I sistemi complessi
Cos'è un sistema complesso
Un sistema complesso è un sistema dinamico composto da molti sottosistemi che interagiscono tra loro tramite relazioni non lineari, rendendo incerta l'evoluzione del comportamento del sistema nel tempo.
Anche un sistema complesso è un modello matematico.
La difficoltà sta nel fatto che non posso seguire un approccio riduzionista per studiare un sistema complesso.
In pratica non posso scomporre e studiare i singoli componenti del sistema perché il comportamento di un sistema complesso non può essere compreso a partire dal comportamento dei suoi componenti.
Nota. I sottosistemi non sono studiabili analiticamente perché una piccola variazione in un sottosistema modifica il comportamento degli altri sottosistemi.
Per studiare il comportamento di un sistema complesso devo seguire un approccio olistico (globale) tramite simulazioni al computer.
Dalle simulazioni emerge un comportamento globale del sistema complesso detto comportamento emergente.
E' detto "emergente" perché non è prevedibile analizzando le singole parti del sistema.
Nota. Nelle simulazioni il sistema è considerato un unico blocco, una scatola nera con variabili di ingresso (input), variabili di uscita (output) e molteplici variabili interne legate tra loro da interazioni.
I sistemi complessi sono oggetto di studio della teoria della complessità e la teoria del caos.
Generalmente i sistemi complessi sono sistemi non lineari, perché il tutto è diverso dalla somma delle singole parti.
Tuttavia, esistono anche sistemi complessi lineari.
Esempi. Sono esempi di sistemi complessi la mente umana, un ecosistema, gli organismi viventi, i mercati finanziari, i sistemi sociali ed economici. Ad esempio, posso prevedere il comportamento razionale di un singolo investitore ma non il comportamento collettivo di tutti gli investitori perché le scelte degli investitori si influenzano tra loro. Pertanto, il mercato o la borsa sono esempi di sistemi complessi.
L'auto-organizzazione dei sistemi complessi
Molti sistemi complessi manifestano una tendenza all'auto-organizzazione.
Le parti del sistema complesso interagiscono tra loro generando un comportamento emergente dell'intero sistema che non può essere spiegato con una semplice legge fisica o matematica, né con l'analisi delle singole parti del sistema.
In questo modo il sistema acquisisce nuove proprietà che non eredita dalle sue componenti.
Si autoregola per adattarsi all'ambiente esterno.
Nota. Generalmente, un sistema complesso manifesta una stabilità nel breve periodo ed evolve verso crisi di instabilità nel lungo periodo. La dinamica evolutiva è discontinua e imprevista.
La graduale variazione dei suoi parametri interni e gli shock esterni possono causare delle biforcazioni (cambiamenti radicali) nel processo evolutivo.
Nel lungo periodo l'esito finale della dinamica evolutiva è comunque incerto.
Non si può prevedere se nel lungo periodo un sistema complesso tenda verso un equilibrio stabile (nuovo comportamento emergente) o degeneri fino alla sua distruzione.
E così via.
