Se io volessi imparare di più da fenomeni catastrofici come distruzioni, infezioni, epidemie e tutto quanto, cosa dovrei fare?
Ovviamente aspettare che queste cose si verifichino è escluso: alcune sono fantasione (distruzioni globali) altre poco auspicabili (epidemie).

Il modo migliore per testare un sistema complesso e le sue capacità di adattamento sono le simulazioni.
Cosa sono le simulazioni?

Le simulazioni sono una tecnica di ricerca piuttosto recente – in uso dagli anni ’60 – il cui scopo è quello di riprodurre un sistema complesso all’interno di un computer e vederne gli effetti manipolando le variabili qua e la.
La struttura è simile a quella di un gioco: io compio delle azioni dentro un sistema e vedo quali sono le conseguenze.
L’idea epistemologica alla base delle simulazioni è l’emergentismo: piccoli cambiamenti all’interno di un sistema i cui elementi interagiscono in maniera semplice provoca profodni sconvolgimenti, secondo la famosa  regola per cui il battito d’ali di una farfalla in giappone provoca un tornado negli USA, che è stata per molto tempo il biglietto da visita dellas teoria del caos.

Se non avete dimestichezza con le simulazioni potrei citarvi i Sims, il leggendario gioco di Will Wright, con cui si assume il controllo della vita di una famiglia seguendone lo sviluppi. Oppure andando a ritroso nel passato SimCity – sempre di Will Wright – con cui si simulava lo sviluppo di una città.
Oppure per tornare al presente il gioco Agario, in cui si simula un organismo unicellulare all’interno di  un ambiente ricco di nutrimenti e predatori, gioco che è stato reso celebre da House of Card stagione 4 dato che Il mitico Frank Underwood di Kevin Spacey, dopo essersi dilettato con Monument Valley, ha cominciato a giocare con questo strano videogioco. C’è da dire che nel caso di Agario, la simulazione è solo una meccanica di gioco: non ha riferimenti reali.
In pratica vuol dire che gli organismi unicellulari – se non in maniera semplificata – non si comportano come nel gioco, mentre SimCity e The Sims sono un po’ più “realistici”, parola curiosa dato che comunque si tratta di semplificazioni di sistemi complessi, che già di per se non sono realistici.

Ad ogni modo se volete saperne di più sull’uso scientifico delle simulazioni consiglio caldamente di leggere il secondo capitolo del mio recente libro “Il computer come macroscopio“, dove parlo di questa tecnica di ricerca computazionale usando anche modelli sociologici classici come il famoso modello di segregazione di Schelling.
Se non avete voglia di leggere il mio libro ( e fate male 🙂 )  oppure andate di fretta, posso indirizzarvi ad un mio recente articolo apparso su Che Futuro, dove spiego l’importanza scientifica delle simulazioni in maniera semplificata a partire dal progetto scientifico/artistico/design di Nicky Case che si chiama Simulating the World in emoji.

La domanda a questo punto è: esistono simulazioni che permettono di giocare scientificamente con sistemi complessi per vedere come si comporta un sistema, magari divertendosi anche?
Assolutamente si: qui ne ho raccolto qualcuno

Riot: la simulazione di proteste e rivolte urbane

Uno dei più strani è sicuramente Riot.
Riot è un vidogioco di simulazione in cui il sistema complesso che viene simulato è una situazione di guerriglia urbana in cui si può controllare sia il comprotamento della polizia e delle forze dell’ordine, ma anche quella dei movimenti di protesta.
La componente scientifica del gioco è relativa al comportamento delle collettività: in pratica la folla si comporta come una folla vera grazie alla simulazione composta di tanti piccoli agenti software. La componete sociologica di simulazione è un pò più semplificata, ma a ben vedere l’effetto è sicuramente impressionante.

Impressionante almeno per quanto riguarda gli intenti dato che il gioco al momento è in fase di sviluppo con raccolta fondi in modalità crowdsourcing, ma ciò che trapela dalla società che lo sta sviluppando è sicuramente molto interessante.

Le fonti di ispirazioni delle proteste sono state diverse: primavera araba, sommosse anti-Troika in Grecia perfino i no-Tav, anche perchè gli sviluppatori del gioco sono italiani e sono guidati da Leonard Menchiari  e hanno voluto mettere dei riferimenti all’attualità.
Per saperne di più, consiglio questo articolo di Wired.it a firma di Andrea Girolami.

 Nukemap: la simulazione degli effetti di una bomba atomica

Cosa succederebbe ad una città se scoppiasse una bomba atomica?
Per rispondere a questa domanda esiste Nukemap.
Anche in questo caso siamo in presenza di una simulazione che usa la ricerca scientifica per dare attendibilità ai modelli usati.
Il progetto è opera di Alex Wellerstein, uno storico della scienza alla Stevens Institute of Technology, che studia proprio la storia delle esplosioni nucleari.
In questa simulazione è possibile vedere la ricostruzione delle più celebri esplosioni nucleari, o vedere gli effetti di una esplosione arbitraria.

I modelli di dinamica dell’esplosione sono semplificati, ma non per questo meno realistici.
I parametri su cui si può intervenire sono diversi: città, tipologia di bomba, effetti che si vogliono rappresentare, le più famose esplosioni della storia.
Il progetto – che potrebbe essere tranquillamente rubricato all’interno delle digital humanities applicate alla storia – è talmente innovativo che ha vinto nel 2014 la gara di visualizzazione al computer organizzata dalla National Science Foundation.
Esiste una versione tridimensionale della simulazione – Nukemap 3D – la quale grazie al plugin di Google Earth permette di vedere anche lo sviluppo del fungo nucleare.

Per saperne di più, esiste l’utile pagina Wikipedia.

Zombietown: la simulazione di una epidemia di zombie

Ovviamente fra le simulazioni non poteva mancare quella di una epidemia zombie.
Sto parlando di Zombietown, una simulazione con scopi scientifici che si avvale di dati ufficiali dell’ufficio di statistica statunitense del 2010 a cui viene applicato un modello di dinamica delle epidemie detto algoritmo di Gillespie.
Il modello di simulazione riproduce su una mappa degli Stati Uniti come si diffonderebbe una epidemia di zombie.

I parametri su cui si pùo intervenire sono il punto di inizio del paziente zero, il tasso di morte da morso di zombie, il tempo che impiega lo zombie per camminare per un miglio.
La simulazione, è stata sviluppata da un gruppo di ricercatori della Cornell University che si sono ispirati al libro di Max Brooks “World War Z”.
Se vi interessa, il paper dal titolo “You Can Run, You Can Hide: The Epidemiology and Statistical Mechanics of Zombies” si trova su arXiv qui.
Per saperne di più c’è un ottimo articolo su CNet oppure la pagina del progetto da cui è possibile scaricare il codice sorgente.

 We are data: la simulazione di una smart city hackerata

Per chi segue il tema delle smart city sa che immaginarsi come potrebbe essere una smart city non è per niente facile, così come non è facile raccontarla a chi è digiuno dell’argomento.
Come spesso capita i videogiochi riescono dove altre tecniche falliscono.
We are data è una simulazione di uno spazio urbano completamente integrato con tecnologie digitali che serve come sito per fare la pubblicità ad unvideogioco molto interessante: Watch Dogs.

Questo videogame narra le avventure di un hacker che si muove in una Chicago del futuro completamente gestita da CityOS, un sistema operativo che controlla la città ed è possibile da hackerare.

Al di là delle caratteristiche di gioco, il minisito permette non solo di immaginarsi una smart city, ma usa open data statistici e informazioni socio-demografiche sulle città per rendere il tutto più realistico nonostante si tratti della pubblicità di un videogioco.

Collapse: la simulazione di una catastrofe globale

Collapse è un minisito nato per fare pubblicità al nuovo videogioco The Division di Tom Clancy che simula la reazione di un sistema complesso ad una serie di catastrofi globali.
Vorrei poterne dire più – anche perchè ci ho giocato – ma al momento il sito è down, perciò aggiornerò a breve questo post non appena avrò capito cosa è successo.

Come avete notato le simulazioni sono certamente divertenti ma sono un ottimo strumento per studiare un nuovo oggetto di studio che sono i sistemi complessi.

Termino con un appello.
Se conoscete altre di queste simulazioni interattive in cui è possbile giocare manipolando parametri, proprietà, eccetera, per favore segnalatemele nei commenti di questo post: magari ritornerò prossimamenete sull’argomento e approfondirò altri progetti di simulazione.