Il Questionario
Immagine tratta dal progetto "Renaissance Écologique", promosso dall'autore francese ed esperto di ecologia, Julien Dossier.
A cosa serve il questionario?
Il questionario che vi chiediamo di compilare verrà utilizzato per:
Stimare la consapevolezza individuale sul cambiamento climatico
Geolocalizzare le risposte sulla mappa del centro storico di Siena
Definire diverse tipologie di comportamento per quanto riguarda pratiche sostenibili su temi quali la raccolta differenziata, il consumo di energia e acqua, l'acquisto di beni e la pulizia di spazi pubblici.
Raccolta dati e definizione degli agenti
Un modello ad agenti che rappresenti al meglio la realtà ed in cui le entità sono tutte le persone che vivono nel centro storico di Siena, inclusi anche tutti coloro che risiedono temporaneamente nella città (studenti, turisti, lavoratori, ecc..), necessita di un'ampia raccolta dati.
Per questo motivo abbiamo sviluppato un questionario (disponibile a questo link: https://survey.unisi.it/MAS) il cui obiettivo è quello di ottenere le opinioni individuali sul cambiamento climatico e su problematiche ambientali in diversi aspetti come la raccolta differenziata, la cura e pulizia dei luoghi pubblici, il consumo di energia e acqua, l'acquisto di cibo e beni, i mezzi di trasporto a basse emissioni e tecnologie di energia rinnovabile per la casa.
Le risposte al questionario sono anonime, ad eccezione della richiesta di indicare la via di domicilio/alloggio (non chiediamo il numero civico), e verranno gestite in conformità con il regolamento europeo 2016/679 sulla protezione dei dati. Le risposte ottenute non indagano su aspetti privati dei cittadini e serviranno ad identificare diverse tipologie di comportamento a seconda delle propensioni e opinioni individuali verso pratiche sostenibili, con l'obiettivo di avere un quadro complessivo della comunità anziché di analizzare le risposte individualmente.
La via di domicilio (o di alloggio, nel caso di turisti e visitatori temporanei della città) serve esclusivamente a geolocalizzare le risposte e posizionarle sulla mappa del nostro centro storico, in modo tale che il modello rappresenti in modo più realistico possibile la struttura urbana della nostra città.
Geolocalizzazione delle risposte sulla mappa del centro storico di Siena
La mappa a sfondo nero riportata in figura rappresenta il centro storico di Siena. I nodi rossi rappresentano un esempio di georeferenziazione degli agenti.
Come viene costruito il modello ad agenti a partire dal questionario?
Una volta analizzato l'insieme di dati ottenuto dal questionario, questo verrà utilizzato per costruire il modello ad agenti (ABM).
Ogni agente del modello è un singolo cittadino, studente, lavoratore, turista o visitatore temporaneo della città che ha risposto alle domande del questionario ed è rappresentato da un nodo posizionato sulla mappa di Siena.
I nodi sono collegati tra di loro andando a formare una struttura matematica chiamata grafo. Le due domande presenti nel questionario in cui si chiede di inviare la via di domicilio (di alloggio nel caso di turisti e visitatori temporanei) e la via maggiormente frequentata per motivi di lavoro, studio, sport o altro servono principalmente per costruire il grafo su cui si basa il modello ad agenti.
Le risposte ottenute dal questionario definiscono lo stato iniziale del modello, a partire dal quale è possibile simulare nel tempo il comportamento globale della comunità.
Questo è reso possibile dal fatto che ad ogni istante di tempo ogni agente prende una decisione basata sul suo stato interno (definito grazie alle risposte al questionario) e sull'interazione con gli altri, dove l'interazione è rappresentata dal grafo su cui è posizionato il modello.
Le decisioni riguardano problemi che hanno un impatto ambientale, come ad esempio la raccolta differenziata e il consumo di acqua e energia.
Da un punto di vista matematico il processo decisionale viene descritto dalla teoria dei giochi e, più nel dettaglio, ogni agente può scegliere ad ogni istante di tempo tra due strategie: cooperare e defezionare, dove la cooperazione rappresenta l'insieme delle azioni sostenibili da un punto di vista ambientale e vice versa per la defezione.
Le tipologie di comportamento identificate grazie al questionario corrispondono ai tipi di gioco maggiormente studiati e riconosciuti in letteratura secondo la teoria dei giochi, tra cui il gioco del Dilemma del Prigioniero, il gioco della Caccia al Cervo e il gioco del Falco e della Colomba.
Più in particolare, ogni agente del modello sarà caratterizzato da un particolare comportamento per quanto riguarda le pratiche sostenibili: alcuni possono manifestare un forte impegno attivo, altri possono negare l'importanza di tali pratiche, mentre altri ancora possono essere influenzati dalle azioni dei loro vicini od opporsi ad esse, infine altri ancora possono semplicemente agire in base ai propri interessi individuali.
Esempio di funzionamento del modello ABM
Le due immagini mostrano come funziona l'ABM con 324 agenti (nodi colorati) posizionati sulla mappa di Siena.
La prima immagine rappresenta la configurazione del modello al tempo iniziale, fornita dal questionario.
La seconda immagine rappresenta invece la configurazione del modello al tempo finale.
Una volta avviata la simulazione, dopo un po' di tempo il sistema raggiunge uno scenario globale di sostenibilità, reso visibile dal fatto che nel modello sono stati assegnati i colori blu e rosso alla cooperazione e alle defezione, rispettivamente.
Configurazione iniziale del modello
Configurazione finale del modello
A cosa servirà il modello?
Il modello ad agenti ottenuto potrà essere utilizzato per:
studiare misure di incentivo a comportamenti sostenibili a livello individuale, contribuendo a contrastare il cambiamento climatico
sviluppare e personalizzare strategie di intervento e adattare le politiche sostenibili in base alle esigenze specifiche dei cittadini.
Ringraziamo i professori Pierangelo Isernia, Francesco Olmastroni e Simone Bastianoni per il prezioso supporto fornitoci nello sviluppo del questionario.