TEORIA DELL'INFOCAOS
Autore: Alessio Mannucci
Effetto farfalla
È il concetto base della teoria del caos.
Lo scrittore Ray Bradbury, quello di “Cronache Marziane” e “Fahrenheit 452”, in un suo racconto del 1952, “Rumore di Tuono”, narrava le disavventure di un uomo tornato da un viaggio nel tempo ignaro del fatto che una farfalla si era appiccicata alla suola dei suoi stivali causando imprevedibili ripercussioni spazio-temporali. Ne hanno tratto proprio il film “Butterfly Effect” (che originalità), e in un altro film di Peter Hyams, quello di “2010 L'anno del contatto”, che è il seguito di “2001:Odissea Nello Spazio” di Kubrick.
Il caos stà tornando prepotentemente alla ribalta. Come se non bastasse quello che ci stà ammazzando.
Il padre putativo dell'effetto farfalla è però considerato il fisico e metereologo Edward Lorenz, che il 29 dicembre 1979 presentò alla Conferenza annuale della American Association for the Advancement of Science una relazione in cui ipotizzava che il battito delle ali di una farfalla in Brasile, a seguito di una catena di eventi imprevedibili, potesse provocare una tromba d’aria nel Texas.
Ma come gli era venuta in mente questa idea apparentemente così bizzarra per non dire folle ?
Nel corso di un programma di simulazione del clima, Lorenz fece un'inaspettata quanto importante scoperta: una delle simulazioni climatiche che stava adottando si basava su dodici variabili e contemplava anche relazioni di tipo non-lineare. Lorenz scoprì che, ripetendo la stessa simulazione con valori leggermente diversi (una serie di dati veniva prima arrotondata a sei cifre decimali, e successivamente a tre), l'evoluzione del clima che in questo modo veniva elaborata dal computer presentava proprio un effetto farfalla: modelli climatici completamente differenti si alternavano e si sovrapponevano in modo inspiegabile.
Questo spiega perché le previsioni meteorologiche, sebbene descritte con le equazioni deterministiche della fisica fluidodinamica e termodinamica, ed elaborate con raffinate tecniche di calcolo eseguite da super computer, producono risultati sempre molto approssimativi.
Fu così che Lorenz scoprì il caos.
Se avesse letto la Teogonia di Esiodo non si sarebbe tanto meravigliato.
Il problema era che ne stava fornendo una prova scientifica, la prova del caos.
Fu un duro colpo per la comunità scientifica mondiale che andò letteralmente nel Panico.
Questa scoperta rischiava di mandare all'aria tutti i piani deterministici di rigida irrigimentazione delle società. Se si cominciava a spargere le voce che in un qualsiasi sistema complesso (cioè tutti) piccole differenze nelle condizioni iniziali producono una catena di eventi non prevedibili, che senso avrebbe più avuto qualsiasi tentativo di instaurare un sistema stabile e ordinato ?
E se fossero venuto a saperlo le masse, questa orda selvaggia di animali domestici da tenere al guinzaglio, che cosa sarebbe potuto succedere ?
Sarebbe stato un bel casino.
Ecco allora entrare in gioco una grande furbata: i modelli caotici. Spesso, per spiegare il comportamento di un sistema (come la crescita della popolazione o le variazioni climatiche) si ricorre ad un modello. Un modello è una riproduzione semplificata della realtà, ossia un'astrazione che prende in considerazione solamente le principali caratteristiche di quello che è il reale oggetto di studio, omettendone altre. Tuttavia, un modello, sebbene limitato, in quanto non riproduce completamente la realtà, permette di esaminare gli aspetti più importanti di un problema. In fondo è esattamente quello che fà la nostra mente quando si trova ora in questa ora in quella situazione, agisce in base a dei modelli mentali, non è in grado di poter valutare tutte le variabili che entrano in gioco, perché sono infinite.
Ma almeno la nostra mente è aperta e dinamica (almeno dovrebbe), pronta ad interagire con le variabili che le si presentano, un modello statico no. Verrebbe da chiedersi: ma se veramente sto caos è dappertutto, e i suoi effetti sono imprevedibili, come riusciamo per esempio a mandare un razzo sulla luna, o far decollare un aereo a una certa ora e farlo atterrare ad un'altra da un dato luogo ad un altro con una certa regolarità ?
Rimane un mistero.
C'è da dire che non sempre questo è vero perché spesso si verificano degli imprevisti, due navicelle dello Shuttle sono esplose per esempio, tanti aerei non arrivano mai a destinazione, altri ti piombano perfino in casa.
Ma nella maggior parte dei casi l'uso dei modelli sembra funzionare. Come è possibile ?
Bisogna considerare che ormai questi modelli sono super-sofisticati e da quando è stato scoperto l'effetto farfalla hanno imparato a contemplare anche la teoria del caos.
Ma non sono ancora affidabili al 100%. E probabilmente mai lo saranno.
Quelli del controllo e della sicurezza rimarranno sempre dei falsi miti.
STRANI ATTRATTORI
Lo studio dei fenomeni caotici è stato reso possibile dall'introduzione, poco più di un secolo fa, di una geometrizzazione della meccanica ad opera del matematico francese Henri Poincaré. Egli inventò il concetto di “spazio delle fasi”, uno spazio matematico immaginario che rappresenta tutti i movimenti possibili di un sistema dinamico dato. Uno dei frutti dell'innovazione di Poincaré è che nello spazio delle fasi appaiono delle forme geometriche, dette !”strani attrattori”, che permettono di visualizzare la dinamica caotica del sistema, chiamata anche “geomentria del caos”. Una tipica geometria del caos è quella dei frattali (come ad esempio la forma delle coste terrestri). Una delle proprietà più sorprendenti dei frattali e la cosiddetta “invarianza di scala”, ovvero mostrano una struttura identica a qualsiasi livello di ingrandimento o di rimpicciolimento.
La presenza di strani attrattori è invece considerata una particolarità dei sistemi caotici chiamati “dissipativi” come il moto delle acque tumultuose di un torrente di montagna, oppure di un forte vento. Ad esempio, per seguire l'andamento della traiettoria di una pallina da ping-pong lanciata in mare aperto, si prenderà in considerazione come “strano attrattore” la superficie del mare. Tutti questi sforzi di modellare la realtà caotica, sono stati fatti per cercare di “dare ordine al caos”. Si è giunti alla conclusione che anche in un sistema caotico si possono fare molte previsioni e che un sistema caotico è anche un sistema intelligente, non opera cioè solo in base al caso.
Questi complicati paradossi della fisica moderna hanno alimentato la fantasia di molti scrittori di SF. Non a caso si è scelto di dare proprio il titolo “Strani Attrattori” alla edizione italiana di Semiotext(e) (antalogia di fantascienza radicale, Shake Edizioni), che raggruppava una serie di mostri sacri come Ballard, Sterling, Shirley, Rucker, Gibson, Burroughs, e molti altri minori, messi insieme da Hakim Bey r e R. Anton Wilson . A rileggerli oggi ci si rende conto di come siano stati incredibilmente superati dalla fantarealtà.
TEORIA DELL'INFOCAOS
Ma cosa c'entra tutto ciò con la rete ?
Alan Turing, uno dei padri delle prime teorie di Intelligenza Artificiale, e anche della bomba atomica, in un suo saggio del 1950, “Macchine calcolatrici e intelligenza”, scriveva: “Lo spostamento di un singolo elettrone per un miliardesimo di centimetro, a un momento dato, potrebbe significare la differenza tra due avvenimenti molto diversi, come l'uccisione di un uomo un anno dopo, a causa di una valanga, o la sua salvezza”.
Nel congresso della American Association for the Advancement of Science tenutosi nel febbraio 2004 a Seattle, Jon Kleinberg, professore di scienza dei calcolatori alla Cornell University, ha proposto una nuova (?) teoria, dell'infocaos: “Come può un e-mail in Brasile provocare il crollo delle azioni della borsa di New York ?”.
Una provocazione ?
Autore: Alessio Mannucci
Effetto farfalla
È il concetto base della teoria del caos.
Lo scrittore Ray Bradbury, quello di “Cronache Marziane” e “Fahrenheit 452”, in un suo racconto del 1952, “Rumore di Tuono”, narrava le disavventure di un uomo tornato da un viaggio nel tempo ignaro del fatto che una farfalla si era appiccicata alla suola dei suoi stivali causando imprevedibili ripercussioni spazio-temporali. Ne hanno tratto proprio il film “Butterfly Effect” (che originalità), e in un altro film di Peter Hyams, quello di “2010 L'anno del contatto”, che è il seguito di “2001:Odissea Nello Spazio” di Kubrick.
Il caos stà tornando prepotentemente alla ribalta. Come se non bastasse quello che ci stà ammazzando.
Il padre putativo dell'effetto farfalla è però considerato il fisico e metereologo Edward Lorenz, che il 29 dicembre 1979 presentò alla Conferenza annuale della American Association for the Advancement of Science una relazione in cui ipotizzava che il battito delle ali di una farfalla in Brasile, a seguito di una catena di eventi imprevedibili, potesse provocare una tromba d’aria nel Texas.
Ma come gli era venuta in mente questa idea apparentemente così bizzarra per non dire folle ?
Nel corso di un programma di simulazione del clima, Lorenz fece un'inaspettata quanto importante scoperta: una delle simulazioni climatiche che stava adottando si basava su dodici variabili e contemplava anche relazioni di tipo non-lineare. Lorenz scoprì che, ripetendo la stessa simulazione con valori leggermente diversi (una serie di dati veniva prima arrotondata a sei cifre decimali, e successivamente a tre), l'evoluzione del clima che in questo modo veniva elaborata dal computer presentava proprio un effetto farfalla: modelli climatici completamente differenti si alternavano e si sovrapponevano in modo inspiegabile.
Questo spiega perché le previsioni meteorologiche, sebbene descritte con le equazioni deterministiche della fisica fluidodinamica e termodinamica, ed elaborate con raffinate tecniche di calcolo eseguite da super computer, producono risultati sempre molto approssimativi.
Fu così che Lorenz scoprì il caos.
Se avesse letto la Teogonia di Esiodo non si sarebbe tanto meravigliato.
Il problema era che ne stava fornendo una prova scientifica, la prova del caos.
Fu un duro colpo per la comunità scientifica mondiale che andò letteralmente nel Panico.
Questa scoperta rischiava di mandare all'aria tutti i piani deterministici di rigida irrigimentazione delle società. Se si cominciava a spargere le voce che in un qualsiasi sistema complesso (cioè tutti) piccole differenze nelle condizioni iniziali producono una catena di eventi non prevedibili, che senso avrebbe più avuto qualsiasi tentativo di instaurare un sistema stabile e ordinato ?
E se fossero venuto a saperlo le masse, questa orda selvaggia di animali domestici da tenere al guinzaglio, che cosa sarebbe potuto succedere ?
Sarebbe stato un bel casino.
Ecco allora entrare in gioco una grande furbata: i modelli caotici. Spesso, per spiegare il comportamento di un sistema (come la crescita della popolazione o le variazioni climatiche) si ricorre ad un modello. Un modello è una riproduzione semplificata della realtà, ossia un'astrazione che prende in considerazione solamente le principali caratteristiche di quello che è il reale oggetto di studio, omettendone altre. Tuttavia, un modello, sebbene limitato, in quanto non riproduce completamente la realtà, permette di esaminare gli aspetti più importanti di un problema. In fondo è esattamente quello che fà la nostra mente quando si trova ora in questa ora in quella situazione, agisce in base a dei modelli mentali, non è in grado di poter valutare tutte le variabili che entrano in gioco, perché sono infinite.
Ma almeno la nostra mente è aperta e dinamica (almeno dovrebbe), pronta ad interagire con le variabili che le si presentano, un modello statico no. Verrebbe da chiedersi: ma se veramente sto caos è dappertutto, e i suoi effetti sono imprevedibili, come riusciamo per esempio a mandare un razzo sulla luna, o far decollare un aereo a una certa ora e farlo atterrare ad un'altra da un dato luogo ad un altro con una certa regolarità ?
Rimane un mistero.
C'è da dire che non sempre questo è vero perché spesso si verificano degli imprevisti, due navicelle dello Shuttle sono esplose per esempio, tanti aerei non arrivano mai a destinazione, altri ti piombano perfino in casa.
Ma nella maggior parte dei casi l'uso dei modelli sembra funzionare. Come è possibile ?
Bisogna considerare che ormai questi modelli sono super-sofisticati e da quando è stato scoperto l'effetto farfalla hanno imparato a contemplare anche la teoria del caos.
Ma non sono ancora affidabili al 100%. E probabilmente mai lo saranno.
Quelli del controllo e della sicurezza rimarranno sempre dei falsi miti.
STRANI ATTRATTORI
Lo studio dei fenomeni caotici è stato reso possibile dall'introduzione, poco più di un secolo fa, di una geometrizzazione della meccanica ad opera del matematico francese Henri Poincaré. Egli inventò il concetto di “spazio delle fasi”, uno spazio matematico immaginario che rappresenta tutti i movimenti possibili di un sistema dinamico dato. Uno dei frutti dell'innovazione di Poincaré è che nello spazio delle fasi appaiono delle forme geometriche, dette !”strani attrattori”, che permettono di visualizzare la dinamica caotica del sistema, chiamata anche “geomentria del caos”. Una tipica geometria del caos è quella dei frattali (come ad esempio la forma delle coste terrestri). Una delle proprietà più sorprendenti dei frattali e la cosiddetta “invarianza di scala”, ovvero mostrano una struttura identica a qualsiasi livello di ingrandimento o di rimpicciolimento.
La presenza di strani attrattori è invece considerata una particolarità dei sistemi caotici chiamati “dissipativi” come il moto delle acque tumultuose di un torrente di montagna, oppure di un forte vento. Ad esempio, per seguire l'andamento della traiettoria di una pallina da ping-pong lanciata in mare aperto, si prenderà in considerazione come “strano attrattore” la superficie del mare. Tutti questi sforzi di modellare la realtà caotica, sono stati fatti per cercare di “dare ordine al caos”. Si è giunti alla conclusione che anche in un sistema caotico si possono fare molte previsioni e che un sistema caotico è anche un sistema intelligente, non opera cioè solo in base al caso.
Questi complicati paradossi della fisica moderna hanno alimentato la fantasia di molti scrittori di SF. Non a caso si è scelto di dare proprio il titolo “Strani Attrattori” alla edizione italiana di Semiotext(e) (antalogia di fantascienza radicale, Shake Edizioni), che raggruppava una serie di mostri sacri come Ballard, Sterling, Shirley, Rucker, Gibson, Burroughs, e molti altri minori, messi insieme da Hakim Bey r e R. Anton Wilson . A rileggerli oggi ci si rende conto di come siano stati incredibilmente superati dalla fantarealtà.
TEORIA DELL'INFOCAOS
Ma cosa c'entra tutto ciò con la rete ?
Alan Turing, uno dei padri delle prime teorie di Intelligenza Artificiale, e anche della bomba atomica, in un suo saggio del 1950, “Macchine calcolatrici e intelligenza”, scriveva: “Lo spostamento di un singolo elettrone per un miliardesimo di centimetro, a un momento dato, potrebbe significare la differenza tra due avvenimenti molto diversi, come l'uccisione di un uomo un anno dopo, a causa di una valanga, o la sua salvezza”.
Nel congresso della American Association for the Advancement of Science tenutosi nel febbraio 2004 a Seattle, Jon Kleinberg, professore di scienza dei calcolatori alla Cornell University, ha proposto una nuova (?) teoria, dell'infocaos: “Come può un e-mail in Brasile provocare il crollo delle azioni della borsa di New York ?”.
Una provocazione ?