Una riflessione a partire dal libro "L'evoluzione dell'ordine: la crescita dell'informazione dagli atomi alle economie" di César Hidalgo. L'informazione cristallizzata nelle cose, posseduta dalle persone, contenuta nelle organizzazioni sociali. Di Giovanni Ferrero, Presidente Ismel

1. L'evoluzione
dell'ordine.
Giovanni Ferrero. Ismel, 6 giugno 2017

2. Cresce la uniformità.
• Il calore passa dai corpi caldi a quelli freddi, mai
viceversa.
• Questo fissa la direzione della freccia del tempo.
• È un fenomeno globale, localmente però
avvengono processi interessanti, in cui si formano
strutture regolari, che contrastano il diffondersi del
disordine.

3. Il Tè si raffredda, piano
piano, ma….
• Si staccano vortici di vapore acqueo dalla
superficie.
• Le particelle di tè in sospensione salgono in
superficie, e poi sprofondano.
• Il processo di raffreddamento genera forme,
eleganti ed instabili.

4. In natura avviene più in
grande.
• Nuvole basse, aria fredda in cielo, terra calda, venti che soffiano:
si forma un vortice facilmente visibile perché l'aria calda aspira
la polvere dal terreno e la porta in alto. Trombe d’aria, in alcuni
casi uragani. Il tempo è difficile da prevedere; le stesse
equazioni della metereologia portano, con parametri non
realistici, alla transizione dall'ordine al caos. (Lorenz)
• Lo stesso avviene quando togliete il tappo in un lavandino che
avete riempito d’acqua. Qui si amplificano le irregolarità attorno
allo scarico, ecc…
• Dopo un pò questi processi cessano, non sono permanenti.

5. Solo i solidi ricordano.
• Se vogliamo mantenere stabile nel tempo il vortice
d'acqua dobbiamo in qualche modo congelarlo.
• Non si scrive sull’acqua e tanto meno nell’aria.
Abbiamo bisogno di un solido.
• Abbiamo quindi bisogno di vivere in un mondo
abbastanza freddo da permettere l'esistenza di
materia solida.
• La neve è un bell’esempio: cristalli solidi, frattali.

6. L’informazione.
• L’informazione, nel nostro caso il vortice, è la cosa che dà forma alla materia,
la rende ordinata e non un ammasso informe, una nuvola di polvere. Essa è,
quindi, un attributo molto importante della materia, verrebbe da dire il più
importante.
• Usiamo la parola informazione in un modo cui non siamo abituati: non la
consideriamo associata a un significato, a un valore.
• La informazione di cui parliamo è un qualcosa, una proprietà della materia che
può essere generata, codificata, corrotta dal rumore, elaborata e memorizzata,
resa stabile nel tempo, prescindendo dal suo significato.
• L’ informazione è la forma di un auto e delle sue parti; l’urto di un auto contro il
muro non cancella gli atomi che compongono l’auto, ma modifica la forma
delle lamiere e delle sue parti, cioè l’ordine che organizza gli atomi. La
trasforma in un ammasso di rottami. E se l’autista non è fortunato cancella
anche l’ordine che presiede alla sua vita!

7. Ordine e disordine.
• Esiste un solo stato ordinato che caratterizza la forma della vostra
automobile. Esistono moltissimi modi diversi con cui, dopo l'urto, le
lamiere si possono accartocciare e le componenti interne piegarsi e
rompersi.
• In generale gli stati ordinati sono pochi, gli stati contrassegnati dal
disordine sono moltissimi: analogamente sono molte le strade che
portano dall'ordine al disordine, poche e preziose, contrassegnate
dall'accrescimento di informazione, quelle che portano dal disordine
all’ordine.
• Un fisico russo a riguardo della Glasnost e della Prestroika ebbe
occasione di dire che è facile trasformare un acquario in una zuppa
di pesce, ma nessuno è mai riuscito a trasformare una zuppa di
pesce in un acquario con i pesci che, vivi e felici, nuotano nell’acqua.

8. Shannon.
• I fisici fanno da tempo grande uso del concetto di
informazione; famoso il libro di Schrödinger che, ben
prima della scoperta del DNA e delle proteine, individua
nella presenza di cristalli non periodici uno degli
ingredienti essenziali per la vita.
• Negli anni 50, come parte dell’evoluzione tecnologica
che porta ad utilizzare circuiti elettronici per manipolare
l’informazione, Shannon costruisce una ingegneria che
porta alla definizione dell'unità elementare di misura
dell'informazione e di una struttura concettuale semplice
per descriverne la manipolazione.

9. Il bit.
• L'unità di misura dell'informazione è il bit, che
corrisponde alla quantità di informazione che
potete ottenere guardando una lampadina che
abbia la stessa probabilità di essere accesa o
spenta. (0,5 × −log2(0,5) + 0,5 × −log2(0,5) = 0,5 ×
1 + 0,5 × 1 = 1 bit.)(Il logaritmo è in base 2)
• Va da sé che se la lampadina è bruciata, è sempre
accesa, o è coperta da uno schermo non ricavate
informazione.

10. Il canale.
• Nel modello di Shannon esiste un processo (ad es una
differenza di tensione, di pressione, ecc…) che genera
informazioni, una codifica dell'informazione che ne
modifica il formato, un canale che trasmette l’informazione
alterandola (per effetto del rumore), introducendo un costo
e un ritardo temporale, infine un decodificatore che ha il
compito il restituire l’informazione presente prima della
codifica, rendendo minimi gli errori.
• Riconoscerete molte parole di uso comune: Canale,
Rumore, Messaggio, eccetera. Questo (La codifica e la
decodifica, intendo) era il mestiere di un nostro Sindaco,
Valentino Castellani.

11. Modello generale.
• La informazione così definita è fatta di granelli elementari: i bit. È, per così dire,
quantizzata: è fatta di granelli, non è un fluido liscio come una crema. E’ il modo di
trattare la materia che piace ai fisici.
• Si può immaginare che gli oggetti altro non siano che un agglomerato di
informazioni, e gli oggetti che noi produciamo possiamo considerarli come cristalli
di informazione, frutto della nostra immaginazione. Una particolare forma di
informazione è il saper fare, che si apprende con l’esperienza.
• Un seme contiene l’informazione nel DNA, e in condizioni opportune questo
insegna alle proteine come organizzarsi per fare una pianta; questo calcolo viene
fatto utilizzando l’energia degli zuccheri, ottenuti dalla trasformazione degli amidi
del seme.
• Noi stessi incorporiamo una quantità di conoscenza che possiamo chiamare
“personbyte” (il Byte, per un informatico è una sequenza di 8 bit, che vi permette
di esprimere 256 combinazioni diverse). Per quanto possiamo essere bravi è una
quantità di informazione trascurabile rispetto a quella prodotta dalla nostra civiltà.

12. Facciamoci prendere la
mano da questo gioco!
• Le persone si collegano tra di loro costruendo strutture che
abbiano un contenuto di conoscenza molto maggiore di quella
posseduta da un singolo individuo. Queste organizzazioni
cresceranno fino a quando I costi di comunicazione interna tra
singoli individui diventeranno troppo alti.
• A questo punto la conoscenza ulteriore verrà ottenuta
interagendo con altre strutture esterne, magari nate da una
gemmazione di strutture preesistenti o costituite da nuove
aggregazioni di persone, e si genera quindi una rete di reti.
• I sistemi sociali, le economie di un paese sono reti di reti, reti
esse stesse, di crescente complessità.

13. Le reti.
• Una scoperta fondamentale della scienza delle reti è che la architettura
delle reti che emergono in diversi domini della scienza, della natura, della
tecnologia sono simili una all'altra, in conseguenza del fatto che sono
governate dagli stessi principi organizzativi. Conseguentemente noi
possiamo usare un insieme comune di strumenti matematici per esplorare
questi sistemi( Barabasi, Network Science, gratis su internet) (la locandina
riprende la copertina del libro) (Hidalgo è allievo di Barabasi).
• È fondamentale la topologia, la forma delle reti.
• Le reti hanno una dinamica sovente non deducibile dal comportamento
delle singole parti costituenti.
• Le reti hanno leggi di scala, producono emergenze, sono sovente sistemi
complessi, che trasferiscono informazione e la manipolano.

14. La simulazione.
• Molte delle tecniche di analisi delle reti impiegano calcolatori di
spaventosa potenza, senza i quali non sarebbe possibile trattare
interazioni tra molti soggetti o le enormi quantità di dati che la
materia produce.
• Una delle conquiste più interessanti è la capacità crescente di
trattare enormi quantità di dati, i cosiddetti big data; le tecniche di
analisi dati portano a far nascere teorie come sottoprodotto di
questa attività.
• Macchine moderne calcolano 1 miliardo di miliardi di moltiplicazioni
al secondo, e l'unità di misura che ormai traguardiamo è lo Yotta
byte (10^24 bytes, maggiore del numero di Avogadro, cioè del
numero di molecole di gas che ci stanno in 22,4 litri di aria o in
58,44 grammi di sale da cucina)!

15. Comunque…
• Non sappiamo ancora perché le proteine si pieghino a
formare piccoli grumi.
• Non abbiamo un'idea soddisfacente della portata
dell'intelligenza artificiale. Per le macchine è più facile
vincerci a scacchi che fare una passeggiata con noi nel
bosco.
• Non siamo d'accordo tra di noi su quali criteri debbano
ispirare la raccolta e la manipolazione delle informazioni
che produciamo con le nostre attività quotidiane.

16. L’attaccamento Preferenziale.
(Preferential Attachment)
• Modello NetLogo.
• La dinamica delle reti prodotta dalla iterazione di
una regola semplice è davvero sorprendente.

17. Platone. In un dialogo
Socrate parla a Fedro
• Il Dio dell'innovazione inventa la scrittura: con essa nulla sarà
dimenticato.
• Il Faraone risponde: è naturale che tu voglia bene alla tua creatura,
ma tocca a me decidere cosa sia buono nell’interesse degli egiziani.
• La memoria non più allenata cesserà di ricordare, e il libro, a
differenza del saggio, parla a tutti nello stesso modo e, interrogato,
ripete solo se stesso. E lo stesso vale per la pittura.
• Internet ha indebolito gli intermediazione tra i processi. Gli utenti
producono informazione, tutto dal basso, basta con i Faraoni.
• Non è che fra un pò dovremo dare poteri a nuovi faraoni, per far
pesare i nostri interessi e i nostri valori?