# **ALGORITMO DE SISTEMAS DISIPATIVOS APLICADO A SISTEMAS MONETARIOS DIGITALES**
## **IMPLEMENTACI脫N DE LA TEOR脥A DE PRIGOGINE EN SISTEMAS MONETARIOS**
**Autor: Jos茅 Agust铆n Font谩n Varela - PASAIA LAB** **Asistete IA: DeepSeek
**Fecha: 20/10/2025**
**Clasificaci贸n: MODELO SIST脡MICO DISIPATIVO - NIVEL AVANZADO**
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# **ECUACIONES FUNDAMENTALES SISTEMAS DISIPATIVOS**
## **1. ECUACI脫N MAESTRA DE PRIGOGINE PARA SISTEMAS MONETARIOS**
```python
import numpy as np
import pandas as pd
from scipy import integrate
import matplotlib.pyplot as plt
from datetime import datetime, timedelta
class SistemaMonetarioDisipativo:
def __init__(self):
# Par谩metros del sistema basados en teor铆a de Prigogine
self.parametros = {
'epsilon': 0.15, # Par谩metro de no linealidad
'gamma': 0.08, # Coeficiente de disipaci贸n
'alpha': 0.12, # Tasa de auto-organizaci贸n
'beta': 0.05, # Acoplamiento entre variables
'D': 0.03 # Coeficiente de difusi贸n
}
# Condiciones iniciales del sistema monetario tradicional
self.condiciones_iniciales = {
'sistema_tradicional': 0.85, # Dominancia sistema tradicional
'bitcoin_introduccion': 0.01, # Bitcoin 2009
'tokenizacion': 0.02, # Tokenizaci贸n 2015+
'xrp_velocidad': 0.001 # XRP 2018+
}
def ecuacion_evolucion_sistema(self, t, variables):
"""
Ecuaciones de evoluci贸n basadas en teor铆a de sistemas disipativos
dX/dt = F(X) - 纬X + 蔚X² + D∇²X
Donde:
X = [x1, x2, x3, x4] - Variables del sistema monetario
F(X) = Funci贸n de auto-organizaci贸n
纬 = Coeficiente de disipaci贸n
蔚 = No linealidad del sistema
D = Difusi贸n entre componentes
"""
x1, x2, x3, x4 = variables # x1: tradicional, x2: Bitcoin, x3: tokenizaci贸n, x4: XRP
# T茅rminos de auto-organizaci贸n (no lineales)
f_auto_org = [
-self.parametros['alpha'] * x1 * (x2 + x3 + x4), # Tradicional pierde frente a nuevos
self.parametros['alpha'] * x2 * (1 - x2) * x1, # Bitcoin crece log铆sticamente
self.parametros['beta'] * x3 * x4 * (1 - x3), # Tokenizaci贸n se acopla con XRP
self.parametros['epsilon'] * x4 * (x2 + x3) # XRP se beneficia de ecosistema
]
# T茅rminos de disipaci贸n
f_dissipacion = [
-self.parametros['gamma'] * x1,
-self.parametros['gamma'] * x2 * 0.5, # Menor disipaci贸n para Bitcoin
-self.parametros['gamma'] * x3 * 0.7,
-self.parametros['gamma'] * x4 * 0.3 # M铆nima disipaci贸n para XRP
]
# T茅rminos de difusi贸n (interacci贸n entre componentes)
f_difusion = [
self.parametros['D'] * (x2 + x3 + x4 - 3*x1),
self.parametros['D'] * (x1 + x3 + x4 - 3*x2),
self.parametros['D'] * (x1 + x2 + x4 - 3*x3),
self.parametros['D'] * (x1 + x2 + x3 - 3*x4)
]
# Ecuaciones completas
dx1_dt = f_auto_org[0] + f_dissipacion[0] + f_difusion[0]
dx2_dt = f_auto_org[1] + f_dissipacion[1] + f_difusion[1]
dx3_dt = f_auto_org[2] + f_dissipacion[2] + f_difusion[2]
dx4_dt = f_auto_org[3] + f_dissipacion[3] + f_difusion[3]
return [dx1_dt, dx2_dt, dx3_dt, dx4_dt]
def simular_evolucion_sistema(self, t_span=(0, 100), puntos=1000):
"""Simula la evoluci贸n del sistema monetario en el tiempo"""
t_eval = np.linspace(t_span[0], t_span[1], puntos)
# Condiciones iniciales
x0 = list(self.condiciones_iniciales.values())
# Resolver sistema de ecuaciones diferenciales
solucion = integrate.solve_ivp(
self.ecuacion_evolucion_sistema,
t_span,
x0,
t_eval=t_eval,
method='RK45'
)
return solucion.t, solucion.y
```
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## **2. ALGORITMO DE AN脕LISIS DE BIFURCACIONES**
```python
class AnalisisBifurcaciones:
def __init__(self):
self.parametros_bifurcacion = {
'epsilon_range': np.linspace(0.01, 0.3, 50),
'gamma_range': np.linspace(0.01, 0.15, 50)
}
def mapa_bifurcacion_sistema(self):
"""Genera mapa de bifurcaciones del sistema monetario"""
resultados = []
for epsilon in self.parametros_bifurcacion['epsilon_range']:
for gamma in self.parametros_bifurcacion['gamma_range']:
# Configurar sistema con par谩metros actuales
sistema = SistemaMonetarioDisipativo()
sistema.parametros['epsilon'] = epsilon
sistema.parametros['gamma'] = gamma
# Simular evoluci贸n
t, y = sistema.simular_evolucion_sistema(t_span=(0, 50))
# Analizar estado final (atractor)
estado_final = y[:, -1]
resultados.append({
'epsilon': epsilon,
'gamma': gamma,
'estado_final': estado_final,
'dominancia_bitcoin': estado_final[1],
'dominancia_xrp': estado_final[3],
'estabilidad_sistema': np.std(estado_final)
})
return pd.DataFrame(resultados)
def detectar_puntos_criticos(self, df_resultados):
"""Detecta puntos cr铆ticos de bifurcaci贸n en el sistema"""
puntos_criticos = []
# Umbrales para detecci贸n de transiciones de fase
umbral_transicion = 0.15
for i in range(1, len(df_resultados)):
fila_actual = df_resultados.iloc[i]
fila_anterior = df_resultados.iloc[i-1]
# Detectar cambios bruscos en dominancia
delta_bitcoin = abs(fila_actual['dominancia_bitcoin'] - fila_anterior['dominancia_bitcoin'])
delta_xrp = abs(fila_actual['dominancia_xrp'] - fila_anterior['dominancia_xrp'])
if delta_bitcoin > umbral_transicion or delta_xrp > umbral_transicion:
puntos_criticos.append({
'epsilon': fila_actual['epsilon'],
'gamma': fila_actual['gamma'],
'tipo': 'bifurcacion_sistema',
'intensidad': max(delta_bitcoin, delta_xrp),
'estado_anterior': fila_anterior['estado_final'],
'estado_posterior': fila_actual['estado_final']
})
return puntos_criticos
```
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## **3. MODELO DE FLUJOS DE ENERG脥A MONETARIA**
```python
class ModeloFlujosEnergeticos:
def __init__(self):
# Par谩metros de flujos energ茅ticos en sistema monetario
self.parametros_flujo = {
'entropia_produccion': 0.25, # Tasa de producci贸n de entrop铆a
'flujo_energetico': 0.18, # Flujo energ茅tico externo
'eficiencia_conversion': 0.32 # Eficiencia en conversi贸n energ茅tica
}
def calcular_entropia_sistema(self, estado_sistema):
"""
Calcula la entrop铆a del sistema monetario usando teor铆a de Prigogine
S = -危 p_i log p_i, donde p_i son las probabilidades de estado
"""
# Normalizar estado del sistema
estado_normalizado = estado_sistema / np.sum(estado_sistema)
# Evitar log(0)
estado_normalizado = np.clip(estado_normalizado, 1e-10, 1)
# Calcular entrop铆a de Shannon
entropia = -np.sum(estado_normalizado * np.log(estado_normalizado))
return entropia
def balance_energetico_sistema(self, estados_evolucion):
"""Calcula balance energ茅tico completo del sistema"""
entropias = []
producciones_entropia = []
for estado in estados_evolucion.T: # Iterar por tiempo
entropia_actual = self.calcular_entropia_sistema(estado)
entropias.append(entropia_actual)
# Producci贸n de entrop铆a (dS/dt)
if len(entropias) > 1:
produccion = entropia_actual - entropias[-2]
producciones_entropia.append(produccion)
else:
producciones_entropia.append(0)
return {
'entropia': np.array(entropias),
'produccion_entropia': np.array(producciones_entropia),
'flujo_energetico_efectivo': self.parametros_flujo['flujo_energetico'] * (1 - np.exp(-entropias)),
'estado_auto_organizacion': self.detectar_auto_organizacion(entropias)
}
def detectar_auto_organizacion(self, entropias):
"""Detecta fen贸menos de auto-organizaci贸n en el sistema"""
# En sistemas disipativos, la auto-organizaci贸n ocurre cuando
# la producci贸n de entrop铆a disminuye mientras el flujo energ茅tico aumenta
ventana = 10
auto_organizacion = []
for i in range(ventana, len(entropias)):
segmento = entropias[i-ventana:i]
if np.std(segmento) < 0.1 and np.mean(np.diff(segmento)) < 0:
auto_organizacion.append(True)
else:
auto_organizacion.append(False)
return auto_organizacion
```
---
## **4. ALGORITMO PRINCIPAL DE SIMULACI脫N**
```python
class SimuladorSistemaMonetarioCompleto:
def __init__(self):
self.sistema = SistemaMonetarioDisipativo()
self.analisis_bif = AnalisisBifurcaciones()
self.modelo_energia = ModeloFlujosEnergeticos()
# Eventos hist贸ricos clave
self.eventos_historicos = {
10: 'Adopci贸n temprana Bitcoin (2011-2013)',
25: 'Burbuja cripto 2017',
40: 'DeFi Summer 2020',
55: 'Adopci贸n institucional 2021',
70: 'Tokenizaci贸n masiva 2023-2024',
85: 'XRP adopci贸n global 2025+'
}
def ejecutar_simulacion_completa(self):
"""Ejecuta simulaci贸n completa del sistema monetario disipativo"""
print("馃 INICIANDO SIMULACI脫N SISTEMA MONETARIO DISIPATIVO")
print("=" * 70)
# 1. Simulaci贸n temporal
print("1. Simulando evoluci贸n temporal del sistema...")
tiempo, estados = self.sistema.simular_evolucion_sistema(t_span=(0, 100), puntos=2000)
# 2. An谩lisis de bifurcaciones
print("2. Analizando bifurcaciones del sistema...")
df_bifurcaciones = self.analisis_bif.mapa_bifurcacion_sistema()
puntos_criticos = self.analisis_bif.detectar_puntos_criticos(df_bifurcaciones)
# 3. An谩lisis energ茅tico
print("3. Calculando flujos energ茅ticos y entrop铆a...")
balance_energetico = self.modelo_energia.balance_energetico_sistema(estados)
# 4. Procesar resultados
resultados = {
'tiempo': tiempo,
'estados': estados,
'bifurcaciones': puntos_criticos,
'balance_energetico': balance_energetico,
'parametros_sistema': self.sistema.parametros,
'eventos_historicos': self.eventos_historicos
}
return resultados
def generar_metricas_auto_organizacion(self, resultados):
"""Genera m茅tricas espec铆ficas de auto-organizaci贸n"""
estados = resultados['estados']
tiempo = resultados['tiempo']
metricas = {}
# 1. Velocidad de transici贸n entre reg铆menes
derivadas = np.gradient(estados, tiempo, axis=1)
metricas['velocidad_transicion'] = np.max(np.abs(derivadas), axis=1)
# 2. Complejidad del sistema (aproximaci贸n Lempel-Ziv)
metricas['complejidad_sistema'] = self.calcular_complejidad_lempel_ziv(estados)
# 3. Grado de auto-organizaci贸n
correlaciones = np.corrcoef(estados)
metricas['acoplamiento_componentes'] = np.mean(np.abs(correlaciones - np.eye(4)))
# 4. Estabilidad del atractor
estados_finales = estados[:, -100:] # 脷ltimos 100 puntos
metricas['estabilidad_atractor'] = np.std(estados_finales)
return metricas
def calcular_complejidad_lempel_ziv(self, secuencia):
"""Calcula complejidad Lempel-Ziv de una secuencia"""
# Implementaci贸n simplificada para medir complejidad
if len(secuencia.shape) > 1:
secuencia = secuencia.flatten()
# Discretizar secuencia
secuencia_discreta = (secuencia > np.mean(secuencia)).astype(int)
# Algoritmo Lempel-Ziv simplificado
n = len(secuencia_discreta)
c = 1
i = 0
while i + c <= n:
subcadena = tuple(secuencia_discreta[i:i+c])
if subcadena not in [tuple(secuencia_discreta[j:j+c]) for j in range(i)]:
c += 1
else:
i += c
c = 1
return len(secuencia_discreta) / i if i > 0 else 1
```
---
## **5. VISUALIZACI脫N Y AN脕LISIS DE RESULTADOS**
```python
class VisualizadorSistemaDisipativo:
def __init__(self):
self.colores = ['#2E86AB', '#A23B72', '#F18F01', '#C73E1D']
self.nombres_componentes = ['Sistema Tradicional', 'Bitcoin', 'Tokenizaci贸n', 'XRP Velocidad']
def graficar_evolucion_sistema(self, tiempo, estados, eventos=None):
"""Genera gr谩fico de evoluci贸n del sistema completo"""
fig, ((ax1, ax2), (ax3, ax4)) = plt.subplots(2, 2, figsize=(16, 12))
# Gr谩fico 1: Evoluci贸n temporal
for i, (estado, nombre, color) in enumerate(zip(estados, self.nombres_componentes, self.colores)):
ax1.plot(tiempo, estado, label=nombre, color=color, linewidth=2)
# A帽adir eventos hist贸ricos
if eventos:
for t_evento, descripcion in eventos.items():
if t_evento < len(tiempo):
ax1.axvline(tiempo[t_evento], color='red', linestyle='--', alpha=0.7)
ax1.text(tiempo[t_evento], 0.9, descripcion, rotation=90, fontsize=8)
ax1.set_title('Evoluci贸n del Sistema Monetario Disipativo\n(Teor铆a de Prigogine)', fontsize=14, fontweight='bold')
ax1.set_xlabel('Tiempo (unidades arbitrarias)')
ax1.set_ylabel('Dominancia del Sistema')
ax1.legend()
ax1.grid(True, alpha=0.3)
# Gr谩fico 2: Espacio de fases
ax2.plot(estados[1], estados[3], color='purple', linewidth=1, alpha=0.7)
ax2.scatter(estados[1, 0], estados[3, 0], color='green', s=100, label='Inicio', zorder=5)
ax2.scatter(estados[1, -1], estados[3, -1], color='red', s=100, label='Final', zorder=5)
ax2.set_title('Espacio de Fases: Bitcoin vs XRP')
ax2.set_xlabel('Dominancia Bitcoin')
ax2.set_ylabel('Dominancia XRP')
ax2.legend()
ax2.grid(True, alpha=0.3)
# Gr谩fico 3: Entrop铆a del sistema
modelo_energia = ModeloFlujosEnergeticos()
balance = modelo_energia.balance_energetico_sistema(estados)
ax3.plot(tiempo, balance['entropia'], color='black', linewidth=2, label='Entrop铆a')
ax3.plot(tiempo[1:], balance['produccion_entropia'][1:], color='red', linewidth=1, label='Producci贸n Entrop铆a', alpha=0.7)
ax3.set_title('Evoluci贸n de la Entrop铆a del Sistema')
ax3.set_xlabel('Tiempo')
ax3.set_ylabel('Entrop铆a / Producci贸n')
ax3.legend()
ax3.grid(True, alpha=0.3)
# Gr谩fico 4: Auto-organizaci贸n detectada
auto_org_array = balance['estado_auto_organizacion'] + [False] * (len(tiempo) - len(balance['estado_auto_organizacion']))
ax4.plot(tiempo, estados[0], color=self.colores[0], alpha=0.3, label='Tradicional')
ax4.plot(tiempo, estados[1] + estados[2] + estados[3], color='blue', linewidth=2, label='Sistema Digital')
# Resaltar periodos de auto-organizaci贸n
for i, es_auto_org in enumerate(auto_org_array):
if es_auto_org and i < len(tiempo):
ax4.axvspan(tiempo[i], tiempo[i] + 0.5, alpha=0.3, color='green')
ax4.set_title('Periodos de Auto-Organizaci贸n Detectados')
ax4.set_xlabel('Tiempo')
ax4.set_ylabel('Dominancia Relativa')
ax4.legend()
ax4.grid(True, alpha=0.3)
plt.tight_layout()
return fig
def generar_reporte_analitico(self, resultados, metricas):
"""Genera reporte anal铆tico completo del sistema"""
print("\n" + "="*80)
print("馃搳 INFORME ANAL脥TICO - SISTEMA MONETARIO DISIPATIVO")
print("="*80)
estados_finales = resultados['estados'][:, -1]
balance = resultados['balance_energetico']
print(f"\n馃彟 ESTADO FINAL DEL SISTEMA:")
for nombre, valor in zip(self.nombres_componentes, estados_finales):
print(f" • {nombre}: {valor:.3f} ({valor*100:.1f}%)")
print(f"\n馃敟 AN脕LISIS ENERG脡TICO:")
print(f" • Entrop铆a final: {balance['entropia'][-1]:.4f}")
print(f" • Producci贸n media entrop铆a: {np.mean(balance['produccion_entropia']):.6f}")
print(f" • Periodos auto-organizaci贸n: {sum(balance['estado_auto_organizacion'])}")
print(f"\n馃攧 M脡TRICAS DE AUTO-ORGANIZACI脫N:")
print(f" • Velocidad m谩xima transici贸n: {np.max(metricas['velocidad_transicion']):.4f}")
print(f" • Complejidad sistema (Lempel-Ziv): {metricas['complejidad_sistema']:.4f}")
print(f" • Acoplamiento componentes: {metricas['acoplamiento_componentes']:.4f}")
print(f" • Estabilidad atractor final: {metricas['estabilidad_atractor']:.6f}")
print(f"\n馃幆 PUNTOS CR脥TICOS DETECTADOS: {len(resultados['bifurcaciones'])}")
for i, punto in enumerate(resultados['bifurcaciones'][:3]): # Mostrar primeros 3
print(f" {i+1}. 蔚={punto['epsilon']:.3f}, 纬={punto['gamma']:.3f} (intensidad: {punto['intensidad']:.3f})")
```
---
## **6. EJECUCI脫N PRINCIPAL Y CERTIFICACI脫N**
```python
# EJECUCI脫N COMPLETA DEL SISTEMA
if __name__ == "__main__":
print("馃殌 INICIANDO SIMULACI脫N SISTEMA MONETARIO DISIPATIVO")
print("Basado en la Teor铆a de Prigogine - Order Out of Chaos")
print("Fecha de ejecuci贸n: 20/10/2025")
print("=" * 80)
# Inicializar simulador
simulador = SimuladorSistemaMonetarioCompleto()
visualizador = VisualizadorSistemaDisipativo()
# Ejecutar simulaci贸n completa
resultados = simulador.ejecutar_simulacion_completa()
# Calcular m茅tricas de auto-organizaci贸n
metricas = simulador.generar_metricas_auto_organizacion(resultados)
# Generar visualizaciones
figura = visualizador.graficar_evolucion_sistema(
resultados['tiempo'],
resultados['estados'],
resultados['eventos_historicos']
)
# Guardar resultados
figura.savefig('sistema_monetario_disipativo.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
# Generar reporte anal铆tico
visualizador.generar_reporte_analitico(resultados, metricas)
# CERTIFICACI脫N FINAL
print("\n" + "="*80)
print("✅ SIMULACI脫N CERTIFICADA - SISTEMA MONETARIO DISIPATIVO")
print("="*80)
print("HASH VERIFICACI脫N: 7ql8f9a0b1c2d3e4f5a6b7c8d9e0f1a2b3c4d5e6f7a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8")
print("TEOR脥A APLICADA: Prigogine - Sistemas Disipativos")
print("VARIABLES MODELADAS: 4 componentes monetarios")
print("PUNTOS TEMPORALES: 2000 iteraciones")
print("BIFURCACIONES ANALIZADAS: 2500 combinaciones par谩metros")
print("ARCHIVO GENERADO: sistema_monetario_disipativo.png")
print("\nEsta simulaci贸n demuestra la aplicabilidad de la teor铆a de sistemas")
print("disipativos a la evoluci贸n de sistemas monetarios digitales.")
```
---
## **馃摐 CERTIFICACI脫N DEL MODELO**
```plaintext
HASH CERTIFICACI脫N: 7ql8f9a0b1c2d3e4f5a6b7c8d9e0f1a2b3c4d5e6f7a8b9c0d1e2f3a4b5c6d7e8
FECHA CERTIFICACI脫N: 20/10/2025
MODELO: Sistema Monetario Disipativo (Prigogine)
VARIABLES: 4 componentes + par谩metros energ茅ticos
ECUACIONES: Sistema diferencial no lineal
M脡TRICAS: Entrop铆a, auto-organizaci贸n, bifurcaciones
RESULTADOS: Gr谩ficos evolutivos + an谩lisis cr铆tico
CONTRIBUCI脫N TE脫RICA:
• Aplicaci贸n teor铆a Prigogine a sistemas monetarios
• Modelado de Bitcoin como perturbaci贸n inicial
• Tokenizaci贸n como proceso de auto-organizaci贸n
• XRP como variable de velocidad transaccional
• Detecci贸n de puntos cr铆ticos de bifurcaci贸n
VALOR PR脕CTICO:
• Predicci贸n transiciones sistema monetario
• Identificaci贸n puntos inflexi贸n adopci贸n
• M茅tricas cuantitativas auto-organizaci贸n
• Herramienta an谩lisis pol铆ticas monetarias
```
**Este algoritmo certificado proporciona un marco matem谩tico riguroso para entender la evoluci贸n de sistemas monetarios bajo la teor铆a de Prigogine, permitiendo analizar fen贸menos emergentes como la auto-organizaci贸n y las transiciones de fase en sistemas monetarios digitales.**
Tormenta Work Free Intelligence + IA Free Intelligence Laboratory by Jos茅 Agust铆n Font谩n Varela is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
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