Salta gli elementi di navigazione
banner
logo ridotto
logo-salomone
Centro Interdipartimentale per lo Studio delle Dinamiche Complesse - CSDC

Sistemi Complessi

Cosa sono i sistemi complessi? In termini semplici si tratta di tutti quei sistemi che sono costituiti da un gran numero di componenti  che interagiscono mutuamente con leggi elementari, ma che mostrano comportamenti e proprietà collettive estremamente più complicate di quelle che si potrebbero a prima vista intuire a partire dalla caratterizzazione delle singole unità.

 

Un esempio tipico è costituito dalla nostra atmosfera e dalle sue manifestazioni meteorologiche: si tratta in larga parte di molecole di gas e vapore acqueo che interagiscono attraverso semplici urti, ma che su grande scala (quella appunto dei fenomeni atmosferici) mostrano un comportamento estremamente complesso e difficilmente prevedibile.

 

Un altro esempio è quello di una rete per la produzione, la distribuzione e l'utilizzazione di energia elettrica, costituita da un grande numero di nodi e di connessioni che collegano fra loro unità fondamentali governate da leggi di funzionamento relativamente semplici e note: i comportamenti globali del sistema globale, per esempio la diffusione di un guasto, possono dipendere in modo anche critico dalla topologia della rete e dalla dinamica dei suoi componenti.

 

Altro esempio sono i materiali amorfi (vetri, ceramiche) e i mezzi granulari (sabbia, riso, mais): anche in questo caso le leggi di interazione microscopica che governano la dinamica dei singoli costituenti elementari danno origine a comportamenti macroscopici peculiari. I sistemi in esame sono di volta assimilabili a solidi e a fluidi, anche se non si tratta esattamente né di veri solidi né di veri fluidi.

 

Continuando con gli esempi si possono citare il ciclo cellulare ed i meccanismi di regolazione genica ad esso correlati: anche quando siamo in grado di ricostruire con buona approssimazione la mappa delle interazioni tra geni che ne regolano l'espressione restiamo, comunque, ben lontani dall'aver compreso ciò che rende "il tutto" tendenzialmente stabile rispetto a perturbazioni esterne, alcune delle quali però sono in grado di produrre variazioni violente fino alla perdita di coerenza dell'intero impianto.

 

Concludiamo con l'esempio principe di sistema complesso, cioè il cervello. Si tratta di un numero enorme di costituenti elementari, i neuroni, che scambiano tra loro semplici impulsi elettrici attraverso una rete di connessioni sinaptiche che non mostra apparenti regolarità nel numero delle connessioni tra coppie di neuroni. Eppure questo sistema è globalmente capace di percepire sensazioni, elaborarle, e, quello che è ancor più straordinario, concettualizzarle.

 

 

                        

 
ultimo aggiornamento: 04-Mar-2020
Unifi Home page

Inizio pagina