UN MODELLO MATEMATICO
PER INTERNET
Progetto realizzato
da Piero Schepis,
per il corso a distanza
“Manager di Reti Informatiche”,
organizzato
dall’Università di Padova,
nell’anno 2001
Obiettivi del progetto
• Verificare l’esistenza di modelli matematici,
applicabili alle reti informatiche (Lan o
Internet) intese come sistemi costituiti sia
da uomini, sia da strumenti elettronici
(Cybionte).
• Dedurre da tali modelli eventuali
conseguenze, importanti per la didattica in
rete e per l’attività del content-manager.
ELEMENTI ATTIVI E SISTEMI
Elemento attivo: essere vivente o oggetto inanimato che risponde alle
sollecitazioni del suo ambiente.
Ingressi
(sollecitazioni):
temperatura,
pressione, carica
elettrica,
sensazione, etc.
Uscite (risposte):
temperatura,
campo magnetico,
colore, suono,
movimento etc.
Se il sistema
è una rete
informatica
gli input e
gli output
sono
informazioni.
Il modello di Shannon & Weaver
La prima trattazione matematica, relativa alla trasmissione di
informazioni (comunicazione), risale a Claude Shannon e Warren
Weaver, due ingegneri della Bell Telephone Company, che la
pubblicarono nel 1949 (The Mathematical Theory of Communication).
Le equazioni di Shannon
Il modello ampliato, proposto da
Weaver
Weaver propose anche un possibile completamento del modello ,
che prende in considerazione: il disturbo semantico, un ricevitore
semantico e la capacità del destinatario (1949, op. cit.)
La capacità del destinatario
La teoria dell'informazione, a partire dagli anni '50, ha influenzato gli
studi di psicologia cognitiva . Nell’articolo “The Magical Number
Seven, Plus or Minus Two”(1956) George A. Miller espose i risultati
sperimentali, relativi ai limiti della coscienza umana, che può ospitare,
di volta in volta, da 5 a 9 "chunks" (pezzi) di informazione.
Bit e Chunk
Le dimensioni di un chunk, espresse in bit, sono variabili, a seconda che
il chunk sia una lettera o una parola o una frase etc. .
Il chunking è un processo mentale, che riunisce più “items”(articoli) in
un solo chunk: es. più lettere in una parola; più parole in una frase; una
frase in una parola nuova; una parola in una lettera-simbolo etc.
Ci permette di lavorare mentalmente con più bit.
Sviluppi memetici del modello
Nel 1976, lo zoologo Richard Dawkins, nel libro “The Selfish Gene”
propose di ribattezzare “memes”( italianizzato in memi) tutte le entità
culturali , che hanno (in analogia con i geni) la proprietà di replicarsi,
mediante processi di comunicazione.
Secondo Elan Moritz ("MetaSystem Transitions, Memes, and Cybernetic
Immortality", World Futures - 1993) i memi si possono classificare in:
1) memi linguistici (L-memi)
2) memi visivi (V-memi)
3) memi musicali (M-memi)
4) memi procedurali/comportamentali (B-memi)
5) memi compositi (C-memi)
Ciclo vitale dei memi
I memi hanno un ciclo vitale analogo a quello dei virus. Durante la fase
dell’espressione, il meme è codificato in un vettore trasmissibile
(un’espressione vocale, un testo, una immagine, una e-mail, un
comportamento osservabile etc). Quando un ospite potenziale decodifica
il meme (legge il testo, sente il messaggio etc.) esso può esser trattenuto
in memoria ("infetta" la persona) e può determinare un certo
comportamento. Dopo un certo tempo, il meme può esser messo in un
nuovo idoneo vettore ed essere sparso per "infettare" nuovi ospiti.
Mutazione e selezione dei memi
Un meme può subire un processo
di mutazione-selezione, secondo
un meccanismo evolutivo o
intenzionale. L'idoneità di un
meme a sopravvivere wt=yt/yt-1 è
il rapporto tra il numero medio di
copie (yt) del meme nello stadio t
della trasmissione e il numero
medio di copie (yt-1) nello stadio
t - 1 della trasmissione precedente.
L’idoneità può essere calcolata, in
prima approssimazione, come
prodotto dei tassi di idoneità delle
quattro fasi del ciclo
wt=At*Rt*Et*Tt (equazione di
Heylighen)
Conseguenze didattiche del
modello classico
Conseguenze didattiche degli
sviluppi memetici del modello
La somiglianza tra i due modelli conferma le conclusioni alle quali siamo
appena pervenuti, tramite la disamina del modello di Shannon e Weaver.
Tuttavia un meme non solo si diffonde, ma è anche soggetto a processi di
mutazione e selezione. Come si possono sfruttare vantaggiosamente
questi processi nella didattica?
Il progetto “Phase(x)”
Phase(x) è un riuscito esperimento di istruzione, realizzato per la prima
volta nel semestre invernale 1996/97, presso l'ETH Zurich (Istituto
federale svizzero di tecnologia di Zurigo) in un corso CAAD (Computer
Aided Architectural Design). Un data-base centrale gestisce i lavori di
tutti gli allievi durante diverse fasi di apprendimento (dieci) . La regola
metodologica principale è che i risultati di una fase e di un autore
debbono esser presi, come punto di partenza, per il lavoro della fase
successiva, da un autore differente. Ciò sviluppa una creatività di tipo
collaborativo. Poichè gli allievi hanno potuto liberamente scegliere, in
ogni fase, con quale modello
lavorare, l'insieme di
Phase(x ) può essere visto
come un organismo nel
quale, solo i lavori " più
adatti " sopravvivono (4 su
120 nel 96/97).
Il ruolo del content-manager
Come gestire efficacemente i contenuti didattici
in rete?
In base ai modelli analizzati occorre:
• integrare l’insegnamento tradizionale con l'uso di courseware, basati su
ipermedia, preferendo quelli che consentono una migliore
personalizzazione/integrazione dei codici;
• facilitare l'individualizzazione dei tempi di apprendimento;
• promuovere (in collaborazione con il net-manager) l’uso degli
strumenti di comunicazione on line e degli ambienti di cooperazione;
• organizzare progetti e piani di lavoro fra studenti e/o insegnanti e/o
genitori, privilegiando i processi creativi in rete, effettuati in
collaborazione.