Posts contrassegnato dai tag ‘materie prime’


Traduzione a cura di Denis Gobbi

La diseguaglianza nella distribuzione dell’energia a livello mondiale diminuisce, ma a quale prezzo?

Entropy of Nations

L’Entropia delle Nazioni in un grafico

L’economista del 18° secolo Adam Smith utilizzò una buona metafora per descrivere il modo in cui la società utilizza le risorse. Nel suo libro “La Ricchezza delle Nazioni” egli mette in evidenza che anche se gli individui  si sforzano tramite l’ingegno personale al fine di avere dei vantaggi nella vita, essi inavvertitamente contribuiscono – come se fossero sotto l’influenza di una “mano nascosta” – ad una domanda aggregata di ricchezza. Bene, se Smith fosse un fisico e vivesse nel 21° secolo sarebbe probabilmente tentato di comparare persone e nazioni a delle molecole, nonchè a rimpiazzare la definizione “mano nascosta” con un più moderno “processo termodinamico”.

Curva esponenziale di Boltzmann-Gibbs

La curva esponenziale di Boltzmann-Gibbs illustrante la distribuzione dell’energia molecolare in un gas assomiglia molto al consumo pro-capite di energia delle nazioni del mondo.

Il Comportamento Esponenziale

Victor Yakovenko, uno scienziato del Joint Quantum Institute studia i paralleli esistenti tra nazioni e molecole. La distribuzione di energia tra le molecole di un gas e la distribuzione pro capite del consumo d’energia seguono entrambi una crescita esponenziale. Ovvero, la probabilità di avere un certo valore di energia è proporzionale a e^(-E/kT) dove “T” è la temperatura e “k” è il fattore di proporzionalità chiamata “Costante di Boltzmann“. (La “temperatura” qui è considerata come la media nazionale di consumo energetico pro-capite nel mondo.)

Gli studi sul consumo energetico mondiale spesso mostrano intervalli di consumo energetici o di popolazione in un determinato periodo di tempo. Yakovenko e i suoi colleghi preferiscono illustrare tramite una costante di crescita esponenziale l’utilizzo energetico nazionale rapportando appunto la popolazione al consumo pro-capite.

I ricercatori del JQI hanno basato il loro lavoro sui dati provenienti dall’EIA (U.S. Energy Information Administration). Hanno coperto così un periodo che và dal 1980 al 2010 includendo dati di più di 200 nazioni differenti. I loro risultati sono stati pubblicati sul giornale “Entropy”. Non è il primo studio del genere, in quanto Yakovenko ne ha già effettuato uno riguardante la distribuzione delle entrate pro-capite a livello nazionale in passato.

1980 (blu) 1990 (marrone) 2000 (verde) 2010 (rosso) e idealizzato esponenziale (nero)

1980 (blu) 1990 (marrone) 2000 (verde) 2010 (rosso) e idealizzato esponenziale (nero)

In realtà, i dati sul consumo possono essere rappresentati in un altro modo che illustra la natura distributiva dell’energia utilizzata.  In una “distribuzione di Lorentz” gli assi verticale e orizzontale sono entrambi adimensionali. La figura a fianco rappresenta questi dati riguardanti gli anni 1980/1990/2000/2010 assieme all’andamento esponenziale idealizzato in nero in una quinta curva.

Massima Entropia

Quest’ultima quinta curva corrisponde ad uno stato di massima entropia nella distribuzione dell’energia. Entropia non significa meramente disordine, piuttosto è una misura del numero di differenti possibili stati in cui il sistema può trovarsi e esistere. Se, per esempio, 100 Euro dovessero essere divisi tra dieci persone, la totale uguaglianza comporterebbe 10 Euro ciascuno. Nella figura a fianco, questo stato è rappresentato dalla retta continua in diagonale. La massima diseguaglianza si avrebbe dando tutti i 100 Euro ad una singola persona. La sua rappresentazione nel grafico sarebbe una linea che prosegue sul fondo dell’asse orizzontale per poi risalire verticalmente per quello verticale.

Statisticamente entrambi questi scenari sono piuttosto improbabili perchè corrispondono a situazioni uniche.  La maggior parte delle possibili divisioni assomigliano piuttosto a questo esempio: una persona riceve 27 Euro, la seconda 15 Euro e così via a diminuire fino alla persona numero dieci che riceve solamente 3 Euro.  La quinta curva nera nella rappresentazione grafica illustra questo caso medio dove, in competizione causa scarsità di risorse energetiche, non prevale ne la totale inequità ne la totale egualità.

Ovviamente, le etichette lungo le curve ci aiutano a ricordare come alcune nazioni ottengano molto meno della media e altre al contrario molto di più. La pendenza della curva corrisponde al consumo energetico pro-capite. Notiamo così che le posizioni in alto a destra sono occupate dalle nazioni ad alto consumo: USA, Russia, Francia, UK. In basso a sinistra invece, l’esatto opposto che include anche India e Brasile. La risalita della curva da parte della Cina è il cambiamento più drammatico degli ultimi 40 anni.

Ineguaglianza

La disuguaglianza tra abbienti e non abbienti è spesso caratterizzata da un fattore chiamato il coefficiente di Gini G (introdotto dallo statistico italiano Corrado Gini) definito come l’area compresa tra la curva di Lorentz e la diagonale continua divisa per la metà dell’area presente al di sotto della diagonale. G viene quindi compreso tra 0 e 1, dove 0 corrisponde alla perfetta eguaglianza e 1 alla totale ineguaglianza. La curva corrispondente alla condizione di massima entropia, ha un valore G di 0,5.

Gli scienziati del JQI hanno calcolato G nel tempo e ne hanno ricavato il grafico qui in alto a destra. Esso mostra come G sia sceso nel corso degli anni. In altre parole, l’ineguaglianza per quanto riguarda il consumo energetico tra le nazioni stà continuando a calare. Molti economisti attribuiscono questo recente sviluppo alla crescente globalizzazione del commercio. E come a sottolineare la natura termodinamica caratterizzante il flusso delle materie prime,  un recente studio di Branko Milanovic della Banca Mondiale mostra una curva di Gini molto simile a questa. Egli ha tracciato il declino di diseguaglianza del reddito globale utilizzando un parametro chiamato parametro chiamato parità di potere d’acquisto (PPA) fra nazioni (4).

Può continuare?

L’ultima figura suggerisce che la tendenza verso una minore diseguaglianza dei consumi comincerà a stallare avvicinandosi al suo comportamento pienamente esponenziale. Questo avviene a causa dell’applicaizone delle inesorabili leggi della termodinamica al consumo energetico nazionale?. Come con le molecole di gas, dove alcune molecole sono “ricche” (possiedono maggiore energia) e altre “povere” alcune nazioni sono destinate ad essere povere?.

Forse no. Il professor Yakovenko crede che un modo ovvio per alterare le circostanze della distribuzione di energia espressa nelle figure ivi sopra è l’ulteriore sviluppo delle fonti di energia rinnovabile.

Questi grafici si applicano ad un mondo globalizzato, ben miscelato, dove un insieme di combustibili fossili esauribili è ridistribuibile su scala globale. Se il mondo passasse all’energia rinnovabile prodotta e consumata localmente e la finisse di mischiare il mazzo di carte dei combustibili fossili allora non si applicherebbero più le leggi della probabilità, e la disuguaglianza potrebbe essere ulteriormente abbassata.  Dopo tutto, il sole splende più o meno alla stessa maniera su tutti.

Yakovenko aggiunge che per una crescita esponenziale sarà necessaria ciò che lui chiama “la regola dei terzi” . Questo vuol dire che 1/3 della popolazione mondiale consumerà 2/3 dell’energia totale prodotta mentre i restanti 2/3 della popolazione consumeranno il rimanente terzo dell’energia rimasta.

Fonte: jqi.umd.edu(1) (2); mdpi.com;

Licenza Creative Commons

Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.

Annunci

Traduzione a cura di Denis Gobbi


Punto di vista di Ryan Salisbury: laureando in informatica presso la ” George Mason University”

ryan-salisbury-1352134758Sono uno studente laureando in informatica presso la “George Mason University”, un membro del progetto “RepRap”  nonché avido ricercatore. Mantengo una rubrica di ricerca per il TZM ed un blog sull’economia naturale (lo studio dell’economia non monetaria dal punto di vista matematico/computazionale).

L’informatica contiene le attuali soluzioni relative ai nostri problemi economici

Molte persone dopo essersi documentate sul modello dell’economia basate sulle risorse (RBE = Resource Based Economy, economia basata sulle risorse) si chiedono come un tale sistema potrà mai essere possibile, al contrario invece altre persone sostengono possa essere attuabile già oggi con l’attuale tecnologia disponibile. Esiste già una scienza consolidata nella gestione efficiente delle risorse e dei processi decisionali. L’informatica può essere importante per la sapiente gestione delle risorse e delle decisioni riguardanti il loro uso. Gran parte del duro lavoro consistente nel comprendere e implementare un modello di RBE o più generalmente un modello di economia naturale è già stato considerato, testato e implementato da esperti informatici.

Per prima cosa, è necessario definire un “sistema economico”. Secondo la definizione classica data dall’economia esso consiste in un “grande set di relazioni tra attività produttive e di consumo che aiutano a determinare come distribuire un totale di risorse limitate”. Questa è una definizione piuttosto adeguata, che ha alcune sfumature categorizzabili nei cosiddetti settori produttivi. Esiste il settore primario che si occupa dell’estrazione delle materie prime, quello secondario invece lavora queste materie e le trasforma in prodotti finiti mentre il terzo si occupa di fornire servizi di contorno a questi beni, come per esempio il trasporto.

Ora esaminiamo la definizione di “kernel“. Esso è “il componente principale della maggior parte dei sistemi operativi”. Questa definizione non ci fornisce molte informazioni a proposito, dunque ci è utile scomporlo ulteriormente sulla base delle sue funzioni più specifiche. La funzione di livello più basso del kernel riguarda la gestione delle periferiche di input/output. Dopodiché  si occupa della gestione della memoria ovvero esso prende le informazioni I/O (input/output) e le immagazzina nella memoria per lavorarci successivamente. Decide anche il COME ripartire le risorse nella memoria, dove spesso ci si trova a dover fare i conti con specifiche limitate. In ultimo, gestisce i processi, ovvero l’esecuzione multipla di più processi, spesso in sistemi che possono eseguire solo una singola operazione alla volta.

Potrebbe non sembrare immediatamente ovvio, ma queste funzioni sono analoghe, se non identiche a quelle economiche. L’estrazione di input di base è uguale all’estrazione di materie prime, e lo stesso vale per gli altri due settori. La chiave di volta consiste nell’usare informazioni affidabili per permettere al sistema di adattarsi in conseguenza del nostro comportamento. L’informatica possiede le soluzioni a molti problemi economici di lunga data, richiedenti minimi cambiamenti per potercisi adattare. Nonostante gli immaginabili problemi, il “calcolo economico” è possibile con i computer.

L’elenco dei cambiamenti necessari è così chiaro che può essere qui esposto nella sua interezza. Come già detto, un computer prende gli input (materiali), ne immagazzina le informazioni importanti in memoria (li trasforma in prodotti), e li usa per far funzionare dei programmi (servizi). Così, per far funzionare il kernel di un computer con un sistema economico, i suoi input devono essere sostituiti con i materiali grezzi, la sua memoria deve essere costituita da prodotti, ed i suoi programmi risultare dei servizi economici.

Per prima cosa, è necessario un sistema per quantificare gli input di domanda e offerta in ingresso. Per quanto riguarda il sistema d’offerta, questa può venire realizzata utilizzando un rigoroso inventario di tutte le risorse disponibili e della capacità produttiva energetica totale disponibile. Da questo inventario assieme a un sistema di gestione dei dati si possono tracciare differenzialmente i materiali di consumo finché non sono disponibili indagini più accurate. E’ essenziale che i valori di domanda e offerta restino separati. Questo perché cambiamenti nell’offerta non sono necessariamente legati a cambiamenti nella domanda. Il sistema dei prezzi attuale infatti tratta un incremento nell’offerta esattamente allo stesso modo di un decremento nella domanda quando invece il cambiamento di uno di loro separatamente ci comunica molto di più di quello che una variazione di prezzo può dirci. Non solo, non c’è nemmeno un accordo sul modo di comporre il prezzo tanto meno si conoscono quali informazioni vi vengono convogliate all’interno. Per contrasto invece, per dare un esempio,  non c’è ambiguità nella composizione e sul significato di un pacchetto TCP.

La seconda struttura richiesta consiste in una specie di sistema di gestione della memoria simile ad un sistema di caricamento/bilanciamento o a un sistema di gestione dell’inventario. Le differenti tipologie di risorse devono venire distinte l’una dall’altra per poterle gestire in maniera efficiente. Ancora il sistema di prezzi risulta troppo primitivo poiché esso può rilevare solo un cambio nella domanda o nell’offerta, senza trasportare ulteriori informazioni. Le informazioni necessarie devono essere tracciate in base ai loro valori assoluti, questo permette di far si ai tassi di variazione che ne risultano di poter prevedere cambiamenti nello stato di abbondanza di una risorsa, ciò ci consente inoltre di poter prevedere approssimativamente quando una specifica di queste risorse verrà esaurita.

Un’interfaccia che contenga i dati e controlli i collegamenti con i processi industriali è la terza struttura necessaria in ordine di rilevanza. Nell’attuale modello queste “interfacce” esistono, ma consistono in figure professionali all’interno di un’azienda che certamente non mettono a disposizione sicurezza e automazione durante ogni tentativo di interazione con essi. Efficienti risposte ai cambiamenti delle condizioni sociali richiedono un controllo computerizzato e non c’è ragione riguardo al fatto che delle persone debbano essere incaricate di questo. Ciò permetterebbe, per esempio, per la costruzione di un nuovo ponte di innescare automaticamente la produzione di tutti i bulloni, le travi, i cavi e le parti aggregate necessarie a costruirlo. Questo si traduce nell’inutilità di qualcuno che si sieda per chiamare una persona che invii delle informazioni ad un’altra persona che dica ad altre persone cosa fare in una fabbrica.

Riassumendo la lista, convertire il kernel di un’economia di mercato mondiale basata sull’essere umano in una basata sulla scienza richiede una breve lista di modifiche: tradurre un inventario fisico in dati, l’adattamento di esistenti tecniche informatiche di gestione delle risorse alle risorse fisiche disponibili e la creazione di un’interfaccia con gli stabilimenti produttivi. Tutto questo si prende cura del semplice I/O, della gestione della memoria nonché della conversione dei dati in output utili. L’unico strumento complicato da realizzare nella lista è il primo; richiederebbe un data-center di ultima generazione e un costante rilevamento e immissione di dati su larga scala, quest’ultima già ampiamente soddisfatta da esistenti sistemi di gestione della logistica che tracciano, per esempio, l’inventario dei prodotti di grandi catene di distribuzione o le catene di approvvigionamenti agli apparati militari, entrambi all’esterno del sistema dei prezzi. Il cambiamento finale può essere implementato gradualmente come standard tramite il già diffuso processo di sostituzione degli strumenti/attrezzature obsolete.

Esiste già una tipologia di software nata per gestire la logistica delle grandi Corporation, chiamata “Pianificazione delle risorse aziendali”. Esso consiste in un sistema informatico con strumenti automatici che si occupano dell’assistenza clienti, la programmazione della produzione e del collaudo, la gestione dei progetti, la contabilità e infine la gestione delle catene di approvvigionamento. Questo tipo di software possono costituire una solida base per un kernel economico. Con queste informazioni, emerge una lista di strutture economiche basate sulle risorse equivalenti rispetto a quelle esistenti in un’economia di mercato. Alcune di queste sono già state descritte dal Venus Project e dal Movimento Zeitgeist in passato, ma non tutte. Il più ovvio rimpiazzo è costituito da quello del sistema di I/O al posto del sistema dei prezzi sopra descritto.

E’ compito assai arduo trovare l’esatta definizione di qualsiasi cosa riguardi l’economia, perciò cercherò io stesso di trovare una definizione concisa del “sistema dei prezzi”. Un sistema dei prezzi è “un emergente, stocastico, schema di codifica irreversibile per i dati relativi alle risorse in base a domanda, offerta e altri fattori.” La definizione rende ovvia la funzione primaria, ovvero un passaggio di messaggi comunicanti dati economici all’interfaccia. Considerando il più grande e conosciuto problema del sistema dei prezzi, ovvero il paradosso del valore e l’ubiquità di fattori esterni negativi, sembra che questo sistema assolva alla sua funzione in maniera davvero inefficace. Un prezzo non può mai fornire dati assoluti, ma solamente relativi senza tener conto della presenza di diverse “teorie” concorrenti riguardo al significato reale di “prezzo”, nessuna delle quali comprovabile.

Il rimpiazzo per il sistema dei prezzi viene chiamato “Tracciamento Diretto delle Risorse” (Direct Resource Tracking – DRT). Si tratta di un sistema empirico, deterministico e chiaro (o perlomeno con codifica reversibile) per i dati relativi alle risorse. Sarebbe composto da un server “centrale” (in realtà un proxy invertito) cosicché tutti i dati siano in un unico luogo. Ciò rende i dati comprovabili permettendo anche un controllo da parte di qualsiasi entità che voglia verificare, in qualunque momento. Il suo determinismo assicura che resti una funzione facilmente calcolabile del kernel. In combinazione con un’interfaccia umana, potrebbe provvedere a fornire feedback a chiunque riguardo la sostenibilità della corrente attività economica come anche l’equità della distribuzione delle risorse.

Resource Based Economy

Resource Based Economy

La proprietà può essere definita come la relazione tra due entità ove una di queste mantiene l’esclusivo accesso e controllo sull’altra. Questo è uno dei problemi attuali della corrente soluzione economica e l’essenziale causa d’origine della privazione. E’ in qualche modo importante avere la reciproca esclusione sulle risorse, ma solo quando queste sono in uso. La mutua esclusione è stata usata di frequente nell’informatica, specialmente negli ultimi anni dove i processori multi-core devono condividere risorse comuni in un computer. Viene utilizzata per assicurare che due processi che operano sugli stessi dati non conducano ad uno stato di invalidità.  Tipicamente, la reciproca esclusione da una risorsa del computer viene realizzata tramite l’implementazione di semafori, ovvero semplici contatori che permettono solo ad un limitato numero di processi di accedere alla memoria in un certo periodo di tempo.

La sostituzione della proprietà, pertanto, è costituita dal semaforo. Una berlina per esempio potrebbe avere un semaforo dal valore massimo di 5. Un cellulare probabilmente sarebbe limitato da un semaforo binario di modo che abbia solamente un possibile utente alla volta. A differenza della proprietà, un semaforo non viene acquisito permanentemente per ridivenire libero solo alla vendita dello stesso o all’avvenuta morte del proprietario. Esso prevede solo la mutua esclusione per l’uso, non ne prevede il possesso. Anche se un prodotto è scarso comparato alla sua domanda, chi cerca di acquisirlo può essere bloccato in coda di modo che tutti possano accedervi nella stessa eguale maniera. Un vantaggio di questo metodo è dato dalla sua capacità estremamente accurata di rilevare la domanda in tempo reale. Il denaro, dall’altra parte, non può attualmente tracciarla, perché chi semplicemente non può permettersi quel determinato bene non provvede a mandare segnali che possano influenzare lo stato dell’economia.

Un mercato è “una struttura che permette lo scambio di beni e servizi”. Data la scomparsa della proprietà, rimane poco senso nello “scambio”, quindi un rimpiazzo è ancora una volta reso necessario. Nel caso dell’RBE questa funzione viene soddisfatta da due strutture: la prima è il sistema di acquisizione in blocco (Lock Acquisition System – LAS) il quale gestisce i semafori per le risorse ed espone i dati della loro domanda. L’altra è il centro di accesso (Access Center – AC) consistente in una locazione fisica per usare, prelevare e allocare le risorse. Questi AC possono convenientemente essere facilmente interfacciati automaticamente con i LAS. Si suppone che il mercato distribuisca le risorse in accordo con le preferenze espresse, ma usando le risorse tramite gli AC queste preferenze vengono direttamente e vantaggiosamente trasformate in dati. Per prodotti di consumo usabili una sola volta questi sono espressi in unità discrete di prodotti o in masse di risorse sfuse. Quelli che rimangono anche dopo l’uso vengono misurati in tempo di utilizzo. Questi dati possono essere utilizzati dal kernel per gestire la distribuzione delle risorse su larga scala.

In ultimo, la speculazione viene definita come “una forma di investimento a rischio mirante a fornire [stocastica] protezione contro le carenze.” La speculazione può essere piuttosto distruttiva, essendo una forma di accaparramento, e possibilmente risultante in variazioni di prezzo che rendono la risorsa su cui si specula più difficile da acquisire per alcuni. Essa si basa sui prezzi e sulla proprietà privata, e quindi non sarebbe in grado di esistere al di fuori di un’economia di mercato. Al suo posto, un’RBE userebbe qualcosa come ad esempio una sovrapproduzione e bilanciamento del carico selettiva. Consisterebbe nella sovrapproduzione di alcune risorse di modo da sopperire ad eventuali carenze temporanee. Userebbe algoritmi matematici per determinare la classe e la magnitudine dell’eccesso di produzione e automaticamente spostare questi eccessi nelle regioni carenti. Una sorta di bilanciamento del carico nel traffico dati viene già impiegato per la prevenzione degli effetti legati a possibili disastri naturali.

In conclusione, sembra che lo sviluppo richiesto per adibire i già esistenti sistemi computazionali a funzioni economiche sia minimo. Con lo sviluppo di un piccolo gruppo di progetti pilota questi piani appena esposti potrebbero essere realizzati entro una decade. Molti sistemi già esistono, mentre i rimanenti hanno già una struttura definita o quantomeno possiedono metodi usati e comprovati. Finalmente, al contrario delle soluzioni economiche, tutte queste strutture sono comprovabili, computabili ed eque. Lo sviluppo di un kernel economico costituirebbe uno dei più rivoluzionari progetti che l’uomo abbia mai tentato di realizzare nel corso della storia.

Risorse Utili:

 

Fonte: Zeitnews

Licenza Creative Commons
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.