Tarquinia2 v eletti 25giu2011

Conversazione di Valerio Eletti

Festival della Complessità ::Festival della Complessità :: seconda Edizione seconda Edizione Tarquinia 2011Tarquinia 2011

Tarquinia, Chiesa di Santo Spirito, 25 giugno 2011, ore 10,30

La rete sociale si auto-organizza:il ruolo del Web

dalle rivolte del Nord Africaalla mobilitazione per i referendum

Chiesa di Santo SpiritoSabato 25 Giugno 2011, ore 10,30

Valerio Eletti




La rete sociale si auto-organizza

A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi

D. ModellizzazioneE. Applicazioni

Flash dal mondo reale:una breve rassegnadi fatti salienti

Processi gerarchicie auto-organizzazione(top-down vs bottom-up)

L’importanza di capirei meccanismi deifenomeni emergenti

Capire le strutture delle retie la diffusione “virale”delle idee e dei “memi”

Comportamenti socialicatalizzati dalle nuovereti interconnesse





A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi










A. Osservazione

Vediamo una breve raccolta di articoli, titoli di giornali,lanci d’agenzia, tabelle, siti Webpubblicati nei giorni caldi delle rivolte in Tunisia e in Egitto…

Il 28 gennaio 2011 La Repubblica scrive:

“Al Cairo le connessioni internet risultano bloccate,secondo la testimonianza di numerosi hotel e utenti privati.Risultano inoltre essere saltate anche le comunicazioni vocali fra telefoni cellulari.Il servizio sms era già inutilizzabile da alcune ore.Un silenzio inquietante introduce alle manifestazioniannunciate dagli oppositori di Mubarak.”




A. Osservazione

E sempre il 28 gennaio 2011 La Repubblica pubblica questa mappa:




A. Osservazione

Alla mappa de La Repubblica fa da spallaun’articolata inchiesta di Tiziano Toniutti, intitolataSocial web e rivolte popolari: tecnologia abbatte censurache propone un’analisiche possiamo usare come spunto per i nostri ragionamenti:

“Il controllo delle notizie è complicato per chi prova a contrastare le ribellioni digitali.Perché non di soli Facebook e Twitter è fatto il web sociale.Quando si parla di internet "2.0" si indica proprio la rete delle persone, sociale per definizione.E' la regola per cui ogni sito diventa un veicolo di informazioni,e dentro a un sito, ogni scampolo di informazione diventa condivisibileverso centinaia di altri ricettori e aggregatori.Di più: ogni testimone che durante una protesta di piazza raggiunge uno spazio libero del webe divulga informazione, diventa esso stesso un nodo sociale.

La persona fisica coincide con quella digitale, che è molto più difficile da controllareperché esiste in una molteplicità di universi virtuali contemporanei.

Se arginare stampa e tv è un processo ormai acquisito per i regimi,controllare internet non è così scontato…”




A. Osservazione

E Vittorio Zambardino,sul suo blog “Scene digitali”(dal sito de La Repubblica)incalzacon una provocazione:




A. Osservazione

Pochi giorni dopo,il 3 febbraio, troviamosu Newscientist (*)un articolodi Debora MacKenziemolto interessanteper le nostre riflessioni:“Can complexity theoryexplain Egypt’s crisis?”

(*) http://www.newscientist.com/article/dn20082-can-complexity-theory-explain-egypts-crisis.html?full=true&print=true

Proviamo ad estrarrealcuni concetti chiave…




A. Osservazione

“Scientists who study complex systems have been warning that ever-tightercoupling among the world's finance, energy and food systems would resultin waves of political instability. Some say that is now happeningin the Middle East. Better models of the complex relationships in thesesystems could allow us to predict the next domino to fall.For now, they show that there are two sides to complex interdependencies:they can generate cascading change, also known as revolution, but they canalso collapse. At the minute, because so many aspects of Egypt's daily life areinterlinked, the country is walking a fine line between the two”

In sintesi:Gli scienziati che studiano i sistemi complessi avvertono cheuna interconnessione sempre più stretta tra i mondidella finanza, dell’energia e del cibo darà luogo a grandiondate di instabilità: qualcuno dice che è esattamente ciò che sta accadendo in Medio Oriente.Modelli più evoluti delle relazioni complesse in questi sistemi ci potrebbero permettere diprevedere il prossimo effetto domino (?).Gli attuali modelli ci dicono che ci sono due possibilità che derivano dalla complessità delle reti:che questa può generare cambiamenti a catena (rivoluzioni) oppure che può collassare.In questo momento, e con tanti aspetti della vita quotidiana in Egitto fortemente interconnessi,il Paese sta procedendo sulla linea sottile che divide le due possibilità.

Parole chiave:- margine del caos - soglia critica

Un interrogativo:- prevedibilità?




A. Osservazione

… e arriviamo alla metà di febbraio,quando l’incendio si estende alla Libia. Ecco alcuni dati tra il 12 e il 23 febbraiotratti ancora dal sito de La Repubblica (il quotidiano italiano più attento a questi meccanismi,insieme al Sole24Ore): i blocchi della rete da parte del regime di Gheddafi

Traffico Internet in Libiatra venerdì 18e sabato 20 febbraio 2011

Difficoltà di accesso a Internetin Libia

tra il 12 e il 18 febbraio 2011




A. Osservazione

… e le azioni di risposta dei ribelli auto-organizzatiai blocchi della rete attuati dal regime

23 febbraio 2011:lancio su Repubblica.it

“Error 404: page not found”:il web manuale della ribellione”

2http://www.repubblica.it/tecnologia/2011/02/23/news/web_rivolte-

12769492/?ref=HRER1-1




A. Osservazione

… e infine qualche flash più recente che dimostracome i fenomeni bottom-up del Nord Africasiano tuttora in una fase di transizione:una fase di cui non si può prevedere l’evoluzione,ma che mostra la sua natura di fenomeno emergenteda sistemi a rete in equilibrio dinamico.

Altre parole chiave

… e infine qualche flash più recente





A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi










B. Riflessione: top-down vs bottom-up

Nelle cronache degli ultimi mesi si sono molto usati termini comebottom-up, fenomeni emergenti, fase di transizione, equilibrio dinamico…Sono tutti concetti che riguardano le teorie delle reti e dei sistemi complessi,anche se vengono utilizzati spesso in maniera approssimativa.

Per prima cosa chiariamo allora il significato della parola complesso,che qui applichiamo ai sistemi in evoluzionee alle reti di interconnessione che li caratterizzano,confrontando questo termine con le parole complicato e semplice.

E poi vedremo le differenze base trasistemi gerarchici, gestiti da un vertice (top-down)- e sistemi che si auto-progettano,

adattandosi dal basso (bottom-up) ai cambiamenti dell’ambiente




Semplice, complicato e complesso:condividiamo il significato delle tre parole aiutandoci con un esempio:immaginiamo di prendere e lanciare tre diverse cosee valutiamo la possibilità che noi abbiamo di prevederne la traiettoria.

Parole chiave:- Lineare- Prevedibile- Ripetibile- Rapporto causa-effetto- Inanimato- Modello fisico e matematico …

calcolare con una certa approssimazione dove cadràè un’operazione possibile e relativamente semplice.

Primo: immaginiamo di lanciare un sasso:

Etimologia: sine + plico (senza pieghe)





Parole chiave:- S-piegabile (prevedibile, seppure con difficoltà)- Lineare (scomponendo il fenomeno nelle sue componenti lineari)- Ripetibile (a parità di condizioni iniziali e al contorno)- Rapporto causa-effetto- Inanimato- Paradigma riduzionista (Galileo, Cartesio, Newton)

Esempio:- prevedere il comportamento di un orologio o di un motore

scomponendo e ricomponendo i suoi pezzi

calcolare con una certa approssimazione dove cadràè un’operazione possibile ma complicata.

Secondo: immaginiamo di lanciare un aeroplanino:

Etimologia: cum + plico (con piegature)





Parole chiave:- Intrecciato (non riducibile: l’insieme è superiore alla somma delle parti)- Non lineare- Non ripetibile né prevedibile- Senza più rapporto causa-effetto- Fenomeni biologici e sociali- Visione sistemica, reticolare, non sequenziale…

calcolare con una certa approssimazione dove andràa posarsi è un’operazione impossibile:sia l’“oggetto” che il fenomenorientrano nel campo della complessità.

Terzo: immaginiamo di lanciare un piccione:

Etimologia: cum + plècto (intrecciato, tessuto insieme):“composto di più parti collegate tra loro e dipendenti una dall’altra”






E quindi passiamo a suggerire le differenze trasistemi gerarchici, gestiti da un vertice (top-down)e sistemi che si auto-progettano,adattandosi dal basso (bottom-up) ai cambiamenti dell’ambiente.E lo facciamo senza teorie, guardando un semplice fenomeno naturale:

1 2 3 4 5 6

Come fanno a decidere?

Provate a fare questo esperimento su una fila di formiche: chi dice loro come comportarsi se trovano un ostacolo sul loro cammino?





A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi










C. Analisi: meccanismi dei fenomeni emergenti

Via via che il mondo diventa più interconnessoe che i segnali si diffondono in maniera più veloce, pervasiva ed efficace,

si fa evidente l’importanza di studiare e comprenderela topologia (ovvero l’architettura, la struttura)delle reti di relazioni e di comunicazioni in un sistema sociale

e in particolare il suo ruolo essenzialenel determinare il profilo e le caratteristiche basedei fenomeni che emergono dallo svilupparsi (non lineare) degli eventi,

che rimangono sì imprevedibili nel dettaglio,ma che sono caratterizzabili (grazie ai nuovi modelli matematici)nelle loro tendenze a evolversi come sistemi complessicapaci di adattarsi alle variazioni dell’ambiente circostantee nello stesso tempo di contribuire a cambiarlo,in un continuo loop di azioni e retro-azioni





A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi










D. Modellizzazione: reti e diffusione virale dei segnali

Vediamo dunque come a strutture topologiche diversecorrispondono diversi modi di reagire del sistema complessoa segnali o virus o informazioni o attacchi diffusi nella rete.

Un po’ di storia:Gli studi delle epidemie di idee e comportamenti (la cosiddetta memetica)hanno alle spalle sia gli studi sui sistemi (dalla dinamica dei sistemialla prima e seconda cybernetica, dalle teorie del caos a quelle della complessità)sia gli studi sulle reti, ossia sulla struttura topologica del sistema.

Si tratta di studi che si sono sviluppatidal dopoguerra ad oggi, con una forteaccelerazione negli ultimi vent’anni.L’origine dell’interesse scientificoper la struttura delle reti si può far risalireal “problema dei ponti di Königsberg”affrontato da Eulero nel 1736…

È possibile seguire un percorso che attraversi ogni ponteuna e una volta soltanto e tornare al punto di partenza?





Eulero per risolvere il problema impostò un ragionamento astrattoformulandolo nei termini di una nuova teoria: la teoria dei grafi:una teoria che ancor oggi sta alla base degli studi sulle strutture delle reti.

Ma che interesse può avere risolvere una classe di problemi del genere?L’interesse di arrivare alle soluzioni più veloci ed efficaci in ambiti diversi fra lorocome quello dei trasporti,dei controlli politici, militari, sociali di aree vaste intrecciate di strade,delle epidemie e delle pandemie,della logistica, delle reti commerciali, del marketing …

Per inciso: come andò a finire?

Eulero dimostrò che non era possibile attraversare tutti i ponti unasola volta e tornare al punto di partenza, dato che un qualsiasi grafoè percorribile se - e solo se - ha tutti i nodi (nel suo caso i quartieridella città raggiungibili dai ponti) di grado (il numero di collegamentiovvero di ponti di ciascuna area o nodo) pari, o due di essi sono digrado dispari …





E come si strutturano le retiin natura, in biologia, nella società animale e umana?

Quali “unità di misura” utilizziamo per valutarne le caratteristiche?E quanto incidono le caratteristiche strutturali della retesul modo di reagire del sistema a stimoli interni ed esterni? (*)

Le “unità di misura” principali che utilizzano i ricercatori sono due:

la lunghezza caratteristica (indicata con L)in parole povere, una sorta di media dei percorsi minimi che servono per passare daun qualsiasi nodo della rete a qualsiasi altro (il calcolo cresce enormemente conl’aumentare dei nodi della rete)

e il coefficiente di clustering (indicato con k)sempre in parole povere, questo parametro quantifica l’idea di vicinato:misura in media quanti dei miei vicini sono a loro volta vicini tra di loro = numero dilink esistenti nell’intorno, eccettuati quelli adiacenti, diviso il numero di link possibili

(*) questi concetti vengono presentati in maniera semplice e rigorosa nelle slide utilizzate da Marco Villani,dell’Università di Modena e Reggio Emilia, agli incontri “Complexity education” organizzati dal Cattid, Uni Sapienza di Roma,presso il Ministero dello Sviluppo economico nel 2010: ecco l’indirizzo da cui scaricare le slide:http://www.isticom.it/index.php/archivio-eventi/6-articoli/175-complexity-education-introduzione-al-pensiero-complesso





… partendo da questi parametri di base,si sono costruiti modelli matematici sofisticati e articolatidi reti a una, due, tre o enne dimensioni,strutturate secondo alcune macro-categorieche qui esemplifichiamo solo per averne un’idea.

Partiamo dalla due categorie più semplici:

reti regolari(clustering k alto e lunghezza L alta)

reti casuali(clustering k basso e lunghezza L bassa)

Reti regolari a 1 e 2 dimensionientrambe con k=4

Esempio di rete casuale





Qualcosa di molto interessante per le nostre osservazioniè il fatto che se stacchiamo e riconnettiamo a caso alcuni legami in una rete regolareotteniamo una struttura molto “efficace” nella trasmissione dei segnali(una rete con pochi gradi di separazione - qualcuno ricorda il film?):si tratta della rete small-world,ovvero della struttura che “rende piccolo il mondo”:

reti small-worldclustering k alto = vicinato riccoe lunghezza L bassa = pochi gradi di separazione

Cfr. gli studi diSteve Strogatz eDuncan Watts

Ricordate il film“6 gradi di

separazione”?





E proprio una struttura small-worldhanno le reti sociali più solide e durature,con in più una particolarità scoperta nei primi anni ‘70 da Mark Granovetter:

le reti sociali che più si sanno adattare ai cambiamentisono strutturate in gruppi molto coesi (cluster)con legami forti tra i componenti del gruppoe connessioni sparse o “ponti sociali” (legami deboli) tra un gruppo e l’altro.

Da questa caratteristica emergono molte proprietà, tra cui per esempio quella per cui per trovare lavoro, dopo aver avuto diverse risposte negative, conviene agire fuori dal proprio cluster di conoscenze, agendo sui legami deboli, a lunga distanza…





Da queste premesse si arriva quindi alla definizione di rete scale free,ovvero di una struttura a invarianza di scalain cui il numero di legami di ciascun nodo è governatonon dalla distribuzione a campana (caratterizzata da una media ben definibile)ma da una legge di potenza, una legge per cui “l’anomalia è normale”.

in ascisse ilnumero di link k

in ordinate ilnumero di nodiche hanno k link

Reti di linee aeree

Reti stradali

Per capire che significa “legge di potenza” facciamo un esempio: - che probabilità abbiamo di incontrare un uomo 100 volte più alto della media? Nessuna: la distribuzione dell’altezza delle persone è una curva a campana; - che probabilità abbiamo di incontrare un uomo 100 volte più ricco della media? Non molte, ma comunque non zero: la distribuzione della ricchezza delle persone segue una legge di potenza





Il meccanismo che le origina è semplice e “naturale” e si basa su due principi:crescita e preferential attachment.

Facciamo l’esempio del Web:se apro un nuovo sito come la pagina del Festival, aggiungo il nuovo nodo alla rete pre-esistente (crescita) e, per renderlo visibile, mi connetto con un hub (preferential attachment) come per esempio Facebook.In questo modo, senza che nessuno me lo abbia imposto,ho rafforzato il potere degli hub accodandomi ai nodi più visitati.

E’ così che i ricchi diventano sempre più ricchi, come vuole la legge di Pareto.

Siamo così arrivati a descrivere la tipica struttura delle reti sociali, Del tipo di quelle che hanno fatto fluire idee, notizie, comportamenti prima e durante le ribellioni del Nord Africa.

Definiamo dunque questa struttura ricca di conseguenze:

le reti scale free sono caratterizzate da pochi nodi con tantissimi legami (i cosiddetti hub, come i grandi aeroporti) e molti nodi con pochi legami.





… in realtà però li studiosi delle reti nei loro modelli tengono contodi molte altre variabili come per esempio, nel caso della crescita del Web,di fattori preferenziali o puntivi come l’età dei nodi pre-esistenti,la loro attrattività estetica o funzionale, i costi di addizione all’hub,gli eventuali limiti nel numero di link accettati dall’hub, e così via.

Una curiosità: la legge di potenza (“normalità delle anomalie”: pochi elementi ricchissimi e tanti poveri)si ritrova anche nello studio dei movimenti e dei comportamenti animali nella ricerca del ciboe in quelli umani nello svolgimento delle attività quotidiana. Cfr. Barabasi, “Lampi”, Einaudi 2010

In questo modo si realizzano dei modelli matematicie si eseguono delle simulazioni che permettono di capire se una rete sociale:

• favorisce la diffusione di segnali positivi (p.es. notizie) o negativi (virus);• gode di velocità buona, modesta o cattiva nel collegare punti distanti;• è facilmente o difficilmente distrutta da attacchi casuali o da attacchi mirati;• riesce a crescere adattandosi con pericolo lieve o elevato di collasso;• ha capacità di resilienza, di auto-aggiustamento dopo un attacco esterno;• ha capacità di creare velocemente o lentamente, con fluidità o rigidità, nuove tendenze, nuovi fenomeni o nuove configurazioni auto-organizzandosi dal basso, senza leader, nella logica bottom-up…




E un’ultima nota: abbiamo parlato di memetica: di che si tratta?

Richard Dawkins, Susan Blackmore e altri studiosiusano questo paradigma per analogia con la genetica.Pensieri e comportamenti, mode e idee, credenze e religionisi estinguono o sopravvivono e si adattano all’ambientesecondo il setaccio della selezione naturale,come hanno fatto e fanno i geni nella lunga storia dei nostri organismi.Per questo si parla di memi in assonanza con la parola “geni”e di memetica in assonanza con la parola “genetica”.


Altro punto importate: i memi si diffondono nella rete socialecon le stesse leggi delle epidemie di malattie virali.E lo fanno a velocità diverse a seconda dell’ambiente.Ci sono stati nell’ultimo secolo diversi acceleratoridei processi di diffusione di idee, mode e comportamenti:prima il cinema e poi la televisione, che appaiono però piccole coserispetto agli acceleratori di diffusione memetica nati con le nuove tecnologie digitali:dal World Wide Web ai cellulari di nuova generazione.





A. Osservazione

B. Riflessione

C. Analisi










E. Applicazioni: reti e comportamenti sociali

Esempio di diffusione virale di notizie su reti complesse(caratterizzate dalla presenza di pochi hub e tanti nodi con pochi link,ovvero da una legge di potenza) è anche la tipologia di comunicazioneche ha caratterizzato la pubblicizzazione di questo stesso Festival:

- reti scale free sono infatti Internete in particolare Facebook,ampiamente utilizzatiper diffondere la notizia;

- e virale è stato il metodo di diffusionesia on line che fisico: un “contagio” di ideee di interessi che ha visto parti attivei singoli attori del passa-parola,così come è avvenutoper la partecipazione ai referendum (*)

(*) vediamo di applicare le nostre riflessionia questo fenomeno che ha spiazzatotutti i partiti tradizionali, a destra e a sinistra





Il caso della mobilitazione per i Referendum di metà giugno 2011:

sono state le azioni bottom-up,la creazione spontanea di cluster e di legami deboli (ponti sociali) fra i gruppi,la struttura scale free di Internet, con i suoi potenti hub,Il carattere virale del messaggio che richiedeva la partecipazione al votoe la sua forza memetica emersa dal filtro della selezione naturaleche hanno portato al raggiungimento del quorum per tutti e quattro i Referendum:

raggiungimento ritenuto assolutamente improbabile nei mesi precedentida chi analizzava la questione con paradigmi di pensiero tradizionali,di tipo lineare, gerarchico, top-down(lo stesso paradigma di pensiero tradizionale - lineare, nella logica causa-effetto -che ha fatto sbagliare le previsioni finanziarieriguardo la bolla speculativa del 2000 e la crisi del 2007/2008).

… vediamo qualche commento che rafforza le riflessioniche abbiamo fatto durante questa conversazione





Rileggiamo insieme quanto ha scritto il 16 giugno,all’indomani dei referendum, Stefano Rodotà,propugnatore del “Diritto di accedere alla Rete Internet per chiunque”all’Internet Governance Forum:

Tutto è cominciato poco più di un anno fa, quando la raccolta delle sottoscrizioniper i referendum sullácqua come bene comunesímpennò fino a raggiungere il picco di un milione e quattrocentomila firme (…)Le piazze italiane prima di quelle che simboleggiano il cambiamento nel nord dellÁfrica?Le reti sociali, Facebook e Twitter come motori delle mobilitazioni anche in Italia?Proprio questo è avvenuto, segno evidente di un rinnovamento dei modi della politicache non può essere inteso con le categorie tradizionali, che sfida le oligarchie,che rende inservibile la discussione da talk show televisivo.Forse è frettoloso parlare di un nuovo soggetto politico per una realtà frastagliata e mobile.Ma siamo sicuramente al di là di quei "ceti medi riflessivi" che segnaronounáltra stagione della società civile.Di fronte a noi sta un movimento che si dirama in tutta la società, prensile,capace di costruire una agenda politica e di imporla.





Paradigmatico il commento diCarlo Massarini, conduttoretra il 1995 e il 2002dell’indimenticabile“MediaMente”,la trasmissionedi Rai Educationalche ha introdottomilioni di italiani ai misteriprima del computere poi di Internet,dalla sua nascitaalla diffusione popolare.

Una nota curiosa a fine articolo:

“… quanta poca gente a Roma in Piazza del Popolo per la chiusura della campagna a favore dei referendum. Drappelli anziché un esercito, per un motivo preciso: è stata scelta la piazza virtuale”

Espressioni chiave:

“Il tam tam crea una massa critica” “Ogni elettore diventa un attivista”





.. e poi nuove azioniinnescate dall’emergeredi nuovi equilibri socialiin Nord Africacome da noi in Italiae nel resto del mondo,dalla Cina agli Stati Uniti:una per tutte,l’iniziativa annunciata da Obamache alimenta l’efficaciae l’efficienza della rete digitaleche avvolge tutto il globo:il finanziamento di un progettodi reti parallele per telefonia e WiFiper aggirare la censura

(… anche quella americana?!?)





.. mentre i numeri che riguardano le reti attuali continuano a crescerein maniera sempre più inimmaginabile per una mente umana.Ecco qualche numero da “Cosa avviene in un minuto su Internet?”

(fonte Go-Globe.com)




E concludiamo con una riflessioneche risale a duemilacinquecento anni fa:

“… tutti gli innumerevoli esseri ricevono nutrimentoe non si danneggiano vicendevolmente,tutte le vie seguono il loro corso senza che l’una si opponga all’altra,le piccole forze morali sono come lo scorrere di fiumi e rivoli,le grandi forze morali determinano la profonda opera di trasformazione.Ecco dove risiede la grandezza del Cielo e della Terra.”

Dallo “Zhongyong” (La costante pratica del giusto mezzo),un classico della letteratura cinese scritta introno al 500 avanti Cristo.Tradotta e pubblicata in italiano da Marsilio nel 2010, pag.127

e se ne volete sapere di più…

…




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