Al Complexity Literacy Meeting di Udine, tra i “Libri Presentati dagli Autori”, Paolo Dell'Aversana ha presentato il suo libro ""Complessità, ecosistemi, creatività"

2. Esplorazione del sottosuolo
(ricerca di idrocarburi)

3. Esplorazione del sottosuolo
(vulcanologia, archeologia, geologia ambientale … )

4. L’esplorazione è un processo creativo
all’interno della complessità
1) Come si arriva ad una scoperta?
2) Esistono delle caratteristiche generali del processo
creativo?
3) Quali sono le relazioni tra creatività e complessità,
flussi di informazioni e di energia?
4) Cosa accomuna il processo creativo umano con la
dinamica dei sistemi complessi in natura?

5. Big data: sono sistemi di informazioni così complessi da richiedere
tecnologie e metodi analitici specifici per l'estrazione di valore.
I ‘big data’ sono spesso sistemi a complessità disorganizzata.
Geologi e geofisici cercano di trasformare questa complessità
disorganizzata in complessità organizzata:
1) usando i link e le relazioni tra i dati per integrare le informazioni
2) creando modelli geologici del sottosuolo basati su molti parametri fisici
Sistemi di informazioni e ‘big data’

6. Ricomporre i pezzi del puzzle geologico
6
Informazioni
geologiche Informazioni
geochimiche
Informazioni
geofisiche
Link
Integrazione

7. Partire dall’esperienza in geologia, chimica, fisica e geofisica.
Integrare l’esperienza personale con lo studio delle neuroscienze e
dell’ecologia.
Elaborare una teoria di come i sistemi informativi (un singolo cervello, un
team di lavoro, una comunità scientifica …) trasformano la complessità
disorganizzata in complessità organizzata (significati, modelli, teorie...).
Collegare la gestione della complessità informativa al processo creativo.
L’idea del libro

8. 1) Studiare i flussi di informazioni, come vengono gestiti e ‘organizzati’
formando strutture semantiche coerenti.
2) Occorrono funzioni di stato per descrivere le caratteristiche
sistemiche di questi flussi.
3) Analizzare i trend delle funzioni di stato.
4) Creare modelli matematici.
5) Confrontare le predizioni dei modelli con le osservazioni reali.
6) Migliorare i modelli …
L’approccio

9. 1) Le funzioni matematiche legate allo stato di disordine sono
particolarmente adatte a descrivere sistemi complessi.
2) L’entropia è una di queste funzioni.
3) Esistono tante funzioni entropiche (termodinamica, informativa …).
Le funzioni di tipo “Entropia”

10. Alta entropia

11. Bassa entropia

12. I sistemi che gestiscono flussi di informazioni eterogenee e li trasformano
in concetti coerenti (significati, modelli, teorie) possono essere studiati
attraverso funzioni di tipo entropico.
Un’ipotesi intrigante

13. E’ una funzione entropica che dipende dal rapporto tra i
flussi di informazioni entranti in un
sistema di elaborazione e la percentuale di
informazioni collegate da qualche tipo di link
“Entropia semantica”
Sistema di elaborazione
Flussi di informazioni
Φ2
Φ4
Φ1
Φ5
ΦN
Φ3
Φ2
Φ4
Φ1
Φ5 ΦN
Φ3
Alta entropia semantica Bassa entropia semantica
Informazioni collegate

14. Molti sistemi biologici ‘intelligenti’ tendono intenzionalmente ad
abbassare l’entropia semantica, cercando di organizzare i flussi
informativi.
Quei sistemi che trasformano le informazioni in strutture significanti si
chiamano ‘Sistemi semantici’.
Ogni trasformazione semantica di tal genere è una vera e propria lotta tra
due forze che si contrappongono: l’aumento naturale verso il caos e lo
sforzo intenzionale verso l’aggregazione.
“Sistemi semantici”

15. L’integrazione delle informazioni genera significato. Esempi:
a) Integrazione di lettere in parole
b) Integrazione di parole in frasi
c) Integrazione di osservazioni in concetti (inferenza induttiva)
d) Integrazione di concetti in teorie
e) Integrazione di teorie in paradigmi
f) Integrazione di paradigmi in culture
g) …
Integrazione e significato

16. Quando nuove informazioni arrivano in un sistema semantico possono
essere in conflitto col paradigma vigente.
“Conflitti semantici”

17. Il conflitto genera crisi semantiche: i paradigmi vigenti vengono messi in
discussione (Kuhn).
La crisi è in genere un passaggio obbligato per ottenere un evento creativo
(cambio di paradigma).
Crisi

18. Il trend di entropia semantica traccia il path
del processo creativo
Alta entropia = crisi semantica
Selezione e integrazione
Bassa entropia =
Atto creativo
Flussi di
informazioni

19. 1) Equazioni della dinamica dei sistemi caotici
2) Modelli di oscillazioni armoniche
3) Approcci stocastici e Reti Bayesiane
4) Metodi, equazioni e concetti mutuati dalla termodinamica dei
sistemi lontani dall’equilibrio
5) …
Metodi fisico-matematici per studiare i
trend di entropia semantica

20. La complessità crea i presupposti per innescare processi creativi in
generale, nella scienza, nell’arte, nel problem solving, nel management,
in economia e finanza, in musica, in letteratura …
Il processo creativo (in generale)
Trasformazione di
complessità disorganizzata
in complessità organizzata
Osservazioni, dati sperimentali, emozioni, note …
Φ2
Φ4
Φ1
Φ5
ΦN
Φ3
Φ2
Φ4
Φ1
Φ5 ΦN
Φ3
Alta entropia semantica Bassa entropia semantica
FORMA

21. Il processo creativo dipende dai flussi informativi, energetici ed entropici presenti
nell’ambiente (ecosistema).
La creatività è una proprietà di tipo ecosistemico emergente dalla
complessità energetica e informativa.
Un’importante conclusione

22. 1) La dinamica del processo creativo ha le stesse caratteristiche generali della
dinamica di molti altri sistemi complessi.
2) La natura oscillante che caratterizza i processi creativi, caratterizza anche i
sistemi naturali, ma da un punto di vista energetico e in termini di entropia
termodinamica.
La dinamica dei processi creativi a
confronto con la dinamica di altri
processi naturali

23. Energialibera
Tempo di reazione
Stato intermedio
Reazione non
catalizzata
Reazione
catalizzata
Processi chimico-fisici
Energia
Orientazione
Barriera di energiaBarriera di energia
Campo elettrico
Energialibera
Coalescenza
Barriera di energia
Due gocce
Una goccia

24. 1) I sistemi semantici e i sistemi fisici mostrano un comportamento in linea di
principio analogo: entrambi sono sistemi oscillanti in uno spazio
informativo, energetico ed entropico.
2) Questa è più di un’analogia qualitativa: la somiglianza di comportamento tra
molti sistemi complessi deriva dal comportamento indotto da condizioni
lontane dall’equilibrio (Prigogine).
In sintesi …

25. 1) Gestione dei sistemi informativi complessi nell’esplorazione
petrolifera.
2) Promozione e ottimizzazione dei processi innovativi in ambito
industriale.
3) Incremento dei processi creativi nei team di ricerca.
4) Incremento della creatività individuale.
5) …
Applicazioni

26. 1) Gestione delle organizzazioni complesse a grande scala.
2) Applicazioni a modelli di economia e finanza.
3) Studio dei sistemi biologici.
4) Applicazioni all’analisi degli ecosistemi.
5) …
Sviluppi

27. Grazie !

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