L’Europa punta sulle reti

Una nuova scienza si aggira per l’Europa (e non solo). È la scienza della complessità, e i suoi oggetti di studio vanno dalle società di formiche alle interazioni dei robot, dal sistema immunitario a Internet, dalla biochimica alla diffusione delle epidemie. I ricercatori sono fisici e biologi, matematici e ingegneri. E se è vero che “il XXI secolo sarà il secolo della complessità” (come disse Stephen Hawking) la nuova scienza crescerà rapidamente. Un passo importante per farla crescere è stata l’approvazione da parte dall’Unione Europea del progetto “Future and Emerging Technologies” (Fet). I gruppi italiani che vi partecipano hanno presentato la loro attività il 28 settembre in un workshop a Roma. “Nella società dell’informazione” spiega Stefano Leonardi, professore associato presso il dipartimento di Informatica e Sistemistica dell’Università di Roma “La Sapienza”, fra gli organizzatori del workshop, “emergono sistemi caratterizzati da grandi dimensioni ed estrema dinamicità, che ne rendono impossibile il controllo centralizzato, la pianificazione ed in alcuni casi anche l’osservazione”.Gli esempi più immediati di questi sistemi sono l’Internet e il World Wide Web. Ma fra quelli studiati dai gruppi presenti al workshop figurano anche i sistemi peer-to-peer per lo scambio di files, le reti ad-hoc (wireless, ma non cellulari), la rete telefonica, i grandi data-base, i circuiti elettronici, i componenti software e tanti altri. La crescita di questi sistemi, da un punto di vista scientifico, ha delle analogie con quelle dei sistemi viventi, come gli insetti sociali o le amebe. In entrambi i casi, siamo di fronte al prodotto dell’azione microscopica di una moltitudine di componenti con ruoli e interessi diversi. “Lo studio di questo tipo di oggetti richiede un cambiamento paradigmatico”, prosegue Leonardi. “L’obiettivo non è più il progetto globale del sistema ma, una volta compreso come le caratteristiche del singolo componente influenzino il comportamento globale del sistema, sviluppare meccanismi stabili di auto-regolamentazione a larga scala”. Ogni progetto propone un approccio originale a questo problema. Per esempio, il progetto ECAgent (Embodied and Communicating Agents), promosso principalmente da ingegneri, utilizza robot reali e simulati per comprendere il ruolo della comunicazione in sistemi di questo tipo. Gli strumenti dell’evoluzione artificiale sono utilizzati per produrre Swarm-bots (sciami di robot) che si auto-assemblano e auto-organizzano come formiche artificiali.Meccanismi di ispirazione biologica sono utilizzati anche dal progetto BISON (Biology-Inspired techniques for Self-Organization in dynamic Networks) per studiare i sistemi peer-to-peer e le reti ad hoc. Il concetto principale che permette di dare un quadro teorico unitario a sistemi così diversi è quello di “rete”. Il progetto COSIN (Co-evolution and self-organization in dynamical networks), portato avanti principalmente da fisici tra Roma, Parigi, Barcellona, Losanna e Karlsruhe, applica questo concetto a sistemi tra loro diversissimi come Internet, la reti di consiglieri di amministrazione, le catene alimentari. La prospettiva delle reti permette di scoprire analogie e specificità nascoste. L’applicazione dei risultati al mondo delle telecomunicazioni spetta a DELIS (Dynamically Evolving Large Scale Information Systems). Il principio guida è ancora una volta l’analogia con la vita, pensata come “un sistema d’informazione auto-organizzato”. Quest’idea permetterà di progettare una “Information Technology organica”. Per esempio una piattaforma di telecomunicazione che integri l’ampia gamma di formati di dati attuali e futuri, o un motore di ricerca decentralizzato basato sull’architettura peer-to-peer.