"Complessità, ecosistemi, creatività" di Paolo Dell'Aversana - Al Complexity Literacy Meeting di Udine
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Il documento esplora l'interazione tra creatività e complessità nel contesto dell'esplorazione del sottosuolo, analizzando come i sistemi informativi disordinati possano essere trasformati in complessità organizzata. Viene discusso il ruolo dei big data e delle funzioni entropiche nel gestire flussi informativi e nel favorire processi creativi. Inoltre, si sottolinea l'importanza di integrare varie discipline scientifiche per comprendere e ottimizzare la creatività nei sistemi complessi.
"Complessità, ecosistemi, creatività" di Paolo Dell'Aversana - Al Complexity Literacy Meeting di Udine
- 2. Esplorazione del sottosuolo (ricerca di idrocarburi)
- 3. Esplorazione del sottosuolo (vulcanologia, archeologia, geologia ambientale … )
- 4. L’esplorazione è un processo creativo all’interno della complessità 1) Come si arriva ad una scoperta? 2) Esistono delle caratteristiche generali del processo creativo? 3) Quali sono le relazioni tra creatività e complessità, flussi di informazioni e di energia? 4) Cosa accomuna il processo creativo umano con la dinamica dei sistemi complessi in natura?
- 5. Big data: sono sistemi di informazioni così complessi da richiedere tecnologie e metodi analitici specifici per l'estrazione di valore. I ‘big data’ sono spesso sistemi a complessità disorganizzata. Geologi e geofisici cercano di trasformare questa complessità disorganizzata in complessità organizzata: 1) usando i link e le relazioni tra i dati per integrare le informazioni 2) creando modelli geologici del sottosuolo basati su molti parametri fisici Sistemi di informazioni e ‘big data’
- 6. Ricomporre i pezzi del puzzle geologico 6 Informazioni geologiche Informazioni geochimiche Informazioni geofisiche Link Integrazione
- 7. Partire dall’esperienza in geologia, chimica, fisica e geofisica. Integrare l’esperienza personale con lo studio delle neuroscienze e dell’ecologia. Elaborare una teoria di come i sistemi informativi (un singolo cervello, un team di lavoro, una comunità scientifica …) trasformano la complessità disorganizzata in complessità organizzata (significati, modelli, teorie...). Collegare la gestione della complessità informativa al processo creativo. L’idea del libro
- 8. 1) Studiare i flussi di informazioni, come vengono gestiti e ‘organizzati’ formando strutture semantiche coerenti. 2) Occorrono funzioni di stato per descrivere le caratteristiche sistemiche di questi flussi. 3) Analizzare i trend delle funzioni di stato. 4) Creare modelli matematici. 5) Confrontare le predizioni dei modelli con le osservazioni reali. 6) Migliorare i modelli … L’approccio
- 9. 1) Le funzioni matematiche legate allo stato di disordine sono particolarmente adatte a descrivere sistemi complessi. 2) L’entropia è una di queste funzioni. 3) Esistono tante funzioni entropiche (termodinamica, informativa …). Le funzioni di tipo “Entropia”
- 10. Alta entropia
- 11. Bassa entropia
- 12. I sistemi che gestiscono flussi di informazioni eterogenee e li trasformano in concetti coerenti (significati, modelli, teorie) possono essere studiati attraverso funzioni di tipo entropico. Un’ipotesi intrigante
- 13. E’ una funzione entropica che dipende dal rapporto tra i flussi di informazioni entranti in un sistema di elaborazione e la percentuale di informazioni collegate da qualche tipo di link “Entropia semantica” Sistema di elaborazione Flussi di informazioni Φ2 Φ4 Φ1 Φ5 ΦN Φ3 Φ2 Φ4 Φ1 Φ5 ΦN Φ3 Alta entropia semantica Bassa entropia semantica Informazioni collegate
- 14. Molti sistemi biologici ‘intelligenti’ tendono intenzionalmente ad abbassare l’entropia semantica, cercando di organizzare i flussi informativi. Quei sistemi che trasformano le informazioni in strutture significanti si chiamano ‘Sistemi semantici’. Ogni trasformazione semantica di tal genere è una vera e propria lotta tra due forze che si contrappongono: l’aumento naturale verso il caos e lo sforzo intenzionale verso l’aggregazione. “Sistemi semantici”
- 15. L’integrazione delle informazioni genera significato. Esempi: a) Integrazione di lettere in parole b) Integrazione di parole in frasi c) Integrazione di osservazioni in concetti (inferenza induttiva) d) Integrazione di concetti in teorie e) Integrazione di teorie in paradigmi f) Integrazione di paradigmi in culture g) … Integrazione e significato
- 16. Quando nuove informazioni arrivano in un sistema semantico possono essere in conflitto col paradigma vigente. “Conflitti semantici”
- 17. Il conflitto genera crisi semantiche: i paradigmi vigenti vengono messi in discussione (Kuhn). La crisi è in genere un passaggio obbligato per ottenere un evento creativo (cambio di paradigma). Crisi
- 18. Il trend di entropia semantica traccia il path del processo creativo Alta entropia = crisi semantica Selezione e integrazione Bassa entropia = Atto creativo Flussi di informazioni
- 19. 1) Equazioni della dinamica dei sistemi caotici 2) Modelli di oscillazioni armoniche 3) Approcci stocastici e Reti Bayesiane 4) Metodi, equazioni e concetti mutuati dalla termodinamica dei sistemi lontani dall’equilibrio 5) … Metodi fisico-matematici per studiare i trend di entropia semantica
- 20. La complessità crea i presupposti per innescare processi creativi in generale, nella scienza, nell’arte, nel problem solving, nel management, in economia e finanza, in musica, in letteratura … Il processo creativo (in generale) Trasformazione di complessità disorganizzata in complessità organizzata Osservazioni, dati sperimentali, emozioni, note … Φ2 Φ4 Φ1 Φ5 ΦN Φ3 Φ2 Φ4 Φ1 Φ5 ΦN Φ3 Alta entropia semantica Bassa entropia semantica FORMA
- 21. Il processo creativo dipende dai flussi informativi, energetici ed entropici presenti nell’ambiente (ecosistema). La creatività è una proprietà di tipo ecosistemico emergente dalla complessità energetica e informativa. Un’importante conclusione
- 22. 1) La dinamica del processo creativo ha le stesse caratteristiche generali della dinamica di molti altri sistemi complessi. 2) La natura oscillante che caratterizza i processi creativi, caratterizza anche i sistemi naturali, ma da un punto di vista energetico e in termini di entropia termodinamica. La dinamica dei processi creativi a confronto con la dinamica di altri processi naturali
- 23. Energialibera Tempo di reazione Stato intermedio Reazione non catalizzata Reazione catalizzata Processi chimico-fisici Energia Orientazione Barriera di energiaBarriera di energia Campo elettrico Energialibera Coalescenza Barriera di energia Due gocce Una goccia
- 24. 1) I sistemi semantici e i sistemi fisici mostrano un comportamento in linea di principio analogo: entrambi sono sistemi oscillanti in uno spazio informativo, energetico ed entropico. 2) Questa è più di un’analogia qualitativa: la somiglianza di comportamento tra molti sistemi complessi deriva dal comportamento indotto da condizioni lontane dall’equilibrio (Prigogine). In sintesi …
- 25. 1) Gestione dei sistemi informativi complessi nell’esplorazione petrolifera. 2) Promozione e ottimizzazione dei processi innovativi in ambito industriale. 3) Incremento dei processi creativi nei team di ricerca. 4) Incremento della creatività individuale. 5) … Applicazioni
- 26. 1) Gestione delle organizzazioni complesse a grande scala. 2) Applicazioni a modelli di economia e finanza. 3) Studio dei sistemi biologici. 4) Applicazioni all’analisi degli ecosistemi. 5) … Sviluppi
- 27. Grazie !
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