Da Napoli un modello matematico rivoluzionario per controllare i sistemi complessi con tante possibili applicazioni: dal coordinamento intelligente di flotte di droni, all’ottimizzazione dei flussi urbani per la sicurezza delle folle fino alla comprensione della migrazione collettiva negli animali.
La ricerca pubblicata su Nature Communications è stata guidata dal professor Mario di Bernardo dell’Università di Napoli Federico II insieme alla professoressa Sabine H.
L. Klapp della Technische Universität Berlin, e svolta da Andrea Lama, primo autore del lavoro e dottorando della Scuola Superiore Meridionale.
“Il nostro modello matematico rappresenta un passo in avanti significativo perché mostra come i processi decisionali introducono naturalmente asimmetrie nelle descrizioni matematiche di sistemi complessi – spiega di Bernardo, o – Questo ci permette di predire transizioni da stati disordinati a stati organizzati e di progettare comportamenti collettivi desiderati”.
Per validare l’approccio, i ricercatori hanno analizzato il caso di un gruppo di ‘pastori’ (robot o agenti di controllo) che guidano un ‘gregge’ di agenti in uno spazio delimitato. Le equazioni sviluppate dimostrano come le decisioni dei singoli possano trasformarsi in dinamiche collettive prevedibili e controllabili, con scenari applicativi che vanno dall’evacuazione sicura di una folla al coordinamento di robot in missioni complesse.
“Abbiamo dimostrato che le decisioni degli agenti creano nuove forme di interazioni, diverse da quelle tradizionali della fisica- sottolinea Andrea Lama- Questo apre una nuova classe di modelli matematici, più efficaci per predire e controllare il comportamento collettivo”.
La pubblicazione su Nature Communication rappresenta un riconoscimento internazionale per la ricerca meridionale e per la Scuola Superiore Meridionale di Napoli, “che si conferma centro di eccellenza nello studio e nel controllo dei sistemi complessi”, sottolinea una nota del Dipartimento di Ingegneria elettrica e tecnologie dell’informazione dell’ateneo.
“È un risultato che dimostra la forza dell’approccio interdisciplinare – conclude di Bernardo – Unendo teoria del controllo e fisica statistica, possiamo affrontare problemi reali con strumenti nuovi e potenti, a beneficio della società”.
