L'insostenibile leggerezza dei Sistemi Complessi

Presentazione sul tema: "L'insostenibile leggerezza dei Sistemi Complessi"— Transcript della presentazione:

1 L'insostenibile leggerezza dei Sistemi Complessi
Sfide e prospettive di una "nuova" Fisica Armando Bazzani Laboratorio di ‘Fisica della Citta’ - DIFA Università di Bologna INFN sezione di Bologna

2 Che cos’è un sistema complesso
‘Tutti i sistemi semplici sono simili gli uni agli altri; ogni sistema complesso è complesso a modo suo.’ (L.Tolstoj: Anna Karenina incipit) ‘A complex system is a system composed of interconnected parts that as a whole exhibit one or more properties (behavior among the possible properties) not obvious from the properties of the individual parts.’ (Wikipedia)

3 Vari aspetti della Complessità
Sistemi Fisici Lo stato fluido

4 La Complessità nella Fisica

5 La Complessità nei Biosistemi
La struttura delle Proteine Network genetici

6 La Complessità nei Biosistemi
I sistemi neurali

7 La Complessità nei Biosistemi
L’Evoluzione delle Specie

8 La Complessità in Economia
Network Economici

9 La Complessità nei sistemi sociali
La diffusione delle epidemie

10 La Complessità nei sistemi sociali
Network Sociali e internet

11 La Complessità nei sistemi sociali
La Mobilità Umana

12 Catteristiche della complessità
Sistemi a molti gradi di libertà Componenti eterogenei Interazioni dominate dall’informazione e non dall’energia Stati macroscopici di non equilibrio

13 Fisica dei Sistemi Complessi
La Fisica è la Scienza che si occupa di descrivere la Natura (φύσις) attraverso il linguaggio della Matematica ricercando le Leggi Universali

14 Fisica dei Sistemi Complessi
Campi di ricerca interdisciplinare Analisi di grandi quantità di dati (definizione di nuovi osservabili) Studio di analitico e numerico di modelli ‘semplici’ Ricerca di leggi ‘universali’ Formulazione di Teorie Generali (predizione)

15 Fisica dei Sistemi Complessi
L.Boltzmann J.Von Neumann

16 Criticità e transizioni di fase

17 Interazioni Collettive

18 Auto-organizzazione

19 Proprietà Emergenti

20 Fisica dei Sistemi Complessi
Osservazioni ed Esperimenti Modelli e Simulazioni Nuove Teorie e Leggi Fisiche

21 Dati GPS per la Mobilità Urbana

22 Mobilità urbana Fenomeni di isteresi: congestione
Distribuzione dei viaggi

23 Tempo Urbano

24 Prospettive Il numero di dati e osservazioni è in crescita esponenziale e si svilupperanno nuove tecniche per determinare osservabili e parametri di controllo La potenza dei computer darà la possibilità di simulare modelli complessi Nuovi sviluppi per la Matematica e nuove Teorie Fisiche Riunificazione della ricerca scientifica in ambiti interdisciplinari

25 Obiettivo

26 Conclusioni