L’attività del cervello umano, i complessi fenomeni che compongono il clima e i meccanismi alla base dell’Intelligenza Artificiale hanno molte cose in comune: sono tutti modellati e governati da geometrie nascoste, che descrivono le complicate interazioni esistenti tra tutti gli elementi chiave di questi sistemi. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Physics e coordinata dall’italiana Ginestra Bianconi dell’Università Queen Mary di Londra, apre nuove frontiere nella ricerca: da una migliore comprensione dei meccanismi alla base del funzionamento del cervello a importanti progressi nella scienza del clima, fino alla messa a punto di nuovi algoritmi di apprendimento automatico che riusciranno ad imitare l’efficienza e l’adattabilità della natura.
La ricerca rientra nell’ambito della topologia, attualmente una delle più importanti branche della matematica, che si basa sull’idea per cui, più della forma geometrica esatta degli oggetti, contano le loro proprietà e il modo in cui questi sono connessi tra loro. Elemento fondamentale della topologia è la rete, come quella costituita dai neuroni e dalle loro connessioni nervose, ma i ricercatori hanno scoperto che, all’origine dei sistemi complessi come il cervello o il clima, ci sono reti di ordine superiore, che ne plasmano il funzionamento.
“Dai ritmi sincronizzati dell’attività cerebrale ai modelli dinamici del sistema climatico – dice Bianconi all’ANSA – il nostro studio rivela il ruolo critico delle reti di ordine superiore, strutture che catturano le interazioni e modellano la dinamica di tali sistemi. La scoperta che la topologia è in grado sia di strutturare che di guidare la dinamica – aggiunge la ricercatrice – rappresenta un punto di svolta, ponendo le basi per applicazioni come nuovi algoritmi di IA”.
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