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Come i mammiferi "diventano grandi". Nuove ipotesi suggerite da un'analisi del software.

Come una grande città, il software è un sistema complesso che richiede analisi e pianificazione accurate. Marco Gherardi (UNIMI) e i suoi collaboratori hanno scoperto due leggi quantitative che governano l’evoluzione delle taglie dei pacchetti software nel sistema operativo Linux. Lo studio, pubblicato su PNAS, indica inoltre come le stesse leggi descrivano in modo efficace la storia evolutiva delle masse dei mammiferi.

immagine articolo PNAS

Spesso la dinamica di un sistema complesso è la somma dei cambiamenti temporali di un gran numero di costituenti elementari, e ci si chiede se si possano proporre delle leggi operative per comprendere e predire questa evoluzione.  Un ambito dove è possibile formulare queste domande in modo chiaro è quello del software, la cui dinamica è accessibile in modo esaustivo a partire da dati quantitativi abbondanti. Uno studio di questo tipo è anche utile dal punto di vista pratico, poiché permette agli sviluppatori di riconoscere e prevenire eventuali anomalie, tenendo sotto controllo progetti anche molto grossi.

Il team internazionale di fisici coordinato da Marco Gherardi (UNIMI, gruppo di fisica dei sistemi complessi) ha considerato una delle più diffuse distribuzioni di Linux, Ubuntu, e ha studiato la dinamica dei “pacchetti”, i programmi elementari che compongono l’intero sistema. Nell’articolo, pubblicato su PNAS, gli autori inferiscono dai dati due leggi quantitative. In primo luogo, l’evoluzione della taglia dei pacchetti è dominata da grandi trasformazioni di scala (cioè da cambiamenti moltiplicativi), piuttosto che dalla semplice aggiunta e rimozione di quantità fisse di codice. In secondo luogo, la crescita di un dato pacchetto tra due release consecutive è limitata da una taglia massima raggiungibile, che però dipende dalla taglia corrente del pacchetto. Queste due leggi, incorporate in un modello stocastico, risultano sufficienti per predire in modo accurato l’evoluzione osservata empiricamente in Ubuntu.

Infine gli autori mostrano l’applicabilità di questi concetti a un problema considerato rilevante nell’ambito della paleobiologia, l’evoluzione della massa dei mammiferi. Fino ad ora era noto che la massa delle specie dei mammiferi evolvesse anch'essa per trasformazioni di scala. La novità è invece che il secondo ingrediente, il limite dipendente dalla massa, porta a predire in modo molto più preciso che in passato l’evoluzione della massa dei mammiferi: un passo in avanti nella comprensione dei processi che, a partire dai piccoli mammiferi del Mesozoico, hanno portato alla grande diversità di taglie osservabile oggi.

Per saperne di più: Marco Gherardi

Per leggere l'articolo : 

Evidence for soft bounds in Ubuntu package sizes and mammalian body masses. di Marco Gherardi, Salvatore Mandrà, Bruno Bassetti e Marco Cosentino Lagomarsino

17 dicembre 2013
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