Tarquinia2 v eletti 25giu2011

Festival della Complessità :: seconda Edizione Tarquinia 2011
Valerio Eletti

La rete sociale si auto-organizza:
il ruolo del Web
dalle rivolte del Nord Africa
alla mobilitazione per i referendum

Chiesa di Santo Spirito
Sabato 25 Giugno 2011, ore 10,30

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

La rete sociale si auto-organizza

B. Riflessione
Processi gerarchici
e auto-organizzazione
A. Osservazione (top-down vs bottom-up)

Flash dal mondo reale: C. Analisi
una breve rassegna
di fatti salienti L’importanza di capire
i meccanismi dei
fenomeni emergenti

E. Applicazioni D. Modellizzazione
Comportamenti sociali Capire le strutture delle reti
catalizzati dalle nuove e la diffusione “virale”
reti interconnesse delle idee e dei “memi”


A. Osservazione

Vediamo una breve raccolta di articoli, titoli di giornali,
lanci d’agenzia, tabelle, siti Web
pubblicati 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 manifestazioni
annunciate 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 spalla
un’articolata inchiesta di Tiziano Toniutti, intitolata
Social web e rivolte popolari: tecnologia abbatte censura
che propone un’analisi
che 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 condivisibile
verso centinaia di altri ricettori e aggregatori.
Di più: ogni testimone che durante una protesta di piazza raggiunge uno spazio libero del web
e divulga informazione, diventa esso stesso un nodo sociale.

La persona fisica coincide con quella digitale, che è molto più difficile da controllare
perché 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)
incalza
con una provocazione:


A. Osservazione

Pochi giorni dopo,
il 3 febbraio, troviamo
su Newscientist (*)
un articolo
di Debora MacKenzie
molto interessante
per le nostre riflessioni:
“Can complexity theory
explain Egypt’s crisis?”

Proviamo ad estrarre
alcuni concetti chiave…
(*) http://www.newscientist.com/article/dn20082-can-complexity-theory-explain-egypts-crisis.html?full=true&print=true


A. Osservazione
“Scientists who study complex systems have been warning that ever-tighter
coupling among the world's finance, energy and food systems would result
in waves of political instability. Some say that is now happening
in the Middle East. Better models of the complex relationships in these
systems 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 can
also collapse. At the minute, because so many aspects of Egypt's daily life are
interlinked, the country is walking a fine line between the two”

In sintesi:
Gli scienziati che studiano i sistemi complessi avvertono che
una interconnessione sempre più stretta tra i mondi
della finanza, dell’energia e del cibo darà luogo a grandi
ondate 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 di
prevedere 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 Un interrogativo:
- soglia critica - 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 febbraio
tratti 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 Libia
tra venerdì 18
e sabato 20 febbraio 2011

Difficoltà di accesso a Internet
in Libia
tra il 12 e il 18 febbraio 2011


A. Osservazione

… e le azioni di risposta dei ribelli auto-organizzati
ai 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/20
11/02/23/news/web_rivolte-
12769492/?ref=HRER1-1


A. Osservazione
Altre parole chiave
… e infine qualche flash più recente che dimostra
come i fenomeni bottom-up del Nord Africa
siano tuttora in una fase di transizione:
una fase di cui non si può prevedere l’evoluzione,
ma che mostra la sua natura di fenomeno emergente
da sistemi a rete in equilibrio dinamico.


B. Riflessione: top-down vs bottom-up

Nelle cronache degli ultimi mesi si sono molto usati termini come
bottom-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 evoluzione
e alle reti di interconnessione che li caratterizzano,
confrontando questo termine con le parole complicato e semplice.

E poi vedremo le differenze base tra
- sistemi 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 cose
e valutiamo la possibilità che noi abbiamo di prevederne la traiettoria.

Primo: immaginiamo di lanciare un sasso:

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

Etimologia: sine + plico (senza pieghe)

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



Secondo: immaginiamo di lanciare un aeroplanino:

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

Etimologia: cum + plico (con piegature)

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



Terzo: immaginiamo di lanciare un piccione:

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

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

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…



E quindi passiamo a suggerire le differenze tra
sistemi 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:

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

1 2 3 4 5 6

Come
fanno a
decidere?


C. Analisi: meccanismi dei fenomeni emergenti

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

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

e in particolare il suo ruolo essenziale
nel determinare il profilo e le caratteristiche base
dei 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 complessi
capaci di adattarsi alle variazioni dell’ambiente circostante
e nello stesso tempo di contribuire a cambiarlo,
in un continuo loop di azioni e retro-azioni


D. Modellizzazione: reti e diffusione virale dei segnali

Vediamo dunque come a strutture topologiche diverse
corrispondono diversi modi di reagire del sistema complesso
a 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 sistemi
alla 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 sviluppati
dal dopoguerra ad oggi, con una forte
accelerazione negli ultimi vent’anni.
L’origine dell’interesse scientifico
per la struttura delle reti si può far risalire
al “problema dei ponti di Königsberg”
affrontato da Eulero nel 1736…
È possibile seguire un percorso che attraversi ogni ponte
una e una volta soltanto e tornare al punto di partenza?



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

Per inciso: come andò a finire?

Eulero dimostrò che non era possibile attraversare tutti i ponti una
sola volta e tornare al punto di partenza, dato che un qualsiasi grafo
è percorribile se - e solo se - ha tutti i nodi (nel suo caso i quartieri
della città raggiungibili dai ponti) di grado (il numero di collegamenti
ovvero di ponti di ciascuna area o nodo) pari, o due di essi sono di
grado dispari …

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 loro
come 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 …



E come si strutturano le reti
in natura, in biologia, nella società animale e umana?
Quali “unità di misura” utilizziamo per valutarne le caratteristiche?
E quanto incidono le caratteristiche strutturali della rete
sul 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 da
un qualsiasi nodo della rete a qualsiasi altro (il calcolo cresce enormemente con
l’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 di
link 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 articolati
di reti a una, due, tre o enne dimensioni,
strutturate secondo alcune macro-categorie
che qui esemplifichiamo solo per averne un’idea.

Partiamo dalla due categorie più semplici: Reti regolari
a 1 e 2 dimensioni
entrambe con k=4
 reti regolari
(clustering k alto e lunghezza L alta)

 reti casuali
(clustering k basso e lunghezza L bassa)

Esempio di rete casuale



Qualcosa di molto interessante per le nostre osservazioni
è il fatto che se stacchiamo e riconnettiamo a caso alcuni legami in una rete regolare
otteniamo 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-world
clustering k alto = vicinato ricco Ricordate il film
e lunghezza L bassa = pochi gradi di separazione “6 gradi di
separazione”?

Cfr. gli studi di
Steve Strogatz e
Duncan Watts



E proprio una struttura small-world
hanno 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 cambiamenti
sono strutturate in gruppi molto coesi (cluster)
con legami forti tra i componenti del gruppo
e 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 scala
in cui il numero di legami di ciascun nodo è governato
non dalla distribuzione a campana (caratterizzata da una media ben definibile)
ma da una legge di potenza, una legge per cui “l’anomalia è normale”.
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

Reti di linee aeree

in ascisse il
Reti stradali numero di link k

in ordinate il
numero di nodi
che hanno k link



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.

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.



… in realtà però li studiosi delle reti nei loro modelli tengono conto
di 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.

In questo modo si realizzano dei modelli matematici
e 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…

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 cibo
e in quelli umani nello svolgimento delle attività quotidiana. Cfr. Barabasi, “Lampi”, Einaudi 2010



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

Richard Dawkins, Susan Blackmore e altri studiosi
usano questo paradigma per analogia con la genetica.
Pensieri e comportamenti, mode e idee, credenze e religioni
si estinguono o sopravvivono e si adattano all’ambiente
secondo 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 sociale
con 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 acceleratori
dei processi di diffusione di idee, mode e comportamenti:
prima il cinema e poi la televisione, che appaiono però piccole cose
rispetto agli acceleratori di diffusione memetica nati con le nuove tecnologie digitali:
dal World Wide Web ai cellulari di nuova generazione.


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 comunicazione
che ha caratterizzato la pubblicizzazione di questo stesso Festival:

- reti scale free sono infatti Internet
e in particolare Facebook,
ampiamente utilizzati
per diffondere la notizia;

- e virale è stato il metodo di diffusione
sia on line che fisico: un “contagio” di idee
e di interessi che ha visto parti attive
i singoli attori del passa-parola,
così come è avvenuto
per la partecipazione ai referendum (*)
(*) vediamo di applicare le nostre riflessioni
a questo fenomeno che ha spiazzato
tutti 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 voto
e la sua forza memetica emersa dal filtro della selezione naturale
che hanno portato al raggiungimento del quorum per tutti e quattro i Referendum:

raggiungimento ritenuto assolutamente improbabile nei mesi precedenti
da 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 finanziarie
riguardo la bolla speculativa del 2000 e la crisi del 2007/2008).

… vediamo qualche commento che rafforza le riflessioni
che 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 sottoscrizioni
per i referendum sullácqua come bene comune
símpennò 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 politica
che 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 segnarono
unáltra 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 di
Carlo Massarini, conduttore
tra il 1995 e il 2002
dell’indimenticabile
Espressioni chiave:
“MediaMente”,
la trasmissione “Il tam tam crea una massa critica”
“Ogni elettore diventa un attivista”
di Rai Educational
che ha introdotto
milioni di italiani ai misteri
prima del computer
e poi di Internet,
dalla sua nascita
alla 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”



.. e poi nuove azioni
innescate dall’emergere
di nuovi equilibri sociali
in Nord Africa
come da noi in Italia
e nel resto del mondo,
dalla Cina agli Stati Uniti:
una per tutte,
l’iniziativa annunciata da Obama
che alimenta l’efficacia
e l’efficienza della rete digitale
che avvolge tutto il globo:
il finanziamento di un progetto
di reti parallele per telefonia e WiFi
per aggirare la censura

(… anche quella americana?!?)



.. mentre i numeri che riguardano le reti attuali continuano a crescere
in 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 riflessione
che risale a duemilacinquecento anni fa:

“… tutti gli innumerevoli esseri ricevono nutrimento
e 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…


CONTATTI

Per chi vuole
approfondire la bibliografia di riferimento,
conoscere i siti dei centri di ricerca e studi
su questioni legate alla complessità,
avere notizia di iniziative
riguardanti lo studio della complessità,

ecco l’indirizzo del sito del
Complexity Education Project:
www.complexityeducation.it

e il mio indirizzo email:
valerio.eletti@uniroma1.it

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