Pelucchi, stormi e agenti AI
Credo ci sia un momento in cui tutti noi ci chiediamo: perché le cose inanimate si aggrovigliano come se fossero animate? Ad esempio, perché le vecchie cuffiette a filo una volta messe in tasca si aggrovigliavano su loro stesse in n-modi diversi ma egualmente complicati da districare? Perché si aggrovigliavano sempre e mai si districavano da sole?
Insomma, sarà perché ho una formazione scientifica rigorosa o perché sto sempre a farmi domande su ciò che mi circonda, ieri sera mi sono chiesto: come nascono i pelucchi dai vestiti? E soprattutto, da dove nascono, dalle magliette o dalle mutande?
Apro la chat di Claude e chiedo:
Allora, Claude, parlo di una cosa che dovrei sapere, ma probabilmente non so. Giorgio Parisi, il fisico, ha fatto degli studi sul volo degli uccelli, e immagino che da questo volo degli uccelli lui abbia capito un modello fisico, un modello della natura che possiamo applicare a altre storie della vita, per esempio, non so, il mercato finanziario o cose del genere. Adesso mi chiedo, c’è qualcuno che ha studiato il modo in cui dei pelucchi di mutanda diventano delle palline che vagano autonomi e se qualcuno l’ha studiato, cosa possiamo dire di questo modello? E se qualcuno non l’ha studiato si può studiare questo modello e dove sarebbe applicabile?
A questo punto, dalla risposta di Claude emerge che:
- qualcuno ha studiato il comportamento dei pelucchi: il pilling, cioè il processo che forma quelle palline
- il pilling appartiene alla scienza tessile ed è normato con il suo standard ISO
- uno studio del 1959 di Gintis e Mead sul Textile Research Journal ne isola i tre processi principali (formazione della lanugine, aggrovigliamento, distacco) e nel 1974 arriva il modello cinetico che inserisce i tre processi in un’equazione
- un Ig Nobel del 2002 con uno studio su quasi cinquemila persone da cui si osserva che i pelucchi non scendono dalla maglietta ma risalgono dalla biancheria intima trascinati dall’attrito del pelo addominale (lo sapevo!)
Inoltre, ho avuto modo di ripassare il lavoro di Parisi (progetto STARFLAG 2008) capendo che:
- l’interazione tra gli uccelli di uno stormo è topologica e non metrica, quindi ogni uccello segue i suoi 6-7 vicini più prossimi indipendentemente dalla distanza
- lo stormo è materia attiva in cui ogni agente spende energia e trasmette informazione (agente: termine tecnico presente nella scienza dei sistemi complessi), mentre la pallina di pelucchi è aggregazione passiva e dissipativa descritta da un modello fisico che poggia sull’equazione di coagulazione di Smoluchowski, adesione da van der Waals e carica triboelettrica e jamming per aggrovigliamento (?!?)
E qui, sarà per la ripida complicazione arrivata con la matematica degli ultimi modelli citati che mi hanno riportato con la mente – e con lo stomaco – ai banchi universitari, o sarà perché oggigiorno il termine “agente” è largamente usato in materia di AI e LLM di cui sono appassionato, la mia attenzione scivola verso questa apparente omonimia tra l’agent based modeling dei sistemi complessi e gli agenti AI.
Con mia grande sorpresa scopro che sono molto più simili di quel che immaginassi.
I due filoni nascono negli stessi anni e condividono la stessa definizione (Russell e Norvig): “un agente è tutto ciò che percepisce l’ambiente tramite sensori e agisce su di esso tramite attuatori”. I due concetti chiave che condividono sono autonomia (nessun controllore centrale detta la mossa) e situatezza (l’agente ha informazione locale, non la vista dall’alto). Il ciclo percezione-azione è identico.
Poi divergono, e la differenza è quantitativa prima che qualitativa. L’agente della complessità è deliberatamente stupido: poche regole, perché la tesi forte è che la complessità stia nell’interazione e non nell’individuo. Interessa il comportamento aggregato di diecimila copie.
L’agente AI è cognitivamente ricchissimo e ciò che interessa è solo la sua prestazione sul compito.
Nonostante questa divergenza, ultimamente, avendo a che fare con orchestrazioni, ovvero con l’interazione di molti agenti AI, ecco che ritornano gli stessi comportamenti degli stormi studiati dal gruppo STARFLAG: emergenza, cascate e comportamento gregario.
I pelucchi invece li abbiamo definitivamente abbandonati in quanto non sono agenti e non lo saranno mai: nella pallina nessuno decide niente, ci sono solo attrito meccanico, adesione e vincoli geometrici. Eppure, è dai pelucchi che sono partito ed è grazie al loro comportamento bizzarro che sono arrivato fin qui.
Dunque, non tutto ciò che si organizza da solo sta trasmettendo un’informazione: le cuffiette e i pelucchi stanno nello stesso insieme (è lo stesso jamming, fibre flessibili sotto agitazione), mentre gli uccelli di uno stormo e gli agenti AI stanno nell’altro. Seppur i due insiemi possano sembrare simili, sono intrinsecamente e dinamicamente diversi. Come docente di matematica e fisica credo che insegnare a distinguere i due casi sia parte del mio mestiere.