Auto-organizzazione

Una caratteristica peculiare che emerge in tutti i sistemi complessi e che consente di poter parlare di nuova “identità” è quella dell’auto-organizzazione.

Il fisico svizzero Alberto Gandolfi, a proposito del fenomeno dell’auto-organizzazione, parla di “emergenza spontanea di un comportamento coordinato e collettivo in una popolazione di elementi”, e richiama anche la definizione data dal fisico Walter Ebeling, secondo il quale l’auto-organizzazione è: “un processo irreversibile, che grazie all’azione cooperativa di sottosistemi porta a strutture più complesse nel sistema globale.”

Affinché si possa parlare di auto-organizzazione è necessario che vi sia un flusso continuo di materia e di energia che attraversa il sistema e che lo mantiene lontano dall’equilibrio, portandolo ad una capacità di mantenimento dello schema e, allo stesso tempo, ad una trasformazione della struttura che si evolve. L’auto-organizzazione funziona secondo uno schema definito di “chiusura operazionale”.

Il sistema organizzativo è generato e mantenuto in vita dalle relazioni secondo uno schema che si riproduce autonomamente differenziandolo dall’ambiente esterno e mantenendolo, al contempo, aperto all’ambiente con il quale scambia energia per evolversi. Questo è ciò che il Premio Nobel Ilya Prigogine ha definito come una “struttura dissipativa”: è una struttura aperta da un punto di vista termodinamico che, pur essendo lontana dall’equilibrio in un processo di dissipazione dell’energia, raggiunge uno schema stabile ed ordinato di relazioni ed è così in grado di evolvere.

E’ proprio grazie alla lontananza dall’equilibrio, data dal configurarsi di una serie di retroazioni positive auto-rafforzanti, che si possono manifestare dei “punti critici” di instabilità in cui è possibile che sorgano delle strutture dotate di un’inaspettata e spontanea organizzazione ordinata, che viene definita come auto-organizzazione.

“L’Auto-Organizzazione è la proprietà manifestata da alcuni sistemi complessi formati da molteplici elementi che interagiscono tra loro, di sviluppare strutture ordinate da situazioni caotiche. Questi sistemi sono capaci di creare organizzazione e strutturazione facendo crescere la complessità interna anche quando i singoli elementi del sistema si muovano in modo autonomo ed in base a regole puramente locali. Secondo un definizione data da Klir [Klir, 1991]: “un sistema auto-organizzante è un sistema che tende a migliorare le sue capacità nel corso del tempo organizzando meglio i suoi elementi per raggiungere l’obiettivo”. Essi sono sistemi (orientati all’obiettivo) capaci di migliorare le loro prestazioni, senza un aiuto esterno, mentre stanno tendendo verso l’obiettivo.

Poiché la definizione dell’obiettivo è funzione delle proprietà comportamentali che si vogliono osservare, la definizione non è univoca ma piuttosto qualitativa. Generalmente per comportamento auto-organizzante si intende la formazione spontanea di strutture e patterns indipendentemente dalle condizioni iniziali. Malgrado siano sistemi dinamici con elevato numero di elementi e variabili, quindi con uno spazio di stato molto ampio, essi tendono a concentrare il proprio attrattore in una porzione limitata dello spazio.”

M. ANNUNZIATO: CAOS, COMPLESSITA’ ED AUTO-ORGANIZZAZIONE. UNA PROVOCAZIONE AL CONFINE TRA SCIENZA, TECNOLOGIA E CULTURA. (ENEA, DIPARTIMENTO ENERGIA)

http://www.plancton.com/papers/chaos.pdf

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