Che cos’hanno in comune la dinamica tra prede e predatori, la circolazione del sangue e l’ordinamento delle pagine web svolto da un motore di ricerca? La risposta è la matematica, o meglio, i modelli matematici, che consentono di descrivere i fenomeni della realtà.

La matematica che sta sotto la realtà
• I modelli matematici sono come scatole magiche: partendo dal mondo reale si formulano equazioni e si calcolano soluzioni al computer. Se i congegni dentro la scatola sono ben costruiti, si può prevedere come cambia il numero dei delfini delle Eolie al variare della disponibilità di cibo e dell’attività umana, si può descrivere il flusso del sangue in una rete di capillari o calcolare il PageRank delle pagine del web.

Una palestra per le competenze interdisciplinari
• Per formulare i modelli abbiamo bisogno di strumenti matematici, come per esempio i sistemi di equazioni lineari, i grafi, le derivate; ma sono di fondamentale importanza anche le conoscenze in altri campi, come la fisica, l’informatica, la biologia.

Programmare con Octave
• Per risolvere problemi complessi spesso carta e penna non sono sufficienti: è indispensabile convertire i modelli matematici in algoritmi e gli algoritmi in programmi da eseguire su un computer.
• Un capitolo del libro è dedicato a Octave, un linguaggio di programmazione open source utilizzato dalla comunità scientifica.