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Antonio Bonaldi - 2° Festival della complessità - Tarquinia 2011

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Fino al 1600, l’armonia e la bellezza del mondo erano lo specchio della potenza e della perfezione del creatore e il suo funzionamento era coerente con le leggi divine.

Nel 1610 Galileo Galilei sostiene che non ci sia la terra ma il sole al centro del sistema planetario, negando uno dei dogmi inconfutabili della chiesa.

La terra, infatti, quale sede assegnata da Dio all'uomo, non poteva che collocarsi al centro dell'universo.

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Nel 1686 Isaac Newton pubblica i “Principia” in cui dimostra che l’universo non è “solo” la manifestazione di un disegno “divino” ma è governato da precise leggi fisiche.

Tutto ciò che accade, nel macro come nel microcosmo, può essere spiegato da leggi meccaniche.

Il mondo è un grande orologio e ogni cosa può essere spiegata attraverso lo studio analitico di elementi della materia sempre più piccoli (cellule, molecole, atomi, elettroni …).


•  Pianificazione

•  Budget

•  Gestione per obiettivi

•  Definizione di procedure

•  Controllo dei risultati

•  Premi e punizioni

L’organizzazione si fonda sulla gerarchia, la divisione del lavoro, la specializzazione, la definizione dettagliata dei compiti.

Ogni singola parte del lavoro deve essere specificata e pianificata.

Frederick W Taylor 1856-1950


Albert Einstein 1879-‐1955

•  Spazio, tempo e materia non sono più assoluti.

•  I confini tra particelle di materia e forze che le tengono unite tendono ad assottigliarsi e a confondersi.

•  Le leggi della meccanica non sono in grado di spiegare alcuni fenomeni fisici, come la trasmissione della luce o la posizione e la velocità di un elettrone.

L’essere umano è parte di un tu1o chiamato universo.

Il nostro compito è quello di liberarci dall’illusione della separazione.

Albert Einstein

Attorno agli ’60 alcuni importanti ricercatori, partendo da campi di studio completamente diversi, si rendono conto che per spiegare i fenomeni naturali (fisici, biologici e sociali) non sono sufficienti i tradizionali metodi di indagine, basati sullo studio analitico delle parti (riduzionismo).


Essi, per vie diverse e indipendenti, scoprono alcuni nuovi principi capaci di spiegare i fatti più disparati: i fenomeni atmosferici, l’evoluzione degli ecosistemi, il funzionamento degli organismi viventi, del cervello, delle organizzazioni sociali, dei mercati finanziari, di internet, ecc.

Apprendere attraverso le metafore.


Biologo e matematico (1901-1972)

Luidwing Von Bertalanffy, fu il primo ad elaborare il concetto di sistema, oggi ampiamente utilizzato in molti campi del sapere scientifico: matematica, fisica, biologia, ecologia, scienze cognitive e sociali.

Nel libro “Teoria generale dei sistemi” del 1969, egli dirige l’attenzione sulle relazioni tra gli elementi del sistema.

Osserva che le proprietà di un sistema sono diverse e non deducibili da quelle possedute dai singoli elementi che lo costituiscono.


Nel 1961, mentre elabora un nuovo modello per le previsioni del tempo, Lorenz osserva un fenomeno del tutto inaspettato. A partire da condizioni molto simili si possono ottenere risultati via via divergenti, fino a far scomparire ogni traccia di somiglianza tra i due fenomeni. Basta, cioè, introdurre una piccolissima variazione in una delle variabili di partenza per giungere a conclusioni completamente diverse.

Scopre così che le previsioni del tempo a lunga scadenza sono impossibili. Nei sistemi complessi, infatti, piccole fluttuazioni possono generare fenomeni imponenti e imprevisti.

Metereologo (1917-2008) Un battito d’ala in Brasile può generare un uragano nel Texas.


(1917-2003) Premio Nobel per la chimica 1977

Prigogine è considerato uno dei padri della complessità. Egli studia le strutture dissipative, quali sistemi aperti che conservano la loro identità attraverso lo scambio di energia con l’esterno.

Le cellule e il corpo umano sono entrambi sistemi dissipativi perché si mantengono vitali, importando dall’esterno un flusso costante di energia: cibo, acqua, aria e informazioni.

"Gli esseri umani hanno sempre avuto bisogno di certezze. Un tempo credevano di averle nella

religione. Poi le hanno avute nella fisica di Newton. Oggi non è più così e non accettare questa realtà

non rappresenta un fatto negativo, al contrario. Siamo all'inizio di una nuova storia dell'Universo”.


Premio nobel per la fisica nel 1969

Gell-mann, insignito del premio Nobel per la scoperta dei quark, è tra i fondatori del Santa Fè Institute, dove è stata elaborata la teoria dei sistemi complessi.

È l’autore di uno dei testi classici della complessità “Il quark e il giaguaro: avventura nel semplice e nel complesso”.

Uomo di grande cultura, studia ciò che induce le particelle elementari (tutte uguali e governate da moti caotici), ad interagire, adattarsi e integrarsi in sistemi sempre più ordinati, differenziati e complessi.

Gell-Mann ci conduce dal quark, al giaguaro, all’umanità, attraverso l’interazione tra le leggi fondamentali della fisica e del caso.


Nella storia della complessità Mandelbrot (1924-2010), può essere considerato lo sceneggiatore. Attraverso i frattali, ha reso visibile ciò che si cela dentro le formule matematiche.

L’insieme di Mandelbrot, una delle figure più complesse che si possano immaginare, scaturisce da una formula molto semplice, reiterata milioni di volte, con il computer.

Formule altrettanto semplici generano figure straordinarie, rintracciabili ovunque in natura: un fiocco di neve, le linee frastagliate di una costa, il guscio di una conchiglia, le foglie di una felce, l’albero bronchiale.


Edgar Moren è una delle menti più vivaci e creative del panorama culturale internazionale. Profondo conoscitore dei principi della complessità ne studia i risvolti nello sviluppo della conoscenza, nella vita individuale e nella tumultuosa espansione dei rapporti tra persone con culture diverse.

Sociologo

“Mentre progredisce la conoscenza delle parti, si aggrava la nostra ignoranza del tutto”


Fisico e saggista

Fritjof Capra, direttore del Center for Ecolitercy di Berkeley, è uno degli esponenti più conosciuti tra gli scienziati che si richiamano ai principi della complessità.

È l’autore di alcune opere molto note quali: Il Tao della fisica, Il punto di svolta, La rete della vita, in cui si approfondiscono, tra l’atro, le grandi similitudini tra le più recenti scoperte della fisica moderna, i principi della complessità e le filosofie orientali.

Capra ci aiuta a comprendere come i sistemi complessi permeano ogni aspetto della nostra vita individuale e sociale e ci richiama al rispetto dell’ecosistema e della biosostenibilità delle nostre scelte.


Tipo di componen8 Inanima8 Dota8 di autonomia decisionale

N. di componen8 Basso Al8ssimo

Tipo di connessioni Lineari -‐ fisse Dinamiche -‐ variabili

N. di connessioni Limitate Molto numerose

Comportamen8 Programmabili e prevedibili

Capaci di apprendere, di adaIarsi al contesto e imprevedibili


Molecola Atomo Cellula Tessuto Organo Individuo Società

I confini di un sistema sono sempre sfumati in un sistema più ampio e più complesso.

Siamo immersi nella complessità.

Contemporaneamente si può essere un sistema (corpo umano) e un elemento di un sistema più grande (città).


Il senso di benessere che ci pervade guardando un bel paesaggio: non può essere ricondotto a nessuno dei singoli elementi.

Le proprietà di un sistema sono il risultato dell’interazione di molti elementi appartenenti contemporaneamente a diversi sistemi collegati.


Il termitaio rappresenta la più alta struttura della terra in relazione all’altezza dei suoi costruttori.

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Agente

Relazione

Regola

Il cervello umano è la struIura più complessa che conosciamo. Con8ene oltre 100 miliardi di neuroni (pari al numero di stelle della Via laIea). Ciascun neurone può ricevere fino a 100.000 impulsi. La corteccia possiede oltre un milione di miliardi di sinapsi. Non esistono due cervelli uguali. Fino al 70% dei neuroni muore nel primo anno di vita, quelli che sopravvivono formano una rete sempre più complessa. Certe connessioni si rafforzano con l'uso, mentre altre si affievoliscono con lo sviluppo.

J.O’connor, I. McDermo1, il pensiero sistemico, Sperling & Kupfer 2003.

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Cellule cerebrali a microscopio elettronico

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L’organizzazione è composta da molte persone, riunite in microsistemi formali o spontanei (unità operative, servizi, uffici, gruppi di lavoro), che condividono, risorse, obiettivi, principi e che interagiscono, attraverso regole e procedure predefinite e informali.


Gli elementi dei sistemi complessi sono tutti interconnessi, per cui il cambiamento di un singolo elemento agisce su gran parte degli altri, anche a grandi distanze.

Questo è ciò che aveva ipotizzato l’industria ittica senza tener conto della incredibile complessità della catena alimentare (oltre 225 milioni di percorsi causa-effetto).


Un battito d’ala in Brasile può generare un uragano nel Texas. Edward Lorenz

Dato il grande numero di agenti coinvolti e la non linearità delle risposte il comportamento dei SCA è imprevedibile.


Ci sono due Kpi di verità. Le verità superficiali, il cui opposto è chiaramente sbagliato e le verità profonde, il cui opposto è ugualmente vero. Niels Bohr - Nobel per la fisica, 1922

Concetti considerati opposti possono risultare ugualmente veri.

•  Flessibilità e rispetto delle regole

•  Collaborazione e competizione

•  Spirito di iniziativa e scarsità di risorse •  Autonomia e gerarchia

•  Innovazione e assunzione di rischi

•  Imprevedibilità e pianificazione

•  Specializzazione e integrazione

l’uno e l’altro l’uno o l’altro

Nei sistemi complessi vale la regola:


Risultati straordinariamente complessi possono emergere da regole semplici.


I sistemi complessi mostrano una tendenza spontanea degli elementi ad auto-organizzarsi in strutture via via più ordinate, differenziate e complesse.

I SCA sono reagiscono agli stimoli esterni modificando i comportamenti, in modo da ottimizzare l’efficienza del sistema.


Nei sistemi complessi sorgono, in modo spontaneo, nuove proprietà non prevedibili attraverso lo studio analitico dei singoli componenti.


Le proprietà emergenti non sono il risultato di un disegno preordinato, nascono dall’interazione dei singoli agenti.

Le proprietà emergenti favoriscono la conservazione, la riproduzione e l’evoluzione del sistema verso livelli organizzativi più specializzati e più competitivi rispetto all’ambiente circostante.

Il profumo e i colori dei fiori favoriscono il richiamo degli inse] per l’impollinazione.


•  fluidità dell’acqua •  elasticità di un polimero •  lucentezza di un cristallo •  profumo di un fiore •  disegni sulla sabbia •  pattern degli automi cellulari •  Bellezza •  Apprendimento •  Coscienza •  vita

Stone Circles, Spitsbergen

L’emergenza è un fenomeno che riguarda tutti i sistemi: fisici, chimici, biologici, sociali.


Relazioni e comunicazioni sono l’essenza dei sistemi complessi adattativi.

I due tipi di relazioni (di ruolo e sociali), interagiscono e contribuiscono a creare la cultura organizzativa o sociale.


I sistemi complessi evolvono attraverso gli scambi che si verificano sull’orlo del caos: nella zona di confine tra ordine e disordine.

Procedure troppo rigide inibiscono la fantasia, ingessano il sistema e ne impediscono lo sviluppo.


È opportuno definire le strategie per convogliare creatività ed energie verso mete comuni, ma pianificare con precisione ogni minimo dettaglio può essere pericoloso.

È meglio essere aperti per affrontare le situazioni impreviste con maggiori possibilità di scelta: osservare l’evolvere della situazione e sfruttare la situazione più favorevole.

Al tacchino viene dato da mangiare tutti i giorni.

Ad ogni pasto si consolida così la sua convinzione della bontà del genere umano … fino al pomeriggio che precede il giorno del ringraziamento …


Senso di direzione

Interazioni

•  Piani strategici di lungo periodo in ambienti instabili limitano le capacità del sistema di rispondere alle opportunità di crescita e alle situazioni di pericolo.

•  Intuire i cambiamenti, essere flessibili, aperti all’innovazione, pronti ad aggiornare i programmi adattandoli al contesto esterno ed interno, agli ostacoli e alle congiunture favorevoli.

Favorire l’emergere spontaneo di nuove proprietà sfruttando la creatività collettiva propria dei Sistemi Complessi Adattativi.


La maggior parte dei problemi sono: multidimensionali, carichi di valori, ambigui, instabili, aperti e non risolvibili una volta per sempre.

Occorre imparare a riconoscere le opposte dimensioni che coesistono nei sistemi complessi per coglierne limiti e potenzialità.

Il rispetto delle competenze degli altri crea un legame potente ed è parte integrante di un efficace coordinamento dei lavori altamente interdipendenti.

Diversità significa libertà e la libertà richiede un certo grado di disordine.


La realtà è una rete di fenomeni interconnessi Una persona è simultaneamente un “oggetto”: fisico, chimico, biologico, fisiologico, mentale, sociale e culturale. Klein E:CO 2004

La capacità di un sistema di svilupparsi è in gran parte legata alle diversità e alle specializzazioni presenti nel sistema.

Nel 1200, l’università di Parigi aveva 4 facoltà: teologia, medicina, diritto canonico e arte. Negli anni ’90 sono state classificate oltre 4.000 discipline scientifiche.

J. Bollen: Map of science 2009


Lavorare insieme consente di fare cose che non si potrebbero fare da soli.

Occorre essere una squadra.

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•  un certo grado di pressione selettiva: possibilità di acquisire vantaggi per chi agisce in sintonia con il sistema (incentivi, attrattori).

•  Un ambiente abbastanza stabile per consentire alla selezione di maturare i suoi frutti.

•  Il tempo necessario per consolidare le relazioni.

Un sistema complesso adattativo per evolvere richiede tre condizioni.

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