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La Semantica dello Spazio Fisico e la Teoria della Localizzazione. Parte I

 

Introduzione
Prima di procedere direttamente sugli argomenti di pertinenza di questo lavoro, dobbiamo chiarire e introdurre il concetto di spazio fisico nella accezione che in questa sede ne intendiamo dare. Con tale termine non intendiamo uno spazio astratto di tipo matematico in cui siano rappresentati, in modi del tutto generali, dei punti astratti tramite un sistema di coordinate opportunamente definito, ma, intendiamo riferirci proprio ad uno spazio fisico di tipo territoriale, quello in cui le coordinate siano rappresentative di posizioni georeferenziate. Vogliamo considerare di esso la parte limitata a quella di interesse di un soggetto osservatore in grado di attribuire correttamente le coordinate dei punti di interesse, che chiamiamo entità, in tale regione. Possiamo, con questa premessa, procedere nella trattazione dei temi proposti.
È evidente che quando parliamo di spazio fisico, e con esso ci riferiamo ad esempio ad un territorio geografico noto, le localizzazioni dei punti di interesse per un osservatore hanno una storia strettamente correlata a varie caratteristiche legate alla natura geofisica, geopolitica e sociale del territorio preso in considerazione. Tali caratteristiche sono di natura implicita nel territorio considerato, nel senso che non sono generalmente considerate, sia per la impossibilità materiale di poterne disporre in toto, sia per la propria ignoranza. Questa considerazione ha una implicazione molto importante. Le localizzazioni delle entità che un osservatore va a considerare, perché sede di eventi di un fenomeno complesso di interesse, sono vincolate ad essere proprio loro la sede di quegli eventi rilevati poiché l’intera dinamica del fenomeno ha dovuto confrontarsi ed interagire con l’insieme di quelle caratteristiche implicite ignote o non considerate direttamente.
Ad esempio, la località dove una città può nascere è dettata implicitamente dalle caratteristiche del territorio, dalla presenza di sorgenti d’acqua o del mare, oppure dalla presenza di vegetazione o ancora dalla difficoltà di poter costruire e lasciar sviluppare insediamenti umani. A seguito di ciò, il disporre delle posizioni georeferenziate rappresentative di antichi insediamenti umani, implicitamente porta in conto tutta una serie di vincoli e condizioni ignote al momento dell’osservazione, ma presenti all’epoca in cui i siti considerati hanno avuto la loro origine. Oppure, anche le località dove una epidemia si diffonde è correlata alle informazioni implicite del territorio quali la presenza di bacini di acqua, la rapidità delle comunicazioni e la presenza di barriere e di ostacoli ad esse.
Questa considerazione ci porta a riflettere sul fatto che anche il semplice considerare posizioni di punti di uno spazio fisico territoriale di interesse di un osservatore, contiene in sé aspetti semantici ignoti e presenti implicitamente già nella scelta operata dall’osservatore nel considerare quei punti e non altri. L’implicazione di ciò è che qualunque configurazione di entità nello spazio, implicitamente porta informazione correlata alle caratteristiche e alla storia di quello spazio (oggetto di osservazione) che ha contribuito alla determinazione di quella configurazione che opera, a sua volta, in quello spazio.
Quando è assegnata una configurazione di entità in una regione limitata dello spazio fisico, la distanza mutua di esse è in qualche modo legata all’informazione complessivamente portata dalla configurazione di entità in quello spazio. Tale configurazione si è prodotta in quello specifico modo perché vincolata dalle caratteristiche implicite di quello spazio che l’hanno costretta ad adattarsi ai vincoli impliciti imposti dal territorio. Questa considerazione, di tipo ‘circolare’, mette in evidenza la caratteristica altamente non lineare di un fenomeno complesso adattivo nella genesi della informazione da ricercare in una semplice configurazione di punti dello spazio fisico che suscitano interesse per un osservatore. Pertanto, i criteri di analisi di un tale problema devono necessariamente essere affrontati con la matematica non lineare dei sistemi dinamici complessi adattivi. Conviene, a questo punto, precisare meglio il quadro cui ci riferiamo.
Il concetto di informazione ha due aspetti distinti e complementari che insieme ne inquadrano l’essenza e la rendono risorsa fruibile dalla capacità umana in modo consapevole, e perciò diverso, da quanto avviene per gli altri organismi viventi meno complessi.
L’informazione è inquadrata in un contesto sintattico e semantico. Il primo, quello sintattico, permette di identificare, quantificare, uniformare, e gestire, l’insieme degli oggetti e delle regole necessarie a poterla trattare per renderla fruibile ad un “soggetto osservatore”. È l’impalcatura minima per abilitare l’attribuzione di ‘senso’ da parte di un osservatore. Il secondo, quello semantico, permette al soggetto osservatore di attribuirne ‘il senso’ e contestualizzarne i significati alla luce della cultura, delle esperienze acquisite e del contesto ambientale in cui la si considera.
L’informazione dalla prospettiva sintattica è stata definita, formalizzata, misurata, e studiata, a partire dal secolo scorso col lavoro pionieristico di Claude E. Shannon del 1948: “A Mathematical Theory of Communication”. Questi studi hanno permesso di trattare l’informazione in quanto elemento sintattico passibile di essere misurato, comunicato, trasmesso, acquisito e, infine, elaborato dagli elaboratori automatici che normalmente chiamiamo computer.
L’aspetto semantico dell’informazione è, invece, qualcosa più difficile da formalizzare perché è relazionato agli aspetti culturali, e pertanto soggettivi, del soggetto osservatore.
Per poter iniziare uno studio analitico degli aspetti semantici legati all’informazione, bisognerebbe partire da una informazione elementare che sia autoesplicativa della potenzialità di possibili significati esprimibili da unità elementari date e considerate nel loro insieme; aventi cioè una configurazione collettiva dettata dalle loro reciproche posizioni nello spazio in cui sono considerate.
In pratica, la configurazione collettiva di base di unità elementari date nello spazio fisico deve poter esprimere la potenzialità di significati nuovi, legati alle interazioni possibili, allorquando altra informazione o altre unità elementari vengano aggiunte nello spazio fisico assegnato. Sulla base di queste considerazioni, diventa interessante indagare quale informazione elementare:

  1. sia attribuibile alla sola configurazione di base delle “entità primitive” (le unità elementari date, delle quali se ne voglia caratterizzare l’informazione semantica) posti nello spazio dimensionale in cui giacciono e vengono considerate,
  2. sia libera dagli aspetti culturali del soggetto osservatore.


Sarebbe interessante, cioè, poter determinare una semantica che sia implicita nella configurazione di mutue-relazioni tra le “entità primitive”: non dipendente dal soggetto osservatore ma solo dallo spazio in cui tale soggetto osserva. In tal caso parleremmo di semantica implicita. Ma ciò sarebbe errato per i motivi cui abbiamo appena accennato, e cioè che nella pratica non può esistere una semantica che prescinda dagli aspetti culturali del soggetto osservatore, anche se alcuni aspetti semantici sono impliciti nella scelta che egli ha operato quando ha selezionato proprio quella configurazione di entità, e non altre.
È necessario perciò precisare il modo corretto con cui intendere ciò che vorremmo definire semantica implicita riconducendola a concetti propri e corretti. In realtà, quando siamo in grado di identificare delle regole interne con le quali le caratteristiche dello spazio fisico possono combinarsi appropriatamente per generare strutture ‘di senso’ allora è corretto parlare di sintassi dello spazio fisico. Questa sintassi dello spazio fisico rappresenta l’insieme delle regole implicite nella configurazione collettiva delle entità assegnate che dipende dalle mutue-posizioni ed è perciò informazione potenziale capace di generare ‘senso’. Questo è il livello base da cui partire per un’analisi relazionale dello spazio fisico.
Allora, se riuscissimo a definire una struttura astratta e coerente, perciò matematica, in grado di rispettare quanto espresso ai punti a. e b., ovvero dipendente solo dalla configurazione collettiva di punti nello spazio fisico e indipendente dagli aspetti culturali di chi osserva, allora disporremmo di una informazione dipendente solo dalle mutue-posizioni dei punti assegnati e quindi di informazione potenziale in grado di generare ‘senso’. In questa accezione, per dare valore alla enorme portata delle possibili implicazioni di ciò che abbiamo chiamato sintassi dello spazio fisico, a quest’ultima le attribuiamo, seppure un po’ impropriamente, il nome di: semantica implicita, essa rappresenta l’informazione potenziale portata dalle posizioni reciproche di entità assegnate nello spazio fisico considerato. Poiché le posizioni sono il risultato di misure e convenzioni poste dal soggetto osservatore il termine semantica implicita non è propriamente corretto ma è qui utilizzato per dare enfasi alla potenzialità implicita nella configurazione collettiva di esprimere significati possibili, anche a causa del fatto che essa si è configurata in quel modo perché vincolata dalle condizioni dinamiche implicite in quello spazio considerato che l’hanno costretta ad adattarsi ai vincoli imposti. Ciò è legittimato, anche, in virtù del fatto che tale configurazione è stata prescelta da un osservatore che implicitamente l’ha già selezionata perché portatrice di una semantica implicita relazionata alla sua cultura e ai suoi interessi.
Alle “entità primitive” date, considerate idealmente punti ai quali sia possibile attribuire coordinate di posizione in uno spazio ad M dimensioni dei quali vogliamo indagare la semantica implicita, attribuiamo il nome di entità.
Per semantica implicita di uno spazio dimensionale, allora, intendiamo:
“la configurazione di mutue-relazioni che le entità posseggono tra loro nello spazio dimensionale in cui sono posizionati”.

Tale configurazione di mutue-relazioni è indipendente da come il soggetto osservatore considera le entità, o da come intenda considerarle, ma dipende solo da come il soggetto osservatore ne misura le posizioni nello spazio dimensionale in cui le osserva.
È evidente che, per come abbiamo definito la semantica implicita di uno spazio dimensionale, ciò che chiamiamo “la configurazione di mutue-relazioni che le entità posseggono tra loro nello spazio dimensionale in cui sono collocati” può avere diversi criteri di indagine matematica e, conseguentemente, di possibilità per individuare funzioni matematiche che ne definiscano caratteristiche e proprietà.
Riepiloghiamo, il punto da cui partire per indagare ciò che abbiamo definito essere la semantica implicita di uno spazio dimensionale è quello di considerare un insieme di entità come un insieme di punti di uno spazio di dimensione M e di definire per esse una misura delle loro mutue-relazioni in termini di funzioni delle loro mutue-distanze capace di rappresentare l’informazione potenziale portata dalla configurazione collettiva.
Infatti, a nostro avviso, la dimensione spaziale può essere il fattore chiave per la comprensione della struttura di un fenomeno poiché siamo convinti che le dimensioni metriche dello spazio possano essere portatrici di una informazione potenziale data da regole interne con le quali le caratteristiche dello spazio fisico possono combinarsi per generare ‘senso’. Come abbiamo detto, a tale informazione potenziale, ovvero alla sintassi dello spazio fisico, abbiamo dato il nome di semantica implicita della configurazione collettiva delle entità che in tale spazio giacciono.
La semantica implicita può avere un impatto sostanziale sulla interpretazione dei fenomeni che possono scaturire nel tempo allorché lo spazio fisico assegnato si arricchisca di altre dimensioni di natura non spaziale, ovvero di ulteriori informazioni non inerenti posizioni spaziali ma di interesse di un soggetto osservatore. In tal caso esso è suscettibile di diventare interessante per un soggetto osservatore che intenda contestualizzare la semantica implicita alla luce delle proprie esperienze e cultura, che voglia, cioè, determinare una semantica globale, piena, ma dipendente dal suo modo di essere “osservatore” che attribuisce ulteriori dimensioni alle sue osservazioni e valutazioni.
In pratica, le posizioni delle entità distribuite in uno spazio ad M dimensioni definiscono una configurazione del loro modo partecipativo, potenziale, di relazionarsi collettivamente. Tale configurazione porta informazione potenziale sulle mutue-relazioni, tra le entità poste in tale spazio, rappresentativa:

  • della loro configurazione collettiva in quello spazio (stabilita proprio dalle loro posizioni);
  • di come, per qualunque altra informazione dovesse andarsi a collocare in tale spazio, o con esso interagire nel tempo, le entità dovrebbero tra loro contrattare e negoziare nuove possibili posizioni che andrebbero a modificare la semantica implicita della configurazione iniziale da cui si è partiti.

È evidente che le metriche che potrebbero definirsi per quantificare i concetti che abbiamo esposto, potrebbero essere diverse e tutte potrebbero mettere in luce aspetti semantici diversi, e/o complementari, riscontrabili in varie sperimentazioni da svolgere su dati noti. Il lavoro che segue, dopo una breve riesamina dello stato dell’arte, descrive la matematica e le metriche da noi scelte, capaci di mettere in luce alcuni aspetti di rilievo della semantica implicita nella configurazione collettiva di entità assegnate in uno spazio fisico a 2 o 3 dimensioni. I risultati, poi ottenibili applicando tali criteri, hanno trovato riscontro nelle sperimentazioni fatte su dati reali di interesse in campi svariati della cultura e del vivere umano, alcuni dei quali verranno esposti.



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