Els sistemes complexos adaptatius (CAS per les sigles en anglès) tenen la capacitat per mantenir les seves funcions i evolucionar adaptant-se als canvis de l'entorn (Folke, 2004). Els CAS es cenyeixen al cicle adaptatiu en la seva evolució. Un sistema complex és un sistema que està caracteritzada per la no linealitat dels processos reals i un caràcter evolutiu que ha de garantir la seva persistència (Holling, 2001), i necessiten sempre de l'aportació d'un flux d'energia per no deixar de funcionar. Els sistemes complexos es defineix amb les següents característiques (Costanza, 1993): • Heterogeneïtat dels seus components. • Mútua interdependència en les funcions d'aquests components del sistema i interaccions no lineals entre les parts del sistema. • Irreversibilitat dels processos i llaços complexos de retroalimentació que fan difícil distingir entris causes i efectes. • Significatives diferències en escales temporals i espacials, discontinuïtats, llindars i límits. El desenvolupament d'un sistema ve determinat per dos aspectes complementaris: una creixent diferenciació i diversitat, i la seva integració en una estructura jeràrquica cada vegada més complexa. L'estudi de les dinàmiques evolutives dels sistemes complexos permet albirar estats recurrents que aquests sistemes travessen en la seva evolució (Cuddington & Beisner, 2005). Mitjançant el cicle adaptatiu, un ecosistema mostra que és sostenible, els cicles es repeteixen i manté la seva capacitat de crear, testar i mantenir el potencial adaptatiu (Gunderson & Holling, 2002) entenent la resiliència com a capacitat de renovació, reorganització, i de desenvolupament (Walker et al., 2006). Per explicar les dinàmiques de canvi o d'evolució d'un sistema complex es fonamentarà en les quatre etapes d'un cicle adaptatiu (Gunderson & Holling, 2002): la fase Omega, denominada de destrucció creativa; la fase Alfa, fase curta de renovació, la fase r, corresponent a la d'explotació i la fase K de conservació; i es basarà en el concepte de resiliència amb els seus dos factors més importants: el de panarquia i el de evolució Les ciutats, en tant que sistemes que integren el capital natural, humà, social, financer i físic, es comporten (són) com els CAS i poden ser estudiades des del marc general de la teoria del Cicles Adaptatius i de la Panarquia. Mataró, com a cas d’estudi, és un exemple representatiu per a l’avaluació de certes dinàmiques urbanes a partir de la retroalimentació entre les realitats i interacció de sistemes a diferents escales: l’escala barri, caracteritzada per l’existència dels buits urbans; l’escala barri/illa, identificada amb la planificació urbanística; i, finalment, l’escala solar/edifici, representada pels moviments i iniciatives socials generat en resposta als anteriors.