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FARE COMUNITÁ E CO-PRODURRE TERRITORIO CON I DIGITAL TWINS

Che cos’è un gemello digitale?

Un Digital Twin (DT) è una rappresentazione virtuale delle caratteristiche, della struttura dinamica di un oggetto fisico o di uno spazio. Lo scopo della creazione di un DT è quello di modellare e prevedere il ciclo di vita di un sistema (Jones et al, 2020). Il concetto di DT ha avuto origine nei lavori di Michael Grieves e John Vickers alla NASA nel 2003 (Grieves e Vickers,2017).

Il DT, copia digitale di un manufatto o di un processo, è l’interpretazione più recente ed evoluta della modellistica digitale e si avvale, in particolare, di APis e Open Standards, di IoT (Internet of Things), cloud computing e intelligenza artificiale. La disponibilità di ambienti tecnologici sempre più potenti e, soprattutto, la loro convergenza in un’unica piattaforma in simbiosi con le strutture e gli apparati fisici, sono stati i fondamenti che hanno indotto a identificare il Digital Twin come una delle principali tendenze tecnologiche strategiche del prossimo futuro. Avviati i primi progetti pilota di Digital Twin applicati alle città (tra queste, si veda il progetto Virtual Singapore https://www.nrf.gov.sg/programmes/virtual-singapore), le analisi già disponibili riguardanti le diverse implementazioni di DT, fanno ritenere che la diffusione degli urban digital twin assumerà il carattere di fenomeno ineluttabile, sostenuto dal progredire delle tecnologie digitali impiegate. Pertanto, approfittando delle esperienze maturate a livello internazionale dalle città pionieristiche, un numero crescente di amministrazioni pubbliche locali italiane guarderà con interesse alla copia virtuale del proprio territorio, come valido strumento per ampliare la possibilità di creare servizi innovativi a supporto dei processi decisionali e −auspicabilmente− per perseguire la risoluzione dei problemi della propria comunità in sintonia con gli obiettivi dello sviluppo sostenibile.

Perché, e come, un gemello digitale territoriale?

La Transizione al Digitale, il Metaverso e le idee emergenti sul territorio e sul “fare” comunità

Premessa: usare nuovi strumenti per risolvere vecchi problemi produce soluzioni nel migliore dei casi improprie e nel peggiore controproducenti.

Secondo una narrazione consolidata la Modernità inizia con la scoperta dell’America da parte di Cristoforo Colombo. Quel viaggio non sarebbe stato possibile senza le mappe che Colombo aveva ben studiato e portava con sé. Colombo non fu il primo a scoprire altri mondi; furono le mappe a cambiare il senso della scoperta. Finito il viaggio della Modernità, oggi noi dobbiamo utilizzare nuove mappe – non più dello spazio euclideo, ma del Metaverso – per progettare un altro viaggio e trovare – o costruire – altri mondi.

Quali le nuove mappe, oggi, per questo necessario viaggio oltre? Non dunque le cartografie tradizionali, ereditate dalla modernità, che hanno permesso di riempire il grande foglio bianco con segni grafici: fiumi, monti, coste, strade, infrastrutture, città e confini; basandosi su un’idea di realtà statica e analizzabile riduzionisticamente.

Nel Metaverso realtà e rappresentazione sono gemelli digitali, sistemi di dati che possono integrare l’internet delle cose, l’intelligenza artificiale, l’apprendimento automatico, modificandosi e moltiplicandosi nelle reti di relazione, anche in dipendenza dell’ermeneutica di cui sono dotati i loro lettori, biologici e artificiali. Come dice Matthew Ball nel suo blog: “Il Metaverso è una rete perdurante … che si espande in tempo reale, … in cui gli oggetti permangono e che tiene memoria delle transazioni effettuate in passato. Un numero di utenti illimitato, ognuno con il proprio senso di presenza fisica, ne può fare esperienza sincronicamente.”.

Quindi, se da un lato il gemello digitale evoca l’idea della copia o del modello di qualcosa, facilitando la possibilità di analizzarne processi e fenomeni, di simulare interventi e modifiche senza intervenire sull’oggetto fisico, aumentando così di molto in efficacia e riducendo i pericoli di insuccesso, dall’altro lato l’integrazione/interazione tra il gemello e il referente modifica l’idea e la funzione stessa della realtà: il doppio (chiamiamolo pure avatar) è nel contempo l’altro e il sé dall’oggetto/sistema referente.  La rappresentazione della realtà cambia il modo in cui modifichiamo la realtà.

Questa idea è estranea alla Modernità, in cui la realtà era separata dalla sua rappresentazione, e i cambiamenti erano relativi al passaggio da una realtà A, rappresentata con A*, a una realtà B, rappresentata con B*. Dovremmo incominciare a pensare la realtà in modo diverso, e ripensare l’idea stessa di vita; dovemmo incominciare a superare l’idea macchinica del mondo per comprendere, di contro, la stretta relazione tra tecnologia e biologia, tra vita e realtà.

Se nella nostra storia scientifica è stato fondamentale avere un cadavere da vivisezionare per capirne il funzionamento, oggi incominciamo a capire che il nostro corpo-mente non funziona come una macchina, ma ricostituisce continuamente sè stesso, anche fisicamente, attraverso i dati che incontra. Il digitale è questa libertà e questo pericolo. La data science diventa fondamentale per governare il digitale, che oggi, con internet di tutte le cose (IoT) e con l’intelligenza artificiale (AI), determina i processi di valorizzazione sia economici sia etici e sociali.

Background: I Gemelli Digitali e le loro applicazioni 

I gemelli digitali vengono utilizzati già oggi per molteplici scopi, ma molto c’è ancora da sperimentare.

Attualmente i gemelli digitali permettono, per esemplificare, la gestione di determinati processi (interventi di esercizio e manutenzione o progetti di investimento di capitale); il monitoraggio e controllo del loro stato in tempo reale; la diagnostica e prognosi per ottimizzare le prestazioni e la sicurezza delle risorse; la registrazione e apprendimento dai dati storici del processo, ecc…

I gemelli digitali possono affrontare: a) una varietà di scale spaziali: territoriale, ambientale, paesaggistica; edilizia, urbana o di quartiere, regionale nazionale e b) una varietà di scale temporali: possono rappresentare qualsiasi punto del ciclo di vita di risorse, processi e sistemi; possono essere statici o dinamici e affrontare diverse scale temporali: tempi di manutenzione reattiva; tempi di manutenzione pianificati; tempi di investimento del capitale, ecc… Possono anche permettere una varietà di approcci alla modellazione: geometrica e geospaziale; computazionale/matematica/numerica; intelligenza artificiale e machine learning.

Un gemello digitale può essere una rappresentazione digitale realistica di risorse, processi o sistemi nell’ambiente costruito o naturale. Esso ridefinisce il contesto spazio-temporale di riferimento interfacciando e conformando, al suo interno, le dinamiche interscalari nonché le connessioni cooperative tra soggetti individuali e collettivi diversi, permettendo loro di mantenere la propria specifica identità: per produrre nuovo apprendimento e innovazione, un DT, infatti, si avvale e fa leva sui fattori originali, sulle differenze, sulle risorse di varietà territoriale, migliorando le competenze e le prestazioni non solo del sistema nel suo complesso, ma anche dei singoli che ne fanno parte.

Ciò che distingue un gemello digitale da qualsiasi altro modello digitalizzato è la sua cornice di direzione e senso ovvero il suo capitale semantico – co-prodotto, condiviso – nonché la sua connessione al gemello fisico. Un gemello digitale “sblocca” il valore di un territorio essenzialmente perché attiva un processo trasparente, convergente e disintermediato i cui i valori, gli interessi, le conoscenze, diversamente attribuite al patrimonio e che ne orientano l’uso o il non uso, sono negoziate, condivise e, quindi, co-prodotte. Supportando un processo decisionale migliore un DT crea l’opportunità di feedback positivi nel corrispondente gemello fisico.

Il governo dei Territori coi Gemelli Digitali 

Scopo del gemello digitale è in prima istanza quello di incrementare il valore dei patrimoni territoriali, siano ambienti naturali o costruiti, aumentandone così sia la qualità della vita e il benessere per il pubblico grazie ad una migliore pianificazione e gestione del sistema territorio/ambiente/paesaggio, sia la reputazione e l’attrattività, trasferendo valore anche ai prodotti e ai servizi che vi vengono generati, con le ovvie ricadute in termini di competitività e redditività.

Qualsiasi strategia per il governo dei territori verso innovazione, sviluppo e inclusione sociale,  per rispondere alle emergenze della crisi ambientale, della sostenibilità e della crisi pandemica (con la conseguente riorganizzazione dell’intero sistema relativo alla salute pubblica), qualsiasi strategia relativa alla inevitabile trasformazione in atto dei modelli di business, delle forme della transazione nei sistemi di valorizzazione economica con la diffusione della blockchain e della tokenizzazione (con token fungibili e non fungibili – NFT), non può che svolgersi nei gemelli digitali del territorio.

I territori sono configurabili come piattaforme per valorizzare l’intelligenza e la creatività individuali e collettive. L’innesco di tale processo di configurazione, induce questioni di ragione istitutiva e di volontà politica. Nello stesso tempo processi analoghi, paralleli e non regolati cambiano comunque le carte in tavola.

Territori (il governo), ambienti, (la sostenibilità) paesaggi (l’identità) andrebbero considerati dal punto di vista delle relazioni e dei processi di conoscenza che vi si iscrivono.

Nella letteratura relativa ai gemelli digitali si fa riferimento al prodotto materiale naturale o artefatto, alle sue caratteristiche costruttive ed alla possibilità di elaborare un modello digitale in grado di costruire uno spazio interattivo di simulazione e di attuazione del reale. La possibilità di prototipare digitalmente ambienti fisici, integra la possibilità di navigarli virtualmente (virtual reality) e quella di abitarli in modo integrato sovrapponendo la vista analogica a quella digitale (augmented reality), nell’extended reality (XR).

Alla possibilità di rappresentazione digitale dell’ambiente naturale e costruito, l’intelligenza artificiale supportata dalla accresciuta capacità di trasmissione di segnali consentita dal 5G e dalla industrializzazione dei sensori, fornisce ulteriori possibilità, tra queste la più immediata é quella di integrare la gestione operativa attraverso una connessione tra il modello digitale e le misure rilevate da sensori in grado di registrare stati e condizioni chiave degli asset fisici e di simulare scenari futuri di performance al fine di anticipare interventi correttivi o evolutivi.

Dalla meteorologia alla rilevazione dei particolati nell’aria, alla rilevazione del traffico, la nostra vita é piena di applicazioni pratiche che si basano sulla elaborazione digitale di modelli simulativi della realtà in grado di fornire informazioni predittive sul nostro abitare.

La possibilità di dotare il modello digitale di sensibilità territoriale, di intelligenza artificiale e di capacità attuativa spinge l’interazione digitale e biologica verso frontiere di ibridazione ancora tutte da esplorare.

La possibilità di una progettazione e pianificazione generativa basata sui dati rilevati in tempo quasi reale, algoritmi fondati su simulazioni ibride su dati reali e modelli virtuali, e automatismi attuativi, prospetta nuovi ritmi alla programmazione del territorio sempre più puntuali e basati su scenari predittivi ed attuativi in continua evoluzione.

Gli strumenti urbanistici e di attuazione dei piani territoriali diventano in qualche modo inattuali per la loro scarsa flessibilità e difficoltà di connessione con i reali tempi di sviluppo della città e del territorio.

Il Territorio come DAO (Distributed Autonomous Organization)

Una ulteriore frontiera applicativa è offerta dalla blockchain.  La possibilità di conservare le informazioni ed i dati in registri distribuiti, trasformando la proprietà delle informazioni in un bene comune non alterabile da un singolo se non con il consenso di una rete di nodi pubblici, apre nuove prospettive di gestione del territorio.

La smart city e lo smart Land che fino ad oggi sono stati immaginati come una estensione digitale di un sistema pianificatorio centralizzato del territorio, ci aprono a prospettive evolutive decentrate, in cui le decisioni operative possono essere prese non solo con un ampio consenso, ma in modo sicuro proprio perché condivise. Il trasferimento in blockchain delle informazioni rilevate dai sensori territoriali, le relative elaborazioni algoritmiche e le conseguenti attuazioni operative, portano ad un nuovo modello organizzativo della società che va oggi valutato nelle sue prospettive positive quanto negative, e che, in qualche modo, costringe a rivedere le stesse basi del patto sociale e quindi le categorie del politico.

C’è inoltre una nuova frontiera che si prospetta grazie alla blockchain, la tokenizzazione degli assets.

La blockchain abilita la configurazione di un DAO (Distributed Autonomous Organization), che può corrispondere a un territorio e alla sua realtà estesa: un’organizzazione autosostenibile, in cui la blockchain permette la certificazione dei dati e del senso loro conferito dagli stakeholder del territorio (interni ed esterni) sia in chiave epistemica, sia valoriale. Il territorio e i suoi poli di interesse si configurano come cryptoasset, cui possono corrispondere dei token: acquistabili dagli stakeholder come utility token o come oggetti di investimento (asset token). I poli di interesse configurabili come tali possono essere quotati come Non-fungible Tokens (NFT) e incrementare significativamente il cryptoasset di riferimento. Si crea così un neomercato basato sugli asset del territorio esteso che diventa un agente sia di creazione di ricchezza, sia della sua redistribuzione.

La possibilità di rendere ogni polo di interesse del territorio non solo oggetto dotato di soggettività esecutiva ma anche di soggettività giuridica, il fatto che possa essere identificato univocamente in una anagrafe digitale e possa essere titolare di proprietà legittimamente riconosciute e trasparentemente possedute completa il processo di ibridazione del nostro territorio in un paesaggio in cui persone e spazi diventano nodi di relazioni che trasformano il territorio in paesaggio e mettono in pratica la possibilità di costruire una organizzazione decentralizzata autonoma in grado di progettare un paesaggio attraverso il nostro abitare, creare, operare, scegliere.

L’INCONTRO – 11 febbraio 2022

Organizzato come laboratorio di idee, l’incontro ha lo scopo di discutere una possibile road map, nonché i vincoli e le opportunità della configurazione di un Gemello digitale territoriale nelle Colline dell’Alta Marca Trevigiana (area Unesco). Pertanto, esso sarà strutturato sulle seguenti domande guida:

1. Come stanno rispondendo le città, i territori, le singole organizzazioni alle sfide globali tenendo conto dell’inclusione sociale e dell’innovazione socioterritoriale a partire dai bisogni di radicamento territoriale e identitario dei loro abitanti?
2. Quali aspetti regolativi/pianificatori/normativi favoriscono o ostacolano l’implementazione di DT urbani o territoriali?
3. Quali strati delle società locali potrebbero maggiormente beneficiare dei DT?
4. Quali canali formativi/informativi possono maggiormente favorire l’acquisizione delle “metacompetenze” che servono per promuovere e sviluppare i DT a livello locale?

Oltre a verificare lo stato dell’arte nelle pratiche relative ai gemelli digitali territoriali, l’intento degli Organizzatori è anche quello di promuovere, in aree analoghe, sperimentazioni simili, per metterle reciprocamente a sistema.

Il Comitato Organizzatore:

Roberto Masiero | Presidente dell’Osservatorio delle colline dell’altra marca trevigiana

Nicola Martinelli | Presidente e Founder di eFM

Paolo Zanenga | Presidente di Diotima society