“I sistemi complessi sono caratterizzati da tante parti interagenti tra loro, il cui comportamento collettivo non può essere spiegato nei termini di comportamento dei singoli”. Si pensi, tanto per intendersi, al cervello umano, le cui unità più semplici sono i neuroni: “nel momento in cui iniziano a comunicare tra loro attraverso una rete di interazioni complesse, nasce la coscienza”, che non potrebbe essere spiegata o indagata a partire dai singoli elementi. Questo è l’orizzonte scientifico di Modeling and engineering risk and complexity (MERC), dottorato di ricerca nato presso la Scuola Superiore Meridionale nel 2020, giunto ormai al quarto ciclo, che a partire dall’ingegneria dei sistemi, del controllo e del rischio, si contamina con la matematica, la fisica per studiare, appunto, sistemi complessi.
Accomunati tutti dallo stesso paradigma: interagiscono tra loro comunicando. “È un dottorato metodologico – spiega ad Ateneapoli il prof. Mario Di Bernardo, coordinatore – fondato sull’interazione tra teoria e applicazioni, che vanno dall’intelligenza artificiale ai cambiamenti climatici, dalla robotica dei sistemi complessi all’industria 4.0, fino ad arrivare alla vulcanologia e al rischio sismico”. Approccio multidisciplinare come testimonia la composizione dello stesso Collegio dei docenti: i 16 membri (otto della Federico II, otto di istituzioni straniere) provengono da diversi settori dell’ingegneria, dalla geofisica, dagli ambiti di applicazione ai cambiamenti climatici.
Su questi ultimi, si sprecano gli esempi: “sappiamo quali sono gli ingressi al sistema, l’atmosfera, ma è complesso; dunque, un’alterazione di uno dei fattori che la compongono può causare comportamenti inaspettati a livello globale. Un altro caso classico: i cosiddetti blackout nelle reti di distribuzione dell’energia elettrica, sono sistemi di effetti a cascata; magari portano al buio un intero paese, pur essendo causati da una specifica stazione”. E lì interviene l’esperto formato da MERC, domandandosi “perché succedono tutte queste cose e quali sono le caratteristiche di questi sistemi?”.
Con questo stesso paradigma si arriva addirittura alle scienze sociali: “nel nostro Collegio c’è il prof. Richardson di Sidney, che si occupa del problema di modellare il decision making umano in situazioni complesse”. Ma nell’approccio ai sistemi complessi c’è un ulteriore elemento da valutare: il rischio. “Ci chiediamo quale sia la probabilità – e in questo rientra l’aspetto modellistico e matematico – che una certa cosa avvenga”.
Ed è proprio quello che, da un po’ di tempo, molti docenti di MERC stanno facendo sui Campi Flegrei. “In questo caso parliamo di rischio vulcanologico e sismico, che pone anche il problema di come debbano essere modellate le città – sistemi complessi da intendersi come tante infrastrutture che interagiscono tra loro. La questione è studiarne pure la resilienza, di questo sistema: studiamo azioni per aumentarla al fine, appunto, di ridurre i rischi”.
Si dischiude un mondo agli studenti che vincono una borsa per Merc: “proviamo ad aiutarli nell’esprimere il talento e gli interessi che hanno”, conclude Di Bernardo.
Claudio Tranchino
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Ateneapoli – n.06 – 2024 – Pagina 23
