PREDE O RAGNI. Uomini e organizzazioni nella ragnatela della complessità Parte II. Alberto F. De Toni. Università degli Studi di Udine

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1 Alberto F. De Toni Università degli Studi di Udine PREDE O RAGNI Uomini e organizzazioni nella ragnatela della complessità Parte II Alberto F. De Toni 1

2 Sommario Introduzione Parte Prima: Dalla scienza classica alla teoria della complessità Parte Seconda: I sette principi della teoria della complessità Parte Terza: Dal management tradizionale al management della complessità Parte Quarta: I sette principi della complessità applicati al management Conclusioni Alberto F. De Toni 2

3 PARTE SECONDA TEORIA DELLA COMPLESSITÀ TEORIA DELLA COMPLESSITÀ DECLINATA NEL MANAGEMENT PARTE PRIMA Dalla scienza classica alla teoria della complessità PARTE TERZA Dal management tradizionale al management della complessità STATO DELL ARTE PARTE SECONDA I sette principi della teoria della complessità PARTE QUARTA I sette principi della complessità applicati al management MODELLO PROPOSTO Alberto F. De Toni 3

4 I sette principi della teoria della complessità 1. Auto-organizzazione 2. Orlo del caos 3. Principio ologrammatico 4. Impossibilità della previsione 5. Potere delle connessioni 6. Causalità circolare 7. Apprendimento try&learn Alberto F. De Toni 4

5 7 TRY&LEARN 1 AUTO- ORGANIZZAZ. ORLO DEL CAOS 2 6 CAUSALITÀ CIRCOLARE Teoria della complessità 3 PRINC. OLOGRAMMATICO POTERE CONNESSIONI IMPOSS. PREVISIONE 5 4 Alberto F. De Toni 5

6 Auto-organizzazione: alcune definizioni composizione spontanea e inconscia di totalità coerenti a partire da parti disperse (Hofstadter, 1985) fenomeno bottom-up, emergente dal basso, senza interventi esterni o disegni prestabiliti fenomeno non lineare, di allontanamento dall equilibrio (Capra, 2001) i gruppi di persone e di animali sono gruppi acentrati: l organizzazione non è governata dal centro, ma dalle singole parti del sistema (Comboni, 1991) Alberto F. De Toni 6

7 Auto-organizzazione: caratteristiche I sistemi aperti scambiano energia e materia con l esterno. Contrapposta alla tendenza alla degradazione (entropia), vi è anche una tendenza all organizzazione (neghentropia). Caratteristiche: emergenza dal basso verso l alto (Waldrop, 1987) effetto butterfly (Prigogine, 1981) cooperazione e competizione (Waldrop, 1987) comportamenti associativi e dissociativi (Gallino, 1985) Alberto F. De Toni 7

8 Auto-organizzazione e secondo principio Sistemi termodinamicamente aperti ma organizzativamente chiusi Comparsa spontanea di ordine e nuove strutture S 0 A 0 U 0 Il sistema auto-organizzatore S 0 nell ambiente A 0 comparsa spontanea di ordine, nuove strutture e nuove forme di comportamento in sistemi termodinamicamente aperti ma organizzativamente chiusi, lontani dall equilibrio Alberto F. De Toni 8

9 Da elementi differenziati a sistema integrato auto-organizzazione INTEGRAZIONE ALTA (ordine) BASSA (caos) SEMPLICITA' ORGANIZZATA SEMPLICITA' CAOTICA COMPLESSITA' ORGANIZZATA COMPLESSITA' CAOTICA BASSA (semplice) ALTA (complessa) DIFFERENZIAZIONE Fonte: Gharajedaghi, 1999, p.93 Alberto F. De Toni 9

10 Auto-organizzazione e vita Interazioni locali determinate da poche e semplici regole danno luogo a comportamenti globali complessi e affascinanti STRUTTURA GLOBALE EMERGENTE AD ESEMPIO un brulicante formicaio uno stormo di uccelli INTERAZIONI LOCALI - Retroazione positiva - Cooperazione e competizione Alberto F. De Toni 10

11 Auto-organizzazione e vita artificiale: i boids BOIDS : 3 semplici regole SEPARAZIONE ALLINEAMENTO COESIONE emerge uno stormo di uccelli perfettamente coordinato (pur non essendoci un leader) Alberto F. De Toni 11

12 Auto-organizzazione e vita artificiale: il gioco della vita THE GAME OF LIFE : 2 semplici regole Caselle vive e morte morto vivo una casella morta diventa viva se ha esattamente tre vicini vivi; una casella viva muore se ha meno di due o più di tre vicini vivi (nel primo caso per isolamento, nel secondo caso per sovraffollamento) emergono strutture esteticamente meravigliose Alberto F. De Toni 12

13 7 TRY&LEARN 1 AUTO- ORGANIZZAZ. ORLO DEL CAOS 2 6 CAUSALITÀ CIRCOLARE Teoria della complessità PRINC. 3 OLOGRAMMATICO POTERE CONNESSIONI IMPOSS. PREVISIONE 5 4 Alberto F. De Toni 13

14 Tra ordine e disordine: orlo del caos Alberto F. De Toni 14

15 Prologo In un universo di ordine puro, non si darebbe innovazione, creazione, evoluzione. Non si darebbe esistenza vivente né umana. Allo stesso modo, nessuna esistenza sarebbe possibile nel puro disordine, poiché non ci sarebbe alcun elemento di stabilità sul quale fondare un organizzazione. (Edgar Morin, Introduzione al pensiero complesso, 1993) Alberto F. De Toni 15

16 Principio 2: orlo del caos Automi cellulari Transizioni di fase Sistemi dinamici Computazione Vita I passi che portano Langton (1996) a scoprire l orlo del caos Alberto F. De Toni 16

17 Al limite, tra ordine e disordine Fonte: Battram, 1999, p.141 La vita è un brivido che vola via È tutto un equilibrio sopra la follia (Vasco Rossi, 1996) Alberto F. De Toni 17

18 Evoluzione e orlo del caos ORDINE TROPPO STATICO DISORDINE TROPPO CAOTICO i sistemi complessi si situano in uno stato vitale al limite tra ordine e disordine, altamente rischioso, sempre in delicato equilibrio tra creazione e distruzione EVOLUZIONE ORLO DEL CAOS DIMOSTRAZIONI: criticità auto-organizzata (Bak, 1987) teoria delle catastrofi (Thom, 1980) Alberto F. De Toni 18

19 L orlo del caos in termini matematici LEGGE DELL ELEVAMENTO A POTENZA: il numero N(S) delle valanghe di dimensione S è proporzionale alla potenza di S con esponente negativo -A. Ovvero, si conta un numero elevato di piccole valanghe e un numero molto basso di grandi valanghe. AD ESEMPIO DIMENSIONE DELLA GUERRA NUMERO DI GUERRE Terremoti Circa morti 188 Circa morti 63 Circa morti 24 Circa morti 5 Guerre Circa morti 2 Legge di elevamento a potenza per i conflitti tra il 1820 e il 1945 (fonte: Axelrod e Cohen, 1999, p.105) Fenomeni politici, storici, sociali Alberto F. De Toni 19

20 Implicazioni sul nostro modo di pensare Accettare il disordine: è necessario per la creazione Accettare la contemporanea presenza di concetti inconciliabili (il gioco degli opposti è a somma non nulla) TENDENZA A ALTO lose - win win - win BASSO lose - lose win - lose Scienza classica Complessità BASSO ALTO TENDENZA B Il gioco degli opposti (fonte: adattamento da Gharajedaghi, 1999, p.39). Alberto F. De Toni 20

21 La cultura dell AND accettare ORDINE e DISORDINE accettare la CONTRADDIZIONE cultura dell AND DALLA CULTURA DELL OR ALLA CULTURA DELL AND complessità significa la fine del bianco o nero, del sei con me o contro di me, io sono nel vero e tu nel falso, angelo o dèmone, dannati o eletti, generalista o specialista, formazione o addestramento. Significa, in coincidenza con la fine della cultura dell o, il principio della cultura dell e (P. L. Amietta, 1991) Alberto F. De Toni 21

22 7 TRY&LEARN 1 AUTO- ORGANIZZAZ. ORLO DEL CAOS 2 6 CAUSALITÀ CIRCOLARE Teoria della complessità 3 PRINC. OLOGRAMMATICO POTERE CONNESSIONI IMPOSS. PREVISIONE 5 4 Alberto F. De Toni 22

23 Principio 3: principio ologrammatico Da «holos» (intero) e «gramma» (trasferimento) (Gábor, 1947) rapporto stretto sistema/ambiente (Prigogine, 1981) la parte è nel tutto (Morin, 1990) il tutto è nella parte (Morin, 1990) - esempio: le cellule staminali Alberto F. De Toni 23

24 L ologramma della conoscenza La funzione della cognizione è di permettere all agente di gestire la complessità ambientale. Teoria di Santiago (Maturana e Varela, fine anni 80): la realtà (il tutto) entra nella parte (noi stessi) mediante gli schemi mentali che noi costruiamo. Quindi noi siamo nella realtà, e la realtà è in noi tramite la rappresentazione interna che ci facciamo di essa. Alberto F. De Toni 24

25 Dimenticare i vecchi modelli mentali Principio ologrammatico: la parte è nel tutto, il tutto è nella parte Teoria di Santiago: generiamo la nostra percezione della realtà attraverso i nostri modelli mentali Not Invented Here syndrome: diffuso modello mentale che ostacola l innovazione Apprendimento: apprendere significa dimenticare i modelli mentali superati, ed è in questo senso strettamente connesso con l innovazione Alberto F. De Toni 25

26 L ologramma della forma Frattali: oggetti caratterizzati da auto-similarità. Qualsiasi parte di un frattale contiene tutta l informazione del tutto. I frattali verificano in particolare due principi della teoria della complessità: FRATTALI AUTO-ORGANIZZAZIONE PRINCIPIO OLOGRAMMATICO Alberto F. De Toni 26

27 I frattali: oggetti creati al computer < FIOCCO DI KOCH TAPPETO DI SIERPINSKY > Fonte: Cammarata, 1999, pp Alberto F. De Toni 27

28 La valle delle proboscidi La valle delle proboscidi è il frattale più famoso (Mandelbrot, 1977) Z futuro = Z 2 attuale + costante Alberto F. De Toni 28

29 I frattali come opere d arte Alberto F. De Toni 29

30 I frattali in natura Frattali in natura: Cauliflower Romanesco e onde sugli scogli (Mandelbrot, 1993; Kaye, 1993) la geometria frattale è la geometria del reale, dell imperfetto, del complesso. Le forme frattali in natura sono contemporaneamente riconoscibili e uniche. Determinismo globale Casualità locale Alberto F. De Toni 30

32 Principio 4: impossibilità della previsione È impossibile prevedere con certezza quale sarà lo stato futuro di un sistema complesso, per quanto si possa invece prevedere in linea generale quale sarà la sua struttura. SISTEMA Ordinato Caoticamente ordinato Disordinato CARATTERISTICHE Stato prevedibile imprevedibile imprevedibile Struttura prevedibile prevedibile imprevedibile Alberto F. De Toni 32

33 Complessità e spazio delle possibilità SISTEMA Ordinato Caoticamente ordinato Disordinato TEMPO Presente ordine orlo del caos disordine Futuro prevedibile possibile imprevedibile tutto è possibile, ma, forse, niente si realizzerà. Ma, inversamente, tutto può essere. Forse è l incommensurabile riserva dell Essere, il serbatoio inesauribile delle forze non impiegate e che nessun sogno ci vieta, ci può vietare di veder impiegate domani (Andrè Neher, 1977) Alberto F. De Toni 33

34 La possibilità: tra individuo e comunità UNA VISIONE INDIVIDUALE DI CIÒ CHE È POSSIBILE UNA VISIONE COMUNE DI CIÒ CHE È POSSIBILE Fonte: Battram, 1999, p.107 Alberto F. De Toni 34

35 E la scienza? Secondo Waldrop (1996), la scienza deve comportarsi come la meteorologia. La previsione non è l essenza della scienza, mentre lo sono la comprensione e la spiegazione. Alberto F. De Toni 35

36 L uomo e il rischio della previsione la natura è così meravigliosamente complessa e varia che vi accade quasi tutto il possibile. Chi vuole risposte nette, definitive, globali ai problemi della vita non le cerchi nella natura. IMPOSSIBILITÀ DI PREVEDERE con certezza (G.Bocchi, 1985) RISCHIO Cogliere i SEGNALI DEBOLI e avanzare per TENTATIVI SUB-OTTIMALITÀ Alberto F. De Toni 36

37 L uomo e la sub-ottimalità Quanti tentativi occorreranno alla selezione naturale per trovare l insieme di geni che garantiscono a un alga il suo massimo adattamento? GENI OGNI GENE 2 SOLE VARIANTI GENI INDIPENDENTI MA I GENI IN REALTÀ NON SONO INDIPENDENTI Per raggiungere l ottimo TENTATIVI Per raggiungere l ottimo = TENTATIVI UOMO E ALTRI MAMMIFERI: CIRCA GENI OGNI GENE MOLTE PIÙ DI 2 VARIANTI È impossibile raggiungere l ottimo. Dobbiamo convivere con la sub-ottimalità. Alberto F. De Toni 37

39 Principio 5: potere delle connessioni il tutto è > della somma delle parti (Kauffman, 1987) da parti semplici a strutture complesse (Kauffman, 1987) In definitiva nei sistemi complessi le connessioni sono: numerose potenti ESEMPIO: IL CERVELLO neuroni dendriti per neurone connessioni ( miliardi) Alberto F. De Toni 39

40 I boolean network di Kauffman Fili / Bottoni = 0.25 Fili / Bottoni = 0.75 Fili / Bottoni = 1.0 Fili / Bottoni = 1.25 Dimensione del componente più grande Fili / Bottoni Alberto F. De Toni 40

41 La rete della vita (Capra, 2001) Tutte le cose e gli individui del mondo sono parte di una vasta rete non lineare di incentivi, costrizioni e connessioni (la rete della vita). Il processo è stato amplificato dalle tecnologie informatiche per la comunicazione. AD ESEMPIO organismi: aggregati di cellule autonome ma in stretta associazione popolazioni: reti di organismi autonomi di una stessa specie ecosistemi: trame di organismi, unicellulari e pluricellulari, di molte specie diverse Ognuno di noi è un nodo, che è influenzato e può a sua volta influenzare il comportamento dell intera rete. Alberto F. De Toni 41

42 La rete della vita nella tradizione degli Indiani Questo sappiamo. Che tutte le cose sono legate come il sangue che unisce una famiglia (T.Perry, ispirandosi al capo indiano Seattle) Alberto F. De Toni 42

44 Principio 6: causalità circolare causa effetto: - introdotto da Aristotele (324 a.c.). Causa: efficiente, materiale, formale, finale - fatto proprio dalla scienza classica - Kant (1804) lo considera una delle 12 categorie mentali dell essere umano complessità: CAUSA EFFETTO CIRCOLI VIRTUOSI E VIZIOSI Alberto F. De Toni 44

45 Variabili considerate nell analizzare la causalità deterministico non deterministico LEGAME Causa Effetto Causa Effetto? lineare non lineare non nota RISPOSTA effetto effetto effetto? causa causa causa Alberto F. De Toni 45

46 Contributi fondamentali alla causalità AUTORE O DISCIPLINA CONCETTI PRINCIPALI Aristotele ( a.c.) 4 tipi di causa: efficiente, materiale, formale, finale LUOGO DI PROVENIENZA MONDO OCCIDENTALE MONDO ORIENTALE Scienza classica (XVIII - XIX sec.) Hume ( ) Kant ( ) Wittgenstein (1923) Meccanica quantistica (1924) Cibernetica (dal 1940 circa) Teoria del caos (dal 1960 circa) Pensiero tradizionale cinese date le cause si determinano precisamente gli effetti causa ed effetto sono collegati, ma non c'è un legame necessario tra loro la causalità è una delle 12 categorie in cui la nostra mente organizza le sensazioni la credenza nel nesso causale è superstizione la causa è indeterminata causalità circolare piccole cause possono determinare grandi effetti sincronicità CAUSALITA' LINEARE CAUSALITA' NON- LINEARE TIPO DI CAUSALITA' Alberto F. De Toni 46

48 Principio 7: apprendimento try&learn Evoluzione e apprendimento vanno di pari passo. Un essere vivente apprende per evolvere e mentre evolve apprende. Apprendimento ed evoluzione possono essere quindi visti come facenti parte di un circolo e non possono essere studiati in maniera separata. APPRENDIMENTO EVOLUZIONE Alberto F. De Toni 48

49 L evoluzione classica DARWIN : EVOLUZIONE = NEWTON : SCIENZA CLASSICA DARWIN (1859) cambiamento continuo cammino verso l ottimo necessità evoluzione determinata dagli individui evoluzione determinata dalla selezione naturale INTRODUCE UN NUOVO MODO DI FARE SCIENZA INTRODUCE UN NUOVO MODO DI GUARDARE AL MONDO Alberto F. De Toni 49

50 L evoluzione complessa DIVERSI AUTORI (1940) cambiamento discontinuo cammino verso il possibile necessità e caso evoluzione determinata dagli individui, dalle popolazioni e dall ambiente evoluzione determinata dalla selezione naturale e dall auto-organizzazione CONSIDERA LA COMPLESSITÀ DEL REALE NELL EVOLUZIONE CONSIDERA CONCETTI CONTRAPPOSTI Alberto F. De Toni 50

51 Co-evoluzione tra necessità e caso Co-evoluzione: evoluzione congiunta con l ambiente e le altre specie EVOLUZIONE GAZZELLA EVOLUZIONE GHEPARDO Necessità e caso: Non so se mamma avesse ragione o se ha ragione il tenente Dan. Non so se ognuno di noi abbia un destino o se siamo trasportati come fuscelli dalla corrente. Ma io credo che forse è tutte e due le cose. Forse succedono tutte e due allo stesso tempo (T.Hanks in Forrest Gump, 1994) Alberto F. De Toni 51

52 Evoluzione complessa e principi PRINCIPI DELLA COMPLESSITÀ Orlo del caos Principio ologrammatico Impossibilità della previsione Potere delle connessioni Causalità circolare Discontinuità X Biforcazioni X Caso X Co-evoluzione X X X Autoorganizzazione Autoorganizzazione X CARATTERISTICHE DELL EVOLUZIONE COMPLESSA Alberto F. De Toni 52

53 L evoluzione è storia L evoluzione classica è NECESSITÀ L evoluzione complessa è STORIA Noi uomini sapienti sapienti, esseri dotati di autocoscienza e libero arbitrio, occhio attraverso cui il cosmo ha imparato a osservare se stesso, non siamo intrusi, ma neppure eravamo attesi alla reception del Grand Hotel Universo. Siamo il frutto della storia. Non della necessità (P.Greco, 1999) Alberto F. De Toni 53

54 Evoluzione classica e complessa TIPO DI EVOLUZIONE Classica Complessa Modalità del cambiamento continuo discontinuo CARATTERISTICHE Tipo di cammino lineare verso l ottimo biforcato verso il possibile Fattori guida necessità necessità e caso Protagonisti individui (evoluzione) individui, popolazioni, ambiente (co-evoluzione) Discriminanti selezione naturale selezione naturale e autoorganizzazione EVOLUZIONE COME NECESSITÀ EVOLUZIONE COME STORIA Alberto F. De Toni 54

55 Diversi tipi di apprendimento In condizioni di elevata complessità, dominate dall intreccio tra necessità e caso, l unico modo per apprendere è quello che procede per tentativi (try&learn). L apprendimento non deriva (solo) dallo studio di casi noti, ma dall azione pratica in prima persona all interno della complessità. APPRENDIMENTO Per sfruttamento - Per esplorazione + COMPLESSITÀ Alberto F. De Toni 55

56 Apprendimento e azione EVOLUZIONE complessa Apprendimento TRY&LEARN AZIONE Alberto F. De Toni 56

57 Principi e concetti fondamentali AUTORI equilibrio non-equilibrio sistema aperto determinismo caso linearità non- linearità reversibilità irreversibilità ordine disordine emergenza dal basso cooperazione competizione evoluzione verso orlo del caos impossibilità di raggiungere l'ottimo la parte è nel tutto il tutto è nella parte circoli evoluzione e autoorganizzaizone insieme co-evoluzione autopoiesi metodi di cognizione associazione dissociazione distruzione creazione geometria frattale avanzamento per tentativi cogliere i segnali deboli CONCETTI DELLA COMPLESSITA' Mandelbrot (1972) Holland Bateson ( ) PRINCIPI DELLA COMPLESSITA' Prigogine (1981) Waldrop (1996) Morin (1993) Kauffman (1996) Maturana e Varela (1973/1987) Gallino (1985) Thom (1980) Bak (1987) Harris e Zeisler (2002) AUTO- ORGANIZZAZIONE X X X X X X X X X X X ORLO DELCAOS X X X X X X X X X PRINCIPIO OLOGRAMMATICO X X X X X X IMPOSSIBILITA' DELLA PREVISIONE X X X X X X X POTERE DELLE CONNESSIONI X X X X CAUSALITA' CIRCOLARE X X X X X APPRENDIMENTO TRY&LEARN X X X X X X X X X X X X Alberto F. De Toni 57

58 Principi della complessità e definizioni AUTORI Definizioni matematiche di complessità Zellini (1996) Gell-Mann (2002) Morin (1993) X X X Cerrato (1996) Coveney e Highfield (1994) Wolfram (1997) Melese (1985) Waldrop (1996) De Angelis (1996) Godfrey- Smith (1998) Comboni (1991) Auto-organizzazione X X X X PRINCIPI DELLA COMPLESSITA' Orlo del caos X X X Principio ologrammatico X X Impossibilità previsione X X X X X X Potere delle connessioni X X X X Causalità circolare X X Apprendimento try&learn X Alberto F. De Toni 58

59 Quindi la teoria della complessità Cambia profondamente la scienza Cambia profondamente il nostro modo di pensare dalla cultura dell or alla cultura dell and (Amietta, 1991) Alberto F. De Toni 59

60 Gli aforismi della complessità I processi emergono dal basso Coopetition: cooperazione e competizione Rinnovarsi continuamente per rimanere se stessi Vita è ordine caotico Vita è distruzione creativa La parte è nel tutto, il tutto è nella parte È impossibile raggiungere l ottimo Massima attenzione ai segnali deboli Siamo parte della rete della vita La realtà è circoli virtuosi e viziosi Try & learn: avanzare per tentativi Alberto F. De Toni 60

61 Metafore di complessità nella letteratura La biblioteca di Babele (J.L.Borges) = spazio delle possibilità Il giardino dei sentieri che si biforcano (J.L.Borges) = biforcazioni verso lo spazio delle possibilità Il castello dei destini incrociati (I.Calvino) = la rete della vita Le orme del viandante (A.Machado) = incertezza dovuta ad apprendimento try&learn nello spazio del possibile Viandante, sono le tue orme a fare il cammino e nient altro; Viandante, non c è cammino, il cammino si fa andando, Si fa andando il cammino, e girandosi a guardare Si vede indietro il sentiero che mai più calpesterai. Viandante, non c è cammino, solo scie nel mare Alberto F. De Toni 61

62 Alberto F. De Toni Università degli Studi di Udine Contatti: Udine, ottobre 2005 Alberto F. De Toni 62