antijerárquica.
Comparar el uso de la modularidad entre disciplinas revela varios temas:
Un tema que aparece en los estudios de psicología y biología está especificado de forma innata. Especificado de forma innata (como se usa aquí) implica que el propósito o estructura del módulo está predeterminado por algún mandato biológico.
La especificidad de dominio , que los módulos respondan sólo a entradas de una clase específica (o realicen funciones sólo de una clase específica) es un tema que claramente abarca la psicología y la biología, y se puede argumentar que también abarca los sistemas tecnológicos y organizacionales. La especificidad de dominio se consideraría en estas últimas disciplinas como una especialización de funciones.
La anidación jerárquica es un tema recurrente en la mayoría de las disciplinas. Aunque originalmente Jerry Fodor lo desautorizó, otros psicólogos lo han adoptado, y es fácilmente evidente en el uso de la modularidad en biología (por ejemplo, cada módulo de un organismo puede descomponerse en módulos más finos), procesos sociales y artefactos (por ejemplo, podemos Piense en un rascacielos en términos de bloques de pisos, un solo piso, elementos de un piso, etc.), matemáticas (por ejemplo, el módulo 6 se puede dividir en módulos 1, 2 y 3) y sistemas tecnológicos y organizativos. (por ejemplo, una organización puede estar compuesta de divisiones, que a su vez están compuestas por equipos, que a su vez están compuestos por individuos). [36]
Una mayor integración interna que externa es un tema que se presentó en todas las disciplinas excepto en matemáticas. Este tema, a menudo denominado autonomía, reconocía que puede haber interacción o integración entre módulos, pero la mayor interacción e integración ocurre dentro del módulo. Este tema está muy relacionado con la encapsulación de información , que aparece explícitamente tanto en la investigación en psicología como en tecnología.
La casi descomponibilidad (como la denominó Simon, 1962) aparece en todas las disciplinas, pero se manifiesta en una cuestión de grados. Por ejemplo, en psicología y biología puede referirse simplemente a la capacidad de delimitar un módulo de otro (reconociendo los límites del módulo). Sin embargo, en varios de los artefactos sociales, matemáticas y sistemas tecnológicos u organizativos, se refiere a la capacidad de separar componentes entre sí. En varias de las disciplinas, esta descomponibilidad también permite reducir la complejidad de un sistema (o proceso). Esto se refleja acertadamente en una cita de David Marr [37] sobre procesos psicológicos donde señala que "cualquier cálculo grande debe dividirse en una colección de subprocesos especializados pequeños, casi independientes". Reducir la complejidad es también el propósito expreso de eliminar los nueves en matemáticas.
La sustituibilidad y la recombinabilidad son construcciones estrechamente relacionadas. El primero se refiere a la capacidad de sustituir un componente por otro como en la "equivalencia sistémica" de John Blair, mientras que el segundo puede referirse tanto a la forma indeterminada del sistema como al uso indeterminado del componente. En los planes de estudio de las universidades estadounidenses, por ejemplo, cada curso está diseñado con un sistema de créditos que garantiza un número uniforme de horas lectivas y un contenido educativo aproximadamente uniforme, lo que genera sustituibilidad. En virtud de su sustituibilidad, cada estudiante puede crear su propio plan de estudios (recombinabilidad del plan de estudios como un sistema) y se puede decir que cada curso es recombinable con una variedad de planes de estudio de estudiantes (recombinabilidad del componente dentro de múltiples sistemas). Tanto la sustituibilidad como la recombinabilidad son inmediatamente reconocibles en los procesos y artefactos sociales de Blair, y también están bien captadas en el análisis de Garud y Kumaraswamy [38] sobre las economías de sustitución en los sistemas tecnológicos. [39]
La equivalencia sistémica de Blair también demuestra la relación entre la sustituibilidad y el módulo como homólogo . La equivalencia sistémica de Blair se refiere a la capacidad de múltiples módulos para realizar aproximadamente la misma función dentro de un sistema, mientras que en biología un módulo como homólogo se refiere a diferentes módulos que comparten aproximadamente la misma forma o función en diferentes organismos. El extremo del módulo como homólogo se encuentra en matemáticas, donde (en el caso más simple) los módulos se refieren a la reutilización de un número particular y, por tanto, cada módulo es exactamente igual. [39]
En todos los ámbitos, excepto en matemáticas, se ha hecho hincapié en que los módulos pueden ser de diferente tipo. En la discusión de Fodor sobre el sistema cognitivo modular, cada módulo realiza una tarea única. En biología, incluso los módulos que se consideran homólogos pueden ser algo diferentes en forma y función (por ejemplo, la aleta de una ballena versus la mano de un humano). En el libro de Blair, señala que si bien la música jazz puede estar compuesta de unidades estructurales que se ajustan a las mismas reglas subyacentes, esos componentes varían significativamente. De manera similar, en los estudios de tecnología y organización, los sistemas modulares pueden estar compuestos de módulos que son muy similares (como en las estanterías que pueden apilarse unas sobre otras) o muy diferentes (como en un sistema estéreo donde cada componente realiza funciones únicas) o cualquier combinación intermedia. [39]
Artículos de investigación