il dibattito scientifico

Città complesse, ecco i nuovi framework per gestirle meglio

Ecco lo stato dell’arte della ricerca accademica sulle trasformazioni urbane. Si afferma l’idea che è sempre più necessaria una tecno-struttura pubblica all’altezza delle sfide, quindi dotata di competenze e capacità di visione a medio lungo termine

Pubblicato il 03 Gen 2018

Mauro Lombardi

Scienze per l’Economia e l’Impresa, Università di Firenze

Marika Macchi

Laboratorio di Economia dell’Innovazione L.E.I “Keith Pavitt” (PIN-UNIFI)

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Le nostre città hanno un problema, anzi due. Non riescono a indirizzare gli interventi di innovazione all’interno di una politica organica e di prospettiva di lungo termine. I progetti vengono realizzati senza una progettazione che tenga realmente conto dell’integrazione complessiva e della scalabilità organizzativa ed economica, con il risultato di dar vita in gran parte ad isole di eccellenza, con alcune importanti eccezioni, come Brescia. 

Sono i temi che stanno emergendo nel dibattito accademico, come confermato da alcuni articoli recenti apparsi su questo sito e da un convegno internazionale (New Science and Actions for Complex Cities) tenutosi a Firenze a dicembre, con sessioni relative all’evoluzione delle città nell’odierno contesto competitivo globale, sempre più caratterizzato dall’incremento e l’accelerazione dei flussi di informazioni, merci e persone.

Il convegno ha visto la partecipazione di importanti studiosi italiani e stranieri. Tra questi ultimi sono stati keynote speakers Dirk Helbing (ETH, Zurich), Marc Barthelemy (Institute de Physique STheorique, Universitè Paris SaClay), Ron Boschma (Utrecht University), Nancy Holman (London School of Economics), Gert de Roo (Groningen University) e Stefano Moroni (Politecnico di Milano). Alle sessioni plenarie sono seguite in entrambi i giorni, tre sessioni parallele, che hanno animato il dibattito tra studiosi, ricercatori e policy maker. Le tre sessioni (“Data Science”, Self-organisation and framework rules for complex cities”, “Ecosystems of innovation”) hanno infatti coniugato in modo stimolante analisi teoriche ed esperienze progettuali e operative, attuate in varie realtà nazionali e internazionali. A coronamento delle due giornate di lavoro, la tavola rotonda finale ha tratto alcune interessanti conclusioni da un dibattito che cercheremo di ripercorrere in due contributi per Agendadigitale.eu. 

In questo primo contributo ci soffermeremo soprattutto su alcuni punti trattati negli interventi dei keynote speakers, mettendoli in relazione ai problemi indicati nei due riferimenti.

In realtà tra i fondamentali motivi ispiratori dell’iniziativa del Convegno vi era la necessità, avvertita da un gruppo di ricerca interdisciplinare di due Dipartimenti dell’Università di Firenze (DISEI, Dipartimento di Scienze per l’economia e l’Impresa; DIDA, Dipartimento di Architettura) di confrontarsi con autorevoli studiosi alla luce di una delle traiettorie di ricerca più interessanti, sviluppata a livello internazionale da Michael Batty (Bartlett College University of London). Questi ha infatti proposto, sulle orme di studiosi come Daniel Bell e, soprattutto, Manuel Castells (che ha definito la città come “spazio dei flussi”), una nuova “scienza delle città”, incentrata appunto sull’analisi dei flussi, per comprendere i quali è necessario studiare i network. In altri termini, lo studio delle relazioni tra luoghi e spazi, non delle loro specifiche proprietà, è essenziale per capire l’evoluzione delle città, perché attraverso le relazioni, la loro distribuzione, la consistenza e le funzioni dei nodi appartenenti ai network, si possono ricostruire i processi di trasformazione urbana.

Per tale via potrebbe essere possibile, secondo Batty, non solo comprendere le città, ma anche soprattutto prevederne i futuri sviluppi (o involuzioni, aggiungiamo noi). Un concetto chiave del cambiamento di paradigma proposto da Batty è il seguente: dato il numero elevato e la tipologia dei flussi che le investono, le città sono sistemi complessi, che evolvono sulla base di strutture interattive dinamiche. Flussi, network e interazioni sono gli elementi basilari di un nuovo framework, sostitutivo del paradigma cosiddetto “fisicalista”, che pone al centro la morfologia urbana partendo da elementi quali densità, aggregazione e accessibilità.

Il focus delle strutture relazionali (o topologiche) per contro implica una differente prospettiva in merito all’evoluzione degli spazi, della densità, dell’aggregazione ecc. Soprattutto, poi, il sistema urbano è composto di entità interattive e strutture topologiche mutevoli, che rendono in parte o del tutto imprevedibili gli esiti delle dinamiche di interazione, creando così una morfologia evolutiva in continuo disequilibrio, in cui convergenze verso configurazioni spaziali stabili si succedono a traiettorie di divergenti a scala globale e locale.

Questo framework teorico ed operativo è del tutto congruente con i temi esposti nella relazione di Helbing, che si è soffermato su alcuni problemi con cui i sistemi urbani si devono misurare nello scenario odierno, contraddistinto dai processi che sono alla base della rivoluzione digitale: 1) crescita esponenziale della potenza computazionale e della produzione di flussi informativi a planetario. 2) Sviluppi dell’Intelligenza Artificiale, che tende ormai a sostituire progressivamente funzioni cognitive umane e mostra significative capacità di apprendimento, fino la punto da spingere alcune personalità (Elon Musk, Bill Gates, Steve Wozniak, Stephen Hawking) a segnalare i rischi di una prossima super-intelligenza o intelligenza post-umana (si veda su questi temi e le loro implicazioni Helbing, 2017, From remote-controlled to self-controlled citizens, The European Physical Journal, J. Special Topics, 226, 313–320).

Tralasciando in questa sede tali importanti aspetti, Helbing si è soffermato su tematiche cruciali per l’evoluzione del governo dei sistemi urbani. Nell’odierno “diluvio di informazioni” diviene alta la probabilità di effetti indesiderati, quali il fatto che si realizzino concentrazioni informative, grazie ai motori di ricerca proprietari, che sono in grado di influenzare e addirittura controllare comportamenti e modi di pensare di individui e collettività sulla base di meccanismi apparentemente innocui, quali la profilazione individuale molto precisa nei gusti e nelle preferenze, arricchite da consigli sempre più commisurati a singole persone. Per tale via è elevato il rischio di generare “resonance effect”, consigli personalizzati che divengono tendenze condivise tramite i social network, quindi gradualmente rinforzati fino a diventare “filter bubble” o “echo chamber effect”.

L’incapacità di uscire dalle “bolle informative” ottunde alla lunga la formazione di un’opinione pubblica dinamica e l’esito finale potrebbe essere una frammentazione e forse anche una disintegrazione delle società. In breve, il sovraccarico informativo, peculiarità dell’era digitale, potrebbe far sì che la sovranità dello user sia sostanzialmente svuotata, riducendo le enormi potenzialità che la stessa digital era rende disponibili per i cittadini. Questi ultimi potrebbero, infatti, essere informati molto meglio e quindi partecipare con maggiore consapevolezza ai processi decisionali di grande importanza per la dinamica della società e dei sistemi urbani, oltre che adottare comportamenti  coscientemente collaborativi, senza essere indotti a forme di “herd behavior”.

Occorre dunque, secondo Helbing creare le condizioni per sviluppare piattaforme collaborative mediante open data strategy a varia scala, che mettano al centro il potenziamento dell’intelligenza collettiva. D’altronde in una data-driven society è una catastrofica illusione quella di creare una società cibernetica diretta dall’alto, come il modello Singapore, idealtipo di alcuni studiosi. Le società e le configurazioni urbane sono sistemi complessi, il che rende friabili i tentativi di governo top-down, che a sua volta produrrebbe fenomeni gravemente involutivi come la perdita di diversità conoscitiva, varietà creativa, combinazioni imprevedibili di conoscenze e saperi di varia fonte. “La socio-diversità è importante come la biodiversità”, sostiene Helbing, e preservarla dovrebbe essere l’obiettivo di interventi strategici delle autorità, dirette a stimolare idee, skills,  risorse immateriali dei propri cittadini attraverso la creazione di eco-sistemi di attività socio-economiche, diffusione di digital literacy, di “open data strategy”, “new deal on data”, infine un approccio basato sulla partecipazione e sul network thinking. Suggestivo appare questa illustrazione grafica del passaggio evolutivo nella struttura topologica dei rapporti tra Governo e cittadini (Fig. 1).

Dal G1, in cui il primo è separato dai secondi e ad essi indica cosa fare, si passa al G2, caratterizzato da flussi bidirezionali tra cittadini e autorità, poi al G3, quando si sviluppano appropriate interazioni, servizi e soluzioni individuali, infine al G4, con l’emergere delle possibilità di coordinamento auto-organizzato dei cittadini e la co-creation pubblico-privato nei processi decisionali. Occorre sottolineare che, adottando la prospettiva proposta, non è la dinamica tecnologica a determinare l’evoluzione urbana, bensì l’acculturazione digitale e il confronto/scontro/collaborazione a vari livelli tra differenti attori a modellare la dinamica tecno-economica. In sostanza, quindi, l’evoluzione dei sistemi urbani complessi rende impensabili modelli di governo auto-centrati e dall’alto. Nello scenario odierno è invece essenziale stimolare e favorire processi bottom-up di auto-organizzazione dei cittadini, con costante scambio informativo tra una molteplicità di attori eterogenei.

In questa prospettiva analitica e strategica è interessante l’apporto conoscitivo fornito dalla relazione di Barthelemy, del quale sta per uscire presso Springer un volume dal titolo Morphogenesis of Spatial Networks. Lo studioso francese ha esposto i risultati della sua linea di ricerca, che si sviluppa su basi fisico-matematiche, nell’intento di modellizzare i processi evolutivi urbani ed estrarne le leggi di movimento. Tra le principali acquisizioni dei suoi studi quantitativi sui processi di congestione urbana vi sono elementi molto significativi. Emerge innanzitutto un vero e proprio puzzle, non facilmente risolvibile con la strumentazione tecnico-scientifica oggi disponibile. L’analisi dell’impatto della densità urbana su fenomeni di congestione, inquinamento e consumi di carburante in varie città (Londra, Los Angeles, Pechino, Parigi, Johannesburg) porta infatti a conclusioni contraddittorie tra le varie esperienze, mentre emergono aspetti non coerenti nelle modalità di interazione tra i vari sistemi di trasporto. Tutto ciò rende arduo il compito di fornire conoscenze scientifiche solide ai pianificatori urbani e ai policy makers. Un altro punto messo in evidenza da Barthelemy è che uno studio eccessivamente focalizzato su singole grandi questioni, come la densità delle aree, è riduttivo e impedisce di catturare le interrelazioni funzionali, che sono i meccanismi propulsori delle dinamiche urbane.

Le città sono, dunque, sistemi complessi, che richiedono l’impiego di una ricca strumentazione analitica, teorica e progettuale, abbandonando pretese di una conoscenza completa ed esauriente, tale da consentire una pianificazione onnicomprensiva. Tutt’al più si può costruire un modello minimo evoluzione urbana, in grado di fornire la base –da arricchire ulteriormente- per comprendere alcuni aspetti basilari della dinamica quantitativa. Un altro risultato proposto da Barthelemy è che l’analisi dei sistemi infrastrutturali urbani mette in evidenza come non sia sufficiente porre l’attenzione esclusiva sulle “infrastrutture critiche” e le relazioni tra di esse. Tali infrastrutture vanno considerate come sistemi interdipendenti e organizzati mediante dispositivi incorporati, in modo da realizzare sistemi distribuiti di controllo e coordinamento, sulla base di scambi continui di informazioni, che permettano forme di auto-diagnosi, previsione, azioni di governo autonomo. Un’ultima, ma non meno importante, acquisizione delle ricerche di Barthelemy è direttamente collegata al filone sviluppato da Batty: è possibile delineare leggi di comportamento all’aumentare della scala delle città (scaling laws)? Ebbene i suoi studi mostrano come l’aggregazione di dati relativi a molti sistemi urbani non consente di individuare pattern evolutivi similari, perché fattori molteplici e peculiari delle diverse realtà influiscono fortemente sulla dinamiche evolutive di ciascuna entità urbana complessa. In breve, emerge l’importanza di quelli che sono definiti fenomeni di path-dependence, ovvero che singoli eventi e decisioni, realizzati in particolari momenti, condizionano in modo irreversibile l’ulteriore evoluzione, creando forme idiosincratiche di organizzazione dinamica delle città. Tutto ciò rende problematica l’applicazione longitudinale di modelli generali di evoluzione urbana. Gli input conoscitivi di Barthelemy rafforzano quindi la tesi che le città sono sistemi complessi non riconducibili a modelli universali onnicomprensivi.

E’ possibile individuare tratti generali e un framework teorico di riferimento, ma sono poi le specifiche modalità di sviluppo della topologia relazione e funzionale a condizionare le dinamiche urbane: “E’ probabilmente più utile porre il focus sulla distribuzione spaziale di attività e residenze” (Barthelemy), evidentemente –aggiungiamo noi- sulla base del fatto che le città sono direttamente investite da processi tecno-economici multi-scala e dalla scomposizione (unbundling) dei cicli produttivi di beni-servizi e dalla loro distribuzione in varie aree territoriali, con la formazione di reti produttive globali, presenti ormai in quasi tutti i settori di attività.

Il landscape teorico ed analitico, fornito da Helbing e Barthelemy, ha di fatto costituito il background sul quale si sono sviluppate le relazioni di Holman e Boschma. In una data-driven society e in “a world run on algorithms” (Atlantic, Council, 2015), la prima ha posto al centro della sua argomentazione l’importanza della creazione di eco-sistemi digitali. Le città sono in effetti variabili multinomiali, espressioni di molteplici processi e fattori non facilmente riconducibili ad una unità sintetica.

L’eterogeneità di attori, interessi, entità economiche e sociali induce l’emergere di nuove forme di interattività, una delle cui espressioni più diffuse è attualmente l’organizzazione di piattaforme digitali, destinate a rivoluzionare molti ambiti di vita socio-economica, in primis il mercato del lavoro, con la possibilità di collegamenti point-to-point tra domanda e offerta di competenze nei servizi (ospitalità e trasporto sono gli ultimi esempi), nella ricerca e progettazione innovativa (innovation hub, fab-lab).

Gli effetti di trasformazione sono profondi e densi di conflitti socio-politici e istituzionali: 1) accentramento vs decentralizzazione, come nel caso di Londra, analizzata da Holman. 2) Concentrazione del potere decisionale vs partecipazione distribuita e capillare alle macro e micro-decisioni. 3) Governo e utilizzazione delle infrastrutture urbane, dal momento che possono cambiare comportamenti individuali e collettivi, come nel caso della sharing economy, del tele-lavoro, della redistribuzione dei flussi di utenza delle stesse infrastrutture. A questo punto, però, emerge una questione di fondo, messa in evidenza dalla relatrice: la regolamentazione delle piattaforme è al centro della discussione a Londra, perché il Governo ha sottratto ai Governi Locali, con il Deregulation Act del 2015, il potere di sovrintendere al processo di regolamentazione pianificatoria in merito. La materia del contendere è cruciale: le piattaforme non sono solo sistemi algoritmici più efficienti, come sostengono le imprese che le creano, bensì database dinamici con informazioni accumulate in spazi digitally mediated, che dovrebbero essere improntati a determinati principi: trasparenza, pubblicità controllata, regole diretta ad evitare abusi e misuses. L’ipotesi di auto-regolamentazione, non a caso sostenuta dalle società private, è piuttosto difficile da realizzare e comunque molto costosa in termini di risorse, che si devono auto-organizzare adottando principi e metodologie e comportamenti non sempre conformi ai propri interessi.

Per contro Holman propone la co-regulation, cioè la creazione di piattaforme cooperative, basate sulla collaborazione tra imprese e governo delle città, unitamente a processi partecipativi estesi e incisivi. E’ chiaro però, aggiungiamo noi, che il perseguimento di questo approccio richiede la presenza di una tecno-struttura pubblica all’altezza delle sfide, quindi dotata di competenze e capacità di visione a medio lungo termine. Sono tutti temi che rinviano sia agli interventi su Agendadigitale.eu sia ai contenuti del contributo di Helbing, e indicano in modo emblematico che le città sono investite da un profondo processo di trasformazione, da cui si dipartono una molteplicità di traiettorie evolutive. Ma se le città sono in a state of flux, quali strategie elaborare e soprattutto su quali basi? Il contributo di Ron Boschma ha fornito interessanti spunti a riguardo. I processi di transizioni urbana non sono evidentemente scindibili da quelli che avvengono a scala regionale e oltre.

La rivoluzione tecnologica in corso induce ampie e profonde ristrutturazioni di competenze e capabilities individuali e collettive. Sono a questo punto pertinenti i concetti da anni al centro della riflessione d Boschma: il set di potenzialità a cui attingere per i mutamenti da realizzare dipende dalla varietà di conoscenze tecnologiche esistenti in un determinato territorio; nei termini da lui e altri studiosi impiegati, dalle tecnologie correlate possedute dai vari attori di una Regione o città (imprese, Istituzioni, Centri di ricerca). La relatedness tra varie tecnologie e la related variety sono concetti-chiave, che possono costituire la leva per processi di cambiamento appropriati per l’era digitale. Bisogna tenere presente, però, che l’epoca attuale – contraddistinta da prodotti, processi e tecnologie sempre più complessi- genera necessariamente complessità delle interdipendenze e quindi impone lo sviluppo di complesse funzioni di coordinamento della transizione verso un landscape inesplorato o conosciuto molto parzialmente.

Per muoversi nello spazio in continua espansione delle tecnologie non basta l’addensamento di competenze in determinate aree, che ha ovviamente effetti positivi, ma –aggiungiamo noi- può anche produrre fenomeni di lock-in cognitivo, cioè auto-referenzialità che ottunde la capacità di elaborazione strategica. La related variety è quindi una base importante per navigare nello spazio tecnico-scientifico e tecno-produttivo, ma la transizione non può prescindere dall’azione strategica dei policy maker. Siccome non esistono, come ha ribadito Boschma, ricette universali (no-one size fist all), le traiettorie da intraprendere richiedono interventi strategici delle autorità pubbliche: investimenti diretti a sviluppare capabilities adatte ai mutamenti sistemici, politiche mirate per raggiungere una smart specialization nei nuovi scenari, attenta valutazione dei rischi potenziali insiti nelle dinamiche di trasformazione. Tali rischi sono poi amplificati quando si tratta, come nell’odierna fase storica, di effettuare un vero e proprio salto innovativo multi-dimensionale, date le molteplici sfere simultaneamente coinvolte: sociale, economica, tecnico-scientifica.

Bisogna tenere presente come tutto ciò richieda in primo luogo che le pubbliche autorità sviluppino intelligenza strategica, al fine di elaborare interventi sintonizzati sulle lunghezze dei movimenti oscillatori del tessuto socio-economico. I precedenti interventi su Agendadigitale.eu evocano proprio questo tipo di problematiche, che riprenderemo nella seconda parte del nostro resoconto sul convegno New Science and Actions for Complex Cities.

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