Bruno Giorgini: Citizien Science. Flussi turistici a Venezia. Prevedere l’imprevedibile

| 15 novembre 2018 | Comments (0)

L’osservatore di folle. Rimase istantaneamente ammaliato dallo spettacolo, vedendo quanto spontanei fossero gli esseri umani nei loro movimenti. Quanto i movimenti di ciscuno fossero unici, e quanto rivelassero la natura della persona. (V.S. Naipaul)

State andando in gita a Venezia, con le solite avvertenze e/o timori, la folla dei turisti in ogni dove, magari anche la possibilità di incappare nell’acqua alta, e prima la ressa in stazione se siete in treno o l’occupazione del parcheggio se arrivate in auto, e quant’altro può intralciare specie in una giornata di grande afflusso, il carnevale o la Festa della Salute, il Redentore o la Regata Storica, ecc..

Ebbene immaginate che sul vostro cellulare possiate ricevere una serie di informazioni in tempo reale: per l’arrivo la presenza o meno, e quando, di congestioni di traffico nell’area, poi i posti nel parchegggio, l’affollamento sui treni e in stazione, talchè potete scegliere il mezzo più opportuno e l’orario più comodo. Una volta in città sempre il vostro telefonino vi comunica lo stato della dinamica pedonale e dei vaporetti lungo tutti i possibili tragitti che vi conducono alle vostre mete a piedi e/o in vaporetto, e se si tratta di musei e/o mostre d’arte l’affollamento, gli intervalli di tempo più favorevoli, e la possibilità di prenotare l’entrata online. Nel caso di acqua alta non avrete soltanto l’informazione media sull’elongazione di marea ma anche quali sono i tratti più asciutti e al riparo dall’allagamento in tempo reale, e quindi le traiettorie suggerite a seconda di dove vi trovate e di dove volete andare.

Fantascienza? Non tanto.

Alcuni anni fa Armando Bazzani e io, nell’ambito del Laboratorio di Fisica della Città di Unibo, in collaborazione con l’architetto Paolo Michieletto dello IUAV, proponemmo questa idea nel progetto Per.Ven.Ire: percorsi veneziani per una mobilità comoda e bella. Con alcune difficoltà maggiori. Una di ordine scientifico: la dinamica dei pedoni è largamente imprevedibile, poichè essi sono dotati di libero arbitrio. Ovvero il moto non è deterministico quindi prevedibile, come i gravi che cadono lungo linee rette, ma zigzagante nel tempo e nello spazio, per cui due persone che hanno la stessa meta possono arrivarci per percorsi del tutto diversi nello spazio e nel tempo. Percorsi che possono cambiare quasi istante per istante. Quindi bisognava scrivere un algoritmo capace di prevedere l’imprevedibile, che non è stato facile. Un’altra di ordine culturale. Venezia è talmente bella da ritenere che tanto basti. Senza bisogno di una governance della mobilità che andasse oltre i cartelli che indicano su muri le mete più famose, Rialto, San Marco, L’Accademia, poi la Ferrovia e Piazzale Roma per il ritorno. Più o meno è tutta l’informazione necessaria, poi basta guardarsi intorno per restare estasiati. E se ci sono situazioni critiche, la ressa su un ponte, o all’uscita dalla stazione, o cose del genere, bastava fare appello ai vigili urbani, alle forze di polizia e alla protezione civile per mettere le cose a posto. Non era certamente il caso di scomodare la fisica, i modelli matematici e i sistemi ICT (Information Communication Technologies). Ma i flussi turistici sono intanto cresciuti assai, la globalizzazione e l’apertura dei mercati asiatici, della Cina innazitutto, ha rovesciato folle sempre più ampie su calli, campi e vaporetti, e ormai non c’è persona sul globo terracqueo la quale non sogni di andare almeno una volta nella città d’acqua. Quindi i flussi turistici sono critici per la città e la sua vivibilità ogni giorno, per 365 giorni l’anno. Per cui, suo malgrado, la cultura della polis veneziana è obbligata a cercare un modo di governo “intelligente” della mobilità.

Infine l’ultima difficoltà fu all’epoca la mancanza di un partner industriale adeguato e robusto sia sul piano della acquisizione dei dati che su quello della costruzione concreta del sistema. Ma il Laboratorio, oggi diretto di Armando Bazzani con un gruppo di brillanti giovani ricercatori/trici, non si è arreso e pezzo a pezzo ha risolto queste difficoltà, fino ad arrivare al sistema che vengo a raccontare, scusandomi per le semplficazioni. Per l’intanto decisiva è stata la collaborazione con TIM, sia per i dati da telefonino che ha fornito sia per il suo peso e serietà industriale nel campo delle high technologies. Inoltre anticipiamo subito il risultato più significativo sul piano della previsione: il sistema ha una capacità predittiva nell’arco di 30 minuti.

Questo vuol dire che se il sistema registra per esempio una congestione di pedoni, in un punto delle rete, siamo in grado di prevedere come si evolverà questa criticità 30 minuti dopo. In generale la congestione può sciogliersi, restare stabile, crescere lentamente, oppure esplodere in maniera esponenziale, figliarne un’altra, eccetera. Ebbene il sistema in atto vede nel futuro cosa accadrà, con una probabilità molto alta, e quindi può inviare un messaggio alla protezione civile che prenderà le misure del caso. Per capire meglio supponiamo di essere in Piazza San Marco durante un evento, un concerto o qualcosa che comunque richiami una folla. Nei nostri visori vedremo questa folla, e se accade che un gruppo anche di poche persone si compatti mettendosi in movimento, ecco che il nostro sistema simula cosa accadrà tra trenta minuti, nel mentre comunque l’osservazione tramite telecamera continua. Così possiamo prevedere se si avrà una situazione per esempio di caos debole – weak chaos – sotto la soglia di panico, oppure se invece la dinamica diventerà caotica in modo irruente – caos forte, strong chaos – con la possibiltà concreta che si inneschi il panico, mettendo a rischio l’incolumità delle persone. Questa previsione lascia un tempo per agire, depotenziando e/o disinnescando la possibile situazione caotica. Se nelle traiettorie fa irruzione il caso, cioè l’imprevedibile, il sistema Per. Ven.Ire riesce a prevederlo, seppure in modo statistico. Adesso torniamo all’inizio per discutere brevemente le nervature del sistema. La prima è la raccolta dei dati fatta con telecamere e telefonini TIM. Dati che vengono analizzati, e per così dire “scremati”, tramite un processo algoritmico che estrae dalle serie numeriche l’informazione utile e ragionevolmente buona, informazione sul numero, posizione, velocità degli individui istante per istante presenti sulla rete di calli, campi e canali e che diventa la base statistica su cui poggia il passo successivo. Le serie numeriche vengono iniettate nel modello teorico, nel cui merito qui non entriamo, che descrive la dinamica pedonale, modello che implementato tramite un apposito algoritmo su computer, permette di fare simulazioni della mobilità “realistiche”. Infine, ultimo e decisivo passo, l’algoritmo che implementato su computer, permette la predizione.

Applicando Per.Ven.Ire è possibile contare in modo quasi esatto il numero e la posizione degli individui presenti sulla rete di mobilità a un dato istante; da quale accesso entrano in città, nonchè con quali mezzi – treni, automobili, trasporto pubblico, battelli – arrivano; distinguere turisti, pendolari, abitanti; mappare tutte le traiettorie e disegnare i percorsi a maggiore densità; infine dato lo stato del sistema a un certo istante, prevedere cosa accadrà dopo trenta minuti. Per concludere credo si possa dire che costruendo il sistema Per.Ven.Ire, Venezia si doterà di una infrastruttura “intelligente”. Qualcuno potrebbe chiamarla una IA, Intelligenza Artificiale che, anche sul piano culturale, farà entrare la città nel nuovo secolo della modernità ICT (Information Communication Technology) senza rinunciare alla sua storia e alla sua bellezza, che anzi ne verrà incrementata, perchè in qualche modo questo sistema sconfina nell’ArtScience, dove fantasia e rigore matematico si danno la mano per una creatività anche estetica.

Calvino nelle “Città Invisibili” la racconta così. “A Smeraldina, città acquatica, un reticolo di canali e un reticolo di strade si sovrappongono e s’intersecano. Per andare da un posto a un altro hai sempre la scelta tra il percorso terrestre e quello in barca: e poichè la linea più breve tra due punti a Smeraldina non è una retta ma uno zigzag che si ramifica in tortuose varianti, le vie che s’aprono a ogni passante non sono soltanto due ma molte, e ancora aumentano per chi alterna traghetti in barca e trasbordi all’asciutto. Così la noia a percorrere ogni giorno le stesse strade, è risparmiata agli abitanti di Smeraldina.(..) Combinando segmenti dei diversi tragitti (..), ogni abitante si dà ogni giorno lo svago di un nuovo itinerario per andare negli stessi luoghi. Le vite più abitudinarie e tranquille a Smeraldina trascorrono senza ripetersi.”

Category: Osservatorio sulle città, Ricerca e Innovazione

About Bruno Giorgini: Bruno Giorgini è attualmente ricercatore senior associato all'INFN (Iatitutp Nazionale di Fisica Nucleare) e direttore resposnsabile di Radio Popolare di Milano in precedenza ha studiato i buchi neri,le onde gravitazionali e il cosmo, scendendo poi dal cielo sulla terra con la teoria delle fratture, i sistemi complessi e la fisica della città. Da giovane ha praticato molti stravizi rivoluzionari, ha scritto per Lotta Continua quotidiano e parlato dai microfoni di Radio Alice e Radio Città. I due arcobaleni - viaggio di un fisico teorico nella costellazione del cancro - Aracne è il suo ultimo libro.

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