venerdì, Luglio 30

NetONets 2018: tutto sulle reti di reti L' intervista a Marco Santarelli, direttore scientifico ReS On Network

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Il 12 giugno a Parigi si è tenuto NetONets, il workshop internazionale Network of Networks che ha voluto mettere al centro nuovi sviluppi nel campo delle reti, da internet alla rete elettrica. E’ l’ ottavo anno che si tiene questa conferenza che vuole analizzare gli ultimi sviluppi delle reti, cercando di far luce sulle criticità. Diversi gli esperti che vi hanno partecipato. Ad inaugurare la giornata di studi è stato Gregorio D’Agostino per l’ENEA e Antonio Scala per il CNR che, come nelle edizioni precedenti, hanno organizzato l’evento insieme ad altri esperti internazionali a Marco Santarelli per ReS On Network. Con quest’ultimo, cerchiamo di fare il punto su quanto emerso nella giornata di approfondimenti, con uno sguardo al futuro.

Intanto Le chiederei di spiegarci cosa è accaduto a Parigi e cosa emerso da questo importante incontro.

Il 12 Giugno 2018 si è tenuta a Parigi l’ottava edizione di NetONets, il workshop internazionale su reti di reti e infrastrutture critiche che affronta il problema del rischio sistemico e della modellazione dei sistemi complessi che pervadono la nostra società. L’evento si è svolto in concomitanza di NetSCi 2018, la conferenza della Network Science Society che riunisce i principali ricercatori e professionisti operanti nell’area emergente della scienza delle reti.

Il prof. Gregorio D’Agostino dell’ ENEA, ha aperto ed autorevolmente presieduto il workshop ricco di una serie di presentazioni che costituiscono una sintesi degli spunti più interessanti e promettenti del settore. In particolare, si sono susseguite gli interventi di:

Raissa D’Souza, presidente della Network Science Society e professore dell’Università della California – Davis, che ha parlato dei guasti a cascata e del ripristino e controllo di reti di reti.

Irena Vodenska, Boston University, ha esposto come l’approccio di rete permetta di comprendere la fragilità dei sistemi finanziari.

Osman Yagan, Carnegie Mellon University, ha analizzato come la ridistribuzione del carico in caso di rottura influenzi la robustezza delle reti di trasporto e di distribuzione rispetto al guasti a cascata

Vinko Zlatic, Istituto Rudjer Boskovic, ha parlato di come si potrebbe aumentare la sicurezza delle reti di comunicazione implementando un modello di percolazione colorata.

Yamir Moreno, presidente della Complex System Society e professore dell’Università di Saragozza, ha parlato di come la topologia di reti interconnesse guidi i processi di diffusione legati alle epidemie e possa caratterizzare l’insorgere delle pandemie.

Guido Caldarelli, IMT Lucca, ha esposto come l’approccio delle reti complesse possa permettere di stimare la domanda di energia elettrica.

– Rebekka  Burkholz, ETH Zurigo, ha presentato un modello analitico di attacchi a cascate.

– Ruiqi Li, Università Normale di Pechino, ha esposto il loro studio caratterizzante le regole di crescita spaziale delle città.

Provi a raccontarci nella maniera più semplice possibile la dipendenza del mondo di oggi dalle reti e spiegare quando parliamo di reti di reti e intelligence e sicurezza di cosa parliamo.

Il nostro compito è studiare la società come una rete di relazioni fra gli individui, oggetti e situazioni che ne fanno parte. Le interazioni fra questi attori modificano la stessa società e reciprocamente i loro comportamenti. Lo scopo principale delle nostre analisi è studiare i network che si creano. Individuare e analizzare i legami (link) tra gli individui (nodi) e situazioni (hub) da studiare. Per comprendere la società, la reciproca dipendenza tra persone e cose, prendiamo in considerazione i risultati delle reti che incrociamo con gli elementi che fanno parte della società. Ad esempio se si vuole prevenire un possibile attacco terroristico o studiare le tante possibilità su cui si possono concentrare alcuni eventi catastrofici, bisogna concentrarsi sui ruoli che determinate persone hanno, ad esempio, nell’area geografica di studio, sui raggruppamenti e sui suoi legami sociali. Da qui si ricerca la centralità di un’entità all’interno della rete, misurandone la posizione. Ovvero si trova la personalità più influente (o la causa scatenante per un evento) e si parte allargando il raggio dei suoi collegamenti controllando a loro volta tutti i collegamenti derivati. Se ad esempio studiamo gli attentati in Germania degli ultimi anni capiamo che il filo conduttore (ad esempio) è una cellula (un gruppo di persone) che nasce ad Amburgo e che per effetto della crisi economica ha allargato il suo ordine verso Colonia per trovare e reclutare persone con possibilità economiche più alte e generare più tecnologie innovative al prossimo attacco. Per studiare questo si identifica una rete con alto grado di connettività. Ovvero persone influenti che riescono ad organizzare meglio e più velocemente tutti i nodi a loro collegati. Ovviamente lo studio si concentra, come intelligence applicata, a persone (e cose) che hanno un numero elevato di link. Questo perché più è alto il numero dei link, più alta è la capacità di aggregazione e connettività del nodo e meno distanze ci saranno fra di loro all’interno del sistema. Quindi più disponibilità di fondi o più capacità di avvicinare qualsiasi obiettivo. Un esempio: pensate a quanta più possibilità di avvicinare obiettivi sensibili possa avere un individuo con più connessioni rispetto ad un altro? Ecco in questo contesto la parola sicurezza assume una forma più giustificabile all’interno di misure tecnologiche restrittive (più telecamere ad esempio negli ultimi anni) e diventa non un modo per adattarsi alla crisi che si manifesta ma una possibilità in più per la predittività e non la resilienza concetto di puro adattamento alle piaghe sociali e naturali.

E’ corretto ritenere che un mondo ‘dipendente’ dalle reti è un mondo terribilmente fragile? che le reti sono un elemento che ha aggravato la fragilità del mondo?

La domanda è molto interessante. Ad esempio se si pensa all’’ambito della cybersecurity la possibilità di esplorare le reti è diventata una dipendenza. Infatti oggi possiamo dire con estrema franchezza che non c’è sistema che abbia una rete fisica (perché la rete prima di tutto è fisica e fatta di cavi) che non può essere attaccato o bucato. I software cosiddetti malware trovano strada grazie alla conoscenza delle reti e della loro casualità. Ovvero grazie alla loro capacità di collegamento casuale a volte si scoprono dei bug che poi sono le “porte” per penetrante sistemi anche iper protetti con crittografia e altro. Penso a siti di ministeri o di agenzie militari.  Vale a dire che “nella loro architettura, i grafi o le reti nascondono proprietà che possono limitare o favorire ciò che possiamo fare con loro” (Barabàsi).

Sul lato umano, a livello di reti sociali o di fisica applicata al sociale (vedi i social network o gli organigramma aziendali), per tanto tempo c’è stato un approccio alle reti attraverso la teoria della complessità. Vale a dire che “nella loro architettura, i grafi o le reti nascondono proprietà che possono limitare o favorire ciò che possiamo fare con loro” (Barabàsi, p. 14) in un mondo pieno di stimoli. Basti pensare ai big data.

 

La Teoria delle Reti Complesse ha completamente rivoluzionato negli ultimi 5 anni il modo di vedere e analizzare i più disparati fenomeni scientifici, sociali e tecnologici. Quasi ogni problema può trovare un’opportuna formalizzazione in termini di rete e utilizzando i potenti strumenti di indagine propri di questa teoria interdisciplinare, è oggi possibile trarre preziose informazioni dall’analisi dei sistemi nel loro complesso, superando il tradizionale approccio riduzionistico e parziale.

Grazie alla recente rivoluzione informatica, e alla conseguente crescita di Internet, si è prodotto un cambio di prospettiva culturale che ha reso possibile il riconoscimento di una struttura di rete in molti contesti apparentemente molto diversi tra loro: il WWW con tutti i suoi servizi collaborativi come i social. Ma secondo me sta cambiando qualcosa. Ovvero le reti studiate finora si possono chiamare “scale-free” e sono caratterizzate dalla presenza di alcuni soggetti, o link la cui eliminazione è in grado di causare anche l’interruzione del rapporto tra più realtà diverse. Il senso della rimozione di un individuo o di un evento di studio in una rete in questa direzione dipende largamente dagli indicatori  quali “unicità”, “variabilità”, “sostituibilità” ed “equivalenza di ruolo” e “di altri nodi presenti nella rete”. Secondo questo principio, si apre quella che è la resilienza della rete, la sua capacità rigenerativa, utile sì per pianificare efficaci azioni di contrasto all’attività catastrofiche o terroristiche ma non utile e non più utile (secondo me) per il nostro tempo, anche secondo gli ultimi scenari di attentati “creativi”. Infatti la nuova frontiera per diventare predittiva deve accedere ad un’analisi del tipo di “Link Hub Direction” (direzione del collegamento per effetti macro) e “Nodi pesanti” (studio del peso del nodo in relazione ai collegamenti). Se non sappiamo, per esempio, che analizzando le direzioni del collegamento (dove, ad esempi,o andiamo a fare la spesa rispetto al lavoro che facciamo)  non abbiamo dei risultati ottimali rispetto a chi può essere il mandante (Nodo pesante) di tutti i collegamenti per un attentato a quel supermercato. Pesando le relazioni fra le persone e le cose in tal modo si possono studiare i percorsi costruiti all’interno della rete e si ha la capacità di capire che, quando si rompono i collegamenti tra nodi pesanti o un link scompare, non si ha più l’effetto “collasso” e conseguente resilienza del sistema ma una riproduzione dell’effetto che possiamo studiare meglio.

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