In principio era il caos

Il metodo parte dal presupposto che non si mettono a punto teorie per poi incastrarci la realtà. Al contrario, la natura è un sistema complesso dinamico e come tale va trattato
Di   FEDERICOFERRAZZA  da domenica , sole24 ore, marzo 2010

Negli ultimi anni c'è stata  una serie televisiva che più di ogni altra ci ha fatto vedere come la matematica sia dentro la nostra vita, più di quanto si possa immaginare. Si tratta di Numb3rs, in onda negli Usa dal 2005 (e poi anche in Italia) e prodotta dai fratelli Ridley e Tony Scott. Il suo protagonista è il giovane genio matematico Charlie Eppes (interpretato da David Krumholtz) che oltre a essere un professore universitario al California institute of science (ente inesistente ma ispirato al noto California institute of technology) è anche un consulente del dipartimento di Los Angeles deH'Fbi dove lavora il fratello Don. Il compito di Charlie è quello di aiutare la polizia federale nelle sue indagini attraverso dei calcoli e delle equazioni che stabiliscono, per esempio, quale sarà la prossima vittima di un serial killer o quali siano gli spostamenti di un rapitore. «C'è chi crede che tutta questa sia fiction, che la matematica non sia in grado di risolvere (e spiegare) i casi come avviene in Numbsrs. Ma non è così: la matematica ha davvero queste potenzialità. Lo sa quali sono le uniche due cose che non corrispondono alla realtà nella serie dei fratelli Scott? I tempi (troppo brevi) e il fatto che il protagonista usi per lo più la lavagna al posto del computer. Il resto è tutto vero».

A parlare nel suo studio (una sigaretta dietro l'altra) è Massimo Buscema. Cervello di ritorno (ha insegnato negli Usa), Buscema dirige un centro di ricerca che potrebbe far concorrenza al Charlie di Numbars. Siamo a Trigoria, alle porte di Roma, in aperta campagna. Qui un gruppo di ricercatori lavora al Semeion, un istituto scientifico speciale del Miur che in piccola parte (6omila euro, 8% delle necessità) viene finanziato dal settore pubblico e per il resto da "clienti" privati e pubblici (per esempio la Bracco o Alitalia) che si avvalgono delle loro tecniche. Tra questi ci sono proprio alcuni organi di polizia, italiani e stranieri (Scotland Yard), ma anche pubbliche amministrazioni come nel caso del ministero del Lavoro o quello della Salute.
Per spiegare quale sia il "punto divista" di questo centro di ricerca (tra le principali  eccellenze italiane) che potremmo definire maieutico, nel quale il maestro da ascolto al discepolo per tirargli fuori pensieri che possono anche confutare le tesi iniziali del ragazzo. Tutto il contrario di chi all'epoca (per esempio i sofisti) voleva "imporre" il proprio punto divista con "armi" come la retorica o l'arte della persuasione. Allo stesso modo - spiega Buscema- non ci interessa mettere a punto delle teorie e poi incastrarci dentro la realtà. La natura è infatti un sistema complesso e così va trattato. I sistemi complessi, in quanto tali, si modificano in continuazione e soprattutto cambiano le loro regole interne con il passare del tempo. Per questo il nostro approccio puo' essere detto maieutico.
Semplificando, il team di Buscema lavora alla fabbricazione   di equazioni matematiche in grado di fotografare una determinata situazione per trasformarla in una serie di numeri che poi devono essere analizzati da un calcolatore. L'obiettivo e' altro: equazioni che facciano parlare ogni singolo dato e che capiscano come queste informazioni si evolveranno. Perciò molti dei modelli che il Semeion mette a punto sono dei modelli predittivi capaci di comprendere quali saranno le (nuove) regole che alcuni sistemi complessi si daranno con il passare del tempo.

«È un approccio bottom-up e non top-down nel quale si prende una serie di dati e si assembla seguendo diverse logiche imposte dall'alto - continua Buscema -. A noi, invece, interessache sia il dato - anche quello più piccolo - a fornirci delle informazioni. Che però non possono essere estrapolate dal loro contesto: ogni atomo di informazione, infatti, si comporta in un determinato modo anche in conseguenza degli " atomi" che gli sono intorno; in sostanza ci basiamo sulla sua rete di connessioni. Insemina, con le nostre equazioni, cerchiamo di dare (e comprendere) un punto di vista al dato e non usare solo quello di chi il dato lo osserva».

Per spiegare quello che sta dicendo, Buscema mi mostra un'immagine digitale in bianco e nero. Attraverso un software mescola i suoi pixel, ottenendo qualcosa di ìncomprensibile di color grigiastro. Poi, chiede a uno dei programmi sviluppati al Semeion di mettere vicini tutti i pixel (o atomi d'informazione) che hanno parametri simili. In pochi secondi l'immagine si ricompone in maniera corretta, come se i pixel fossero in gradp di ritrovare la loro giustaposizione. «Ha visto - conclude soddisfatto il direttore del Semeion -: questo era poco più di un gioco. Ma pensi quanto sarebbe importante un approccio del genere per capire quali siano (e mettere vicini) i fattori di rischio, le cause o i possibili sviluppi di una patologia a partire da ogni singolo dato (anche quello apparentemente più insignificante) riguardante le persone colpite dalla malattia e l'ambiente in cui vivono».

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