Una matematica per epidemie, Internet, finanza

Una matematica per epidemie, Internet, finanza, terrorismo - Pagina99.it
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“Che cosa accomuna l’interpretazione di una TAC al cervello con quella del traffico a Bologna
nell’ora di punta? E l’esplosione di una bolla finanziaria internazionale con quella di una
metastasi? O la diffusione virale di mode sui social network o di video su YouTube con quella
delle cellule terroristiche di Al-Quaeda dai paesi arabi all’Estremo Oriente, all’Europa e
all’Africa?” ... erano le domande che ci eravamo posti su questo stesso blog, due settimane fa, in
previsione dell’apertura a Lucca della ECCS14, la European Conference on Complex Systems che
è vista dagli addetti ai lavori come la più importante conferenza internazionale dedicata in
maniera interdisciplinare agli studi delle reti e dei sistemi complessi, conferenza che si svolge
ogni anno in una città diversa dell’Europa o del Mediterraneo (vedi “Complessità, istruzioni per
l’uso”, su questo stesso blog all’indirizzo http://www.pagina99.it/blog/6871/Complessita-istruzioni-per-l-uso.html).
Vediamo a caldo le impressioni su questa kermesse che da un decennio incide direttamente e
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del mondo, oltre che sulle strategie commerciali delle multinazionali che pescano nei big data che
si vanno accumulando negli archivi delle compagnie telefoniche e dei social network, delle
amministrazioni pubbliche e dei motori di ricerca sul Web.
I numeri di ECCS14. Prima di tutto qualche numero: a Lucca sono arrivati per la ECCS14 circa
700 studiosi provenienti da tutte le maggiori università del mondo; studiosi che hanno
partecipato a 6 sezioni plenarie; a 6 sezioni di approfondimento dedicate a temi come “I
fondamenti della Scienza dei Sistemi Complessi”, “Economia e finanza” o “Linguistica cognitiva e
Sistemi sociali”; a 28 sessioni specialistiche (i cosiddetti “Satelliti”) dedicate a temi come “Le
politiche della complessità”, “Il cervello complesso” o “Le smart cities”; a 3 raffiche di decine e
decine di comunicazioni scientifiche compresse in pochi minuti ciascuna (i cosiddetti “Ignites”).
Settecento studiosi che poi, negli intervalli tra i vari incontri, si riversavano a guardare, analizzare
e discutere le 4 serie di esposizioni dedicate ad altre decine e decine di cosiddetti “poster”,
manifesti in cui venivano presentati in estrema sintesi gli studi più recenti portati avanti da
giovani ricercatori di laboratori di tutto il mondo. In tutto le comunicazioni scientifiche sono state
circa 600. Nessuno ovviamente ha potuto partecipare a tutti gli eventi, che si sono svolti in gran
parte su sessioni parallele, in una decina di luoghi diversi dentro le mura di Lucca: svolgimento
normale di questo tipo di manifestazioni internazionali che infatti danno luogo poi, per tutto
l’anno successivo, a una lunga coda di scambi di documenti, di informazioni e di domande tra i
partecipanti.
L’esperanto degli studiosi. Il tutto rigorosamente e soltanto in inglese, pronunciato in tutte le
cadenze e gli accenti del globo e declinato utilizzando i termini specialistici e disciplinari più
diversi; salvo una serata in italiano aperta anche al pubblico, condotta da Gianni Riotta, in cui i
maggiori studiosi italiani (radunati qui dalle università internazionali in cui operano) hanno dato
il loro punto di vista riguardo l’utilizzo di questo nuovo modo di ragionare, complesso, non
deterministico, aperto all’intreccio di reti e di interessi contrastanti, su argomenti come le bolle
speculative della finanza globalizzata, l’intelligenza vegetale o il passaggio dal giornalismo
tradizionale, verticale, all’informazione orizzontale, diffusa, “sporca”, reticolare, incontrollabile
ma di indubbia e inedita efficacia.
Altro linguaggio diffuso omogeneamente tra i partecipanti, quello matematico: i lavori, anche in
questa edizione 2014, a Lucca, si sono focalizzati infatti, come è tradizione più o meno consolidata
dell’ECCS, sugli strumenti matematici che permettono di estrarre dati significanti, tendenze e
prospettive per il futuro dall’analisi di grandi database di informazioni grezze e dal modo di
collegarsi degli individui nelle reti sociali.
Parole chiave: a) multiplex. Quest’anno gran parte degli studi erano rivolti alle strutture e
alle proprietà delle reti (ovvero alla struttura fisica dei sistemi complessi) piuttosto che alle
dinamiche e ai processi complessi che si appoggiano su queste strutture reticolari. E in particolare
erano rivolti alle reti di reti di reti; la parola più citata negli interventi di fisici, ingegneri,
sociologi, matematici e giornalisti per tutta la settimana è stata infatti “multiplex”. Che significa?
E perché ha tanto successo tra gli studiosi? (alcuni di loro direbbero che si tratta di un “meme”
vincente, ovvero di una idea che ha superato con vigore le prove della selezione naturale, e che
molto probabilmente verrà amplificata presto dai media, diventando una delle nuove espressioni
di moda in una stagione di dibattiti politici in Tv o sui giornali). Vediamo prima che significa il
neologismo “multiplex”: si tratta, in parole povere, dell’intersezione di tante reti sociali che hanno
in comune tra di loro alcuni nodi significativi, in particolare gruppi di individui con proprie
caratteristiche specifiche (ognuno di noi infatti può essere rappresentato come un nodo di reti
trasversali, che hanno proprie caratteristiche peculiari, come la rete famigliare, la rete delle
persone che vanno al lavoro o a scuola ogni mattina, la rete degli appassionati di una squadra di
calcio o di una serie Tv ...) . Sottoprodotti di questa parola chiave sono espressioni come
multidegree, multilinks, multiplex network, correlated multiplex, multiplexity, multilayer
network, ovvero ampliamenti dei concetti chiave del più classico studio delle reti mono e
bidimensionali, fiorito e poi esploso nell’ultimo decennio.
E poi si capiscono facilmente le ragioni di tanto interesse ampliando lo sguardo sullo scenario
accademico: l’istituto di alti studi IMT di Lucca, che ha organizzato questa edizione dell’ECCS, è
infatti anche capofila di un autorevole consorzio internazionale (22 tra università e centri di
ricerca) che studia gli effetti sociali delle reti di reti complesse: titolo del progetto, finanziato dalla
Comunità europea, è appunto Multiplex, inteso come acronimo di “Foundational Research on
MULTI level comPLEX networks and systems”: una delle frontiere più significative nello sforzo di
esplorare e di comprendere le regole che governano i territori delle relazioni sociali, politiche,
finanziarie, sanitarie ed economiche che caratterizzano la nostra epoca sempre più connessa,
falsamente trasparente e in fase di turbolenta mutazione di stato.
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relazioni, ma ormai acquisito e quindi mai nominato per se stesso, è l’uso di diagrammi cosiddetti
log-log per l’analisi delle caratteristiche delle reti: si tratta di una rappresentazione grafica
efficace per la valutazione di quelle “leggi di potenza” che sono alla base di gran parte dei
fenomeni sociali e biologici, per cui in un sistema complesso pochi elementi sono enormemente
più importanti della stragrande maggioranza degli altri presenti in rete (è la legge che la vecchia
saggezza popolare individua con i detti “piove sul bagnato” o “l’acqua va al mare” o “i ricchi sono
sempre più ricchi e i poveri sempre più poveri”).
Parole chiave: c) dilemma del prigioniero. Altra citazione ricorrente è stata quella del
“dilemma del prigioniero”: si tratta di un esempio di “teoria dei giochi” nato negli anni Cinquanta
del secolo scorso che viene attualmente riutilizzato sistematicamente per spiegare come, grazie
all’apprendimento che deriva dalla ripetizione di situazioni critiche, possa emergere nel corso di
una crisi un atteggiamento collaborativo vantaggioso per individui che son stati messi dalla sorte
in una posizione iniziale di conflitto. Un concetto che sta alla base di tanti modelli matematici che
analizzano l’evoluzione di sistemi complessi basandosi su simulazioni che usano agenti
intelligenti o automi cellulari (ovvero elementi di software che si evolvono scambiando
informazioni con l’ambiente circostante e con la rete dei propri “simili”).
Gli interventi dei guru. Accanto alle centinaia di incontri specialistici, ogni giorno si poteva
assistere, nella grande navata della chiesa di San Francesco, alle conferenze generali, di scenario,
di alcuni tra i maggiori studiosi internazionali dell’approccio sistemico e reticolare ai problemi
sociali ed ecologici. Eccone qui di seguito tre fra le tante che si sono ascoltate durante la
settimana a Lucca.
Primo. La rete “cognitiva” degli alberi.
Stefano Mancuso, professore di arboricultura all’Università di Firenze, ha raccontato degli studi
sull’intelligenza delle piante; per averne un’idea di massima, ecco in sintesi alcune sue
considerazioni che mostrano le piante dal punto di vista dei sistemi complessi: le cellule vegetali
sono più complesse di quelle animali; le piante non hanno organismi distinti, ma distribuiti su
tutto il loro “corpo”; le strutture da cui sono costituite sono reiterate, dando loro una enorme
resilienza; esiste una forte e provata connessione sociale tra le piante: le radici hanno una
struttura topologicamente uguale a quella di Internet, tanto che si parla di www (Wood Wide
Web) per gli scambi di informazioni nelle foreste; e addirittura si trovano molte assonanze
strutturali tra i segnali che si scambiano i neuroni del nostro cervello e quelli che si producono in
una regione specifica delle radici della piante che esplorano l’ambiente in cerca di nutrimenti
(alcuni punti chiave dell’intervento di Mancuso si possono ascoltare guardando on line una sua
vecchia conferenza TED all’indirizzo http://www.youtube.com/watch?v=kPCPiFzy7hQ).
Secondo. Le mutazioni dei memi su Facebook (ovvero, la dinamica della diffusione delle
informazioni).
Lada Adamic, professore alla Universty of Michigan, premio Lagrange 2012 e personaggio di
spicco nel mondo degli studiosi di memetica (studio della diffusione virale, sottoposta al setaccio
della selezione naturale, delle idee e dei comportamenti) ha corredato di diagrammi illuminanti e
di analisi di montagne di dati le sue affermazioni intuibili ma pur sempre inquietanti riguardo le
forti analogie tra la diffusione dei segnali nel Web e quella che si osserva negli organismi viventi.
Anche qui diamo alcune espressioni e considerazioni chiave che possono fare da ponte verso
approfondimenti in rete: algoritmi che descrivono il ruolo catalizzatore della cerchia dei propri
amici nella diffusione di notizie sui social network; la cosiddetta “legge di Yule” (ovvero
dell’accrescimento preferenziale, per cui un nodo nuovo di una rete si attacca preferibilmente con
i nodi più ricchi di link) applicata al cosiddetto “meme mutation rate” (un coefficiente che
permette di valutare l’entità delle mutazioni e la probabilità di sopravvivenza di un meme, ovvero
di un certo comportamento o di una idea); rappresentazione attraverso leggi di potenza (anche
qui!) sia della credibilità che del fenomeno della “information cascade” (diffusione a valanga)
delle informazioni in rete. Per avere un’idea dell’impostazione dell’intervento della Adamic, si può
vedere on line un suo video dedicato alle modalità con cui si diffondono le notizie attraverso la
nicchia dei propri amici http://www.youtube.com/watch?v=2iFE0lH2SGk
Terzo. La “Scienza del Successo” di Barabasi.
È stata questa la conferenza più brillante (anche se decisamente gigiona) dell’ECCS14.
Protagonista Laszlo Barabasi, il ricercatore che alla fine degli anni Novanta ha segnato la svolta
nella modellizzazione delle reti sociali; uno scienziato che, pur dirigendo laboratori di ricerca in
università come Harvard, sa divulgare con grande efficacia a livello popolare (il suo libro “Link”,
pubblicato in Italia da Einaudi, è stato ed è tuttora un best seller in tutto il mondo). A Lucca,
Barabasi ha giocato con la valutazione delle pubblicazioni scientifiche fatta attraverso la misura
del successo, ovvero attraverso la somma delle citazioni di un autore e/o di un suo saggio da parte
degli altri studiosi di tutto il mondo. Tutti coloro che hanno avuto a che fare con pubblicazioni
scientifiche sanno che i loro lavori vengono sottoposti a una valutazione di colleghi (peer to peer)
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pubblicazioni, un coefficiente che esprime il cosiddetto “impact factor” (numero di citazioni) del
lavoro. Ebbene, Barabasi si è divertito (e ha divertito l’uditorio) smontando l’apparente
scientificità del metodo, introducendo nel computo una analisi della rete sociale delle citazioni, e
dando peso a fatti marginali ma in realtà essenziali per determinare il successo di una
pubblicazione, come la contiguità fisica (in laboratorio, all’università, in un convegno) di uno
scienziato con tutti quelli che possono poi citarlo nei loro lavori.
Per conoscere in dettaglio l’impostazione e le articolazioni della Science of Success si può
accedere al canale You Tube che raccoglie i più importanti interventi al simposio organizzato da
Laszlo Barabasi nel 2013 al Center of Complex Network Research at Northeastern University:
http://www.youtube.com/playlist?list=PL95MEpkSRMK9eUjDlQq0J5GGP7yV7LcIu .. e poi una
curiosità: questo autunno si possono seguire on line le lezioni tenute da Barabasi stesso sui
concetti base dell’analisi matematica delle reti, iscrivendosi gratuitamente a questo indirizzo:
http://barabasilab.neu.edu/courses/phys5116/
I ricercatori italiani. A Lucca – galeotto fu il luogo e l’organizzazione – hanno presentato delle
relazioni molto interessanti più di cento giovani ricercatori italiani che lavorano sia in Italia sia
nelle università straniere le più diverse. Così come le più diverse sono state le discipline e gli
argomenti su cui hanno fatto le loro proposte di studio: da quelle iper-specialistiche, come quella
presentata da Dimitri Gagliardi (University of Manchester), insieme a Francesco Niglia (Koyslab),
sull’uso di agenti intelligenti multi-livello e auto-regolati per realizzare modelli di sistemi sociali
complessi; a quelle che propongono soluzioni concrete, attuabili, su processi produttivi
industriali, basandosi sull’analisi della complessità del sistema, come Elena Pessot e altri colleghi
e professori dell’Università di Udine; fino alle proposte che analizzano con modelli matematici ad
hoc trend globali, come lo studio della crescita della Cina nella rete dei commerci internazionali,
realizzata da un folto gruppo di ricercatori italiani dell’Università di Cagliari e dell’Institute of
Advanced Studies IMT di Lucca. E, viceversa, si sono sentiti all’ECCS14 anche molti interventi di
giovani stranieri che lavorano in istituti di ricerca italiani, come il canadese George Davidescu,
che vive proprio a Lucca, dove ha sviluppato una ricerca che, grazie all’analisi della rete sociale
sottostante, ha profilato il miglior approccio organizzativo per rispondere al meglio alle situazioni
di pubblica emergenza, come l’evacuazione di un ospedale investito da una nube tossica.
Ancora le “due culture”. Aggiungiamo una notazione che non vuole suonare negativa o
critica, ma che vuole far riflettere sui confini e gli orizzonti degli studi sulla complessità presentati
all’ECCS. Dopo ben mezzo secolo dalla pubblicazione del famoso libro “Le due culture”, in cui
Charles Percy Snow metteva a fuoco i pericoli e l’impoverimento cognitivo che deriva dalla
separazione tra studi scientifici e umanistici, qui a Lucca (come nelle edizioni precedenti
dell’ECCS) si ripropone lo stesso identico problema.
Sono infatti mancati completamente, tra le oltre 600 proposte di studio e ricerca, incontri e lavori
dedicati a punti di vista differenti da quello strettamente scientifico sui sistemi complessi e
sull’approccio sistemico: quelli delle scienze cognitive, della filosofia (e in particolare
dell’epistemologia), della sociologia, delle scienze della comunicazione e della formazione,
dell’apprendimento, degli studi sul management, sui percorsi decisionali e sui processi di
leadership in ambienti organizzativi complessi. O quelli della psicoterapia sistemica, famigliare. O
ancora quelli della medicina, nei suoi vari aspetti che intercettano il nuovo paradigma cognitivo:
come la complessità di pazienti afflitti da più patologie; o come quella della gestione del servizio
sanitario tra territorio, assistenza ambulatoriale e ospedali; o come gli studi in corso per
modificare la tassonomia medica passando da quella attuale, basata sulla divisione in malattie
(come si può vedere per esempio nei reparti di un ospedale) a una futura tassonomia basata sul
“fenotipo” del paziente, che somma la complessità delle sue malattie con quella del suo specifico
corredo genetico ed epigenetico.
Le prossime occasioni di incontro. Intanto si moltiplicano gli appuntamenti per nuovi
scambi di notizie, giudizi e collaborazioni su ricerche e studi in corso: tra i partecipanti
all’ECCS14 di Lucca serpeggiavano infatti notizie e anticipazioni su convegni e incontri di studio
che si terranno nei prossimi mesi, da Singapore (“Introducing to complexity science” alla
Nanyang Technological University), a New York (“Complenet - 6th Workshop on Complex
Networks” alla New York Hall of Science), a Helsinki (“International Conference on
Computational Social Science” alla Finlandia Hall). Mentre agenti di editori come la Cambridge e
la Oxford University Press o Springer andavano in cerca di nuovi talenti da valorizzare,
accaparrandosi per primi le loro possibili pubblicazioni scientifiche.
Ma soprattutto si sono poste le basi per dare corpo giuridico e istituzionale a un movimento di
scienziati che vogliono veder riconosciuta anche a livello accademico una nuova “Global Systems
Science”: durante lo svolgimento dell’ECCS di Lucca, infatti, si sono raccolte le adesioni a NESS
(Non-Equilibrium Social Science, www.nessnet.eu ), una comunità che si dedicherà a fare lobbing
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