L’inizio della collaborazione

Alexandru Averian si avvicinò al dottorato con una formazione matematica e con il desiderio di entrare in un territorio di ricerca più vicino all’informatica. Originario di un comune del distretto di Tulcea, era un uomo riservato e introverso, formatosi, a quanto sembrava, in un ambiente che attribuiva valore alla scuola e alla serietà dello studio. Dopo gli anni scolastici trascorsi nella località natale e il liceo frequentato a Tulcea, era giunto alla Facoltà di Matematica di Bucarest.

Da lì sentì il bisogno di avvicinarsi maggiormente all’informatica e si presentò al colloquio di ammissione al dottorato presso la nostra scuola della Facoltà di Automatica e Calcolatori. Lo accettai con interesse, e il fatto che provenisse dalla matematica ebbe per me una certa importanza. Sono sempre stato meno interessato alla tecnologia nelle sue forme transitorie che al quadro teorico che ci consente di comprendere e governare le direzioni della sua evoluzione.

In questo spirito proposi ad Alexandru il tema del dottorato, collocato nell’ambito degli ecosistemi digitali. Il tema non proveniva da lui, ma mi sembrava promettente per il mondo che già si delineava davanti a noi: un mondo nel quale la digitalizzazione avrebbe progressivamente abbracciato la realtà circostante e l’universo digitale avrebbe sviluppato forme proprie di organizzazione, interazione e adattamento.

Il suo percorso dottorale non fu semplice. Alexandru lavorava parallelamente, con impegni professionali esterni, e svolse la ricerca in modo discontinuo, a lunghi intervalli. Dovette partire quasi da zero in un campo che non apparteneva alla sua formazione iniziale e assimilare autonomamente un vasto corpus bibliografico. Inoltre, dovetti spesso moderare la sua inclinazione verso la tecnologia e la programmazione, riportandolo continuamente verso ciò che una tesi di dottorato richiede in modo essenziale: astrazione, sintesi e costruzione concettuale.

La tesi di dottorato

Tesi: Conștientizarea contextului și adaptabilitatea în ecosisteme digitale
Context Awareness and Adaptability in Digital Ecosystems (2019)

La tesi di Alexandru Averian studia gli ecosistemi digitali di applicazioni software, considerati come sistemi nei quali specie digitali — applicazioni, servizi o altre entità software — interagiscono, si adattano ed evolvono in un ambiente in trasformazione. In questa prospettiva, l’ecosistema digitale non è soltanto un’infrastruttura tecnica, ma un paradigma di modellazione per sistemi complessi, distribuiti e debolmente accoppiati.

La struttura del lavoro è chiara e ben articolata. Dopo l’introduzione generale e la definizione degli obiettivi, la tesi prende avvio dallo studio delle proprietà degli ecosistemi naturali e dal loro trasferimento nell’ambiente digitale. Segue il capitolo dedicato alla modellazione del contesto, concepito come un ampio stato dell’arte; l’autore passa quindi alla parte più personale del proprio contributo: il modello Econtxt, la nozione di contesto mutabile e l’architettura di riferimento RADE per gli ecosistemi digitali. Infine, la ricerca è completata dallo studio dell’adattabilità e da ECOSIM, un simulatore costruito per mettere sperimentalmente in evidenza il comportamento adattivo delle specie digitali.

Dalla stessa formulazione dei contributi della tesi emerge che Alexandru perseguì alcuni obiettivi ben definiti: studiare le proprietà degli ecosistemi naturali rilevanti per l’ambiente digitale; modellare il contesto e la context-awareness per le applicazioni negli ecosistemi digitali; definire la struttura delle specie digitali; e studiarne i meccanismi di adattamento. Da questo punto di vista, la tesi non è soltanto una compilazione bibliografica, ma il tentativo coerente di riunire un quadro concettuale e uno architetturale.

I due contributi originali che conferiscono peso alla tesi sono formulati dallo stesso autore: Econtxt — un modello di programmazione del contesto per ecosistemi digitali — e RADE — un’architettura di riferimento per ecosistemi digitali. Il primo cerca di trattare il contesto come un insieme di flussi di dati e di operazioni applicate a essi; la seconda propone un’anatomia stratificata delle specie digitali e un insieme di linee guida per la progettazione di un ecosistema digitale. In questo modo, Alexandru cerca di passare dalla semplice metafora biologica a uno schema ingegneristico effettivamente utilizzabile.

Nel capitolo sull’adattabilità, questa prospettiva viene sviluppata ulteriormente attraverso la discussione dell’auto-adattamento, dei cicli di retroazione e della strutturazione delle capacità adattive. La validazione mediante il simulatore ECOSIM non trasforma la tesi in un lavoro sperimentale in senso forte, ma le conferisce consistenza ingegneristica e mostra che le soluzioni proposte possono essere portate fino a un livello di comportamento osservabile.

In rapporto alle mie ricerche, l’interesse della tesi risiede anche nel fatto che essa si inserisce in una direzione che seguivo da tempo: il passaggio da semplici infrastrutture digitali a ecosistemi popolati da entità software capaci di context-awareness, interazione e adattamento. Il fatto che la tesi discuta esplicitamente anche gli ecosistemi digitali nella sanità, compreso il sistema LuMiR, mostra che Alexandru non lavorò in un vuoto concettuale, ma entro un quadro direttamente collegato alle mie precedenti ricerche.

Le idee centrali della tesi

Dagli ecosistemi naturali agli ecosistemi digitali

Un primo nucleo della tesi è costituito dal trasferimento concettuale dagli ecosistemi naturali a quelli digitali. Alexandru discute proprietà quali apertura, debole accoppiamento, auto-organizzazione, feedback, nicchia ecologica e adattamento, cercando di mostrare in quale misura tali concetti possano essere utilizzati come paradigmi per costruire architetture software più flessibili e robuste.

A questa fase appartiene anche il suo precoce interesse per la nozione di nicchia, visibile in un articolo del 2014, nel quale cerca di descrivere gli ecosistemi digitali da una prospettiva ecologica, impiegando concetti dell’analisi formale dei concetti e della teoria delle affordance. Si vede qui che il suo ingresso nel tema non avvenne soltanto attraverso strumenti tecnici, ma anche mediante una ricerca di fondamenti concettuali.

Il contesto e il modello Econtxt

La seconda grande direzione della tesi è la modellazione del contesto negli ecosistemi digitali. Alexandru realizzò un’ampia sintesi della letteratura sulla context-awareness e sulle applicazioni consapevoli del contesto, ma il suo contributo originale emerge soprattutto nella proposta del modello Econtxt. In questo modello, il contesto non viene più trattato soltanto come un elenco statico di variabili, ma come un insieme di flussi di dati provenienti da fonti differenti, sui quali si possono applicare operazioni di filtraggio, aggregazione, combinazione e sincronizzazione.

L’interesse del modello consiste nel tentativo di offrire un supporto di implementazione per applicazioni context-aware capaci di operare negli ecosistemi digitali, dove il contesto è distribuito, eterogeneo e in continua trasformazione. L’idea di astrarre le sorgenti di dati di un’applicazione e trasformarle in oggetti di contesto riutilizzabili mi sembrò una delle parti più promettenti della tesi.

Il contesto mutabile

Una delle estensioni più interessanti della sua ricerca è l’idea di contesto mutabile. Invece di supporre che l’applicazione conosca fin dalla progettazione tutte le variabili rilevanti e tutte le situazioni possibili, Alexandru parte dall’ipotesi che l’ambiente possa modificarsi in modo significativo durante l’esecuzione, che possano comparire nuove sorgenti di dati, nuovi servizi o nuove entità oppure, al contrario, che alcuni elementi possano diventare irrilevanti.

In questa prospettiva, la context-awareness diventa un processo attivo che controlla sia il comportamento dell’applicazione sia l’ambiente nel quale essa opera, mantiene un “modello del mondo” e può ristrutturarlo quando si presentano situazioni impreviste. La distinzione tra contesto centrale e contesto periferico, insieme alla possibilità di spostare i dati da una zona all’altra in funzione della loro rilevanza, rappresenta una delle formulazioni più originali della sua ricerca.

L’architettura delle specie digitali e l’adattabilità

La tesi procede poi verso il problema dell’anatomia di una specie digitale. In questa direzione, Alexandru propone un’architettura di riferimento per gli ecosistemi digitali, RADE (Reference Architecture for Digital Ecosystems), nella quale la struttura di una specie è organizzata su più strati funzionali. L’idea di fondo è che un oggetto intelligente, un servizio o un’applicazione possa diventare una specie in un ecosistema digitale se viene arricchito con meccanismi di contesto, integrazione, adattamento e interazione.

Nel capitolo sull’adattabilità, questa prospettiva viene ulteriormente sviluppata mediante lo studio dei meccanismi di auto-adattamento e la proposta di una struttura delle capacità adattive. La tesi si conclude con ECOSIM, un simulatore costruito per evidenziare sperimentalmente il comportamento adattivo delle specie digitali in un ecosistema computazionale. La scelta di una validazione sperimentale conferisce maggiore credibilità alla soluzione proposta, anche se i risultati restano naturalmente legati alle condizioni della piattaforma utilizzata.

Lavori associati al periodo della tesi

Intorno alla tesi di Alexandru si costituì un gruppo di lavori che riflette abbastanza bene l’evoluzione della sua ricerca: dall’interesse per la nicchia e per i fondamenti concettuali fino all’accento posto sulla context-awareness, sulle architetture di riferimento e sull’adattabilità.

• Digital ecosystems software modeling from a niche perspective
  Alexandru Averian, Annals of Spiru Haret University: Mathematics-Informatics Series, vol. 10, pp. 37–47, 2014.
• Survey on context aware computing in digital ecosystems
  Alexandru Averian, Annals of Spiru Haret University: Mathematics-Informatics Series, vol. 13(1), pp. 21–40, 2017.
• Towards More Context-Awareness in Reactive Digital Ecosystems
  Alexandru Averian, in Creativity in Intelligent Technologies & Data Science, CCIS 754, Springer, pp. 640–654, 2017.
• A programming model of context-aware applications in digital ecosystems
  Alexandru Averian, SGEM 2017, vol. 17, pp. 37–44, 2017.
• Supply chain modelling as digital ecosystem
  Alexandru Averian, ITEMA 2017, pp. 27–35, 2017.
• A reference architecture for digital ecosystems
  Alexandru Averian, in Internet of Things – Technology, Applications and Standardization, IntechOpen, pp. 105–121, 2018.
• A conceptual framework for adaptability in digital ecosystems
  Alexandru Averian, SGEM 2018, vol. 18, pp. 11–18, 2018.
• Trends and actual technical solutions for implementation of digital ecosystems
  Alexandru Averian, EMAN 2018, pp. 620–628, 2018.
• Evolution of Digital Species by Using Mutable Contexts
  Alexandru Averian, Luca Dan Șerbănați, SGEM 2019, 2019.

L’articolo del 2014 è significativo per il modo in cui Alexandru entrò nel tema: attraverso una riflessione sul concetto di nicchia e sulla possibilità di descrivere le specie e le comunità degli ecosistemi digitali entro un quadro più astratto. I lavori del 2017 spostano l’accento sul problema del contesto e delle applicazioni reattive, mentre i contributi del 2018 cristallizzano più chiaramente l’interesse per le architetture di riferimento e per l’adattabilità.

L’articolo scritto insieme nel 2019 sintetizza probabilmente meglio di ogni altro l’idea centrale verso la quale si è evoluta la ricerca di Alexandru: le applicazioni di un ecosistema digitale non devono soltanto essere consapevoli del contesto, ma anche capaci di modificare il proprio modello interno del contesto quando l’ambiente cambia in modo non previsto.

Il mio contributo come relatore

Nel caso di Alexandru, il mio contributo consistette anzitutto nella definizione del quadro generale della ricerca. Il tema non proveniva da lui, ma da me. Volevo orientarlo verso un ambito nel quale la modellazione e il quadro concettuale contassero più del semplice impiego di tecnologie di ultima generazione.

Dovetti intervenire spesso per moderare la sua propensione tecnologica e riportarlo verso ciò che ogni tesi di dottorato richiede in modo essenziale: astrazione, sintesi e articolazione di un contributo originale. Inoltre, poiché la tesi fu scritta per fasi, separate da lunghi intervalli, il mio ruolo fu anche quello di cercare di conferirle un’architettura quanto più possibile coerente.

Al tempo stesso, apprezzai la sua serietà e lo sforzo autentico che compì. Alexandru consultò un gran numero di fonti, cercò di comprendere un campo difficile per chi proveniva dalla matematica e condusse la ricerca fino a due formulazioni che danno sostanza alla tesi: il modello Econtxt e l’architettura di riferimento RADE. Dal mio punto di vista, il mio merito come relatore fu quello di insistere affinché tali idee non rimanessero semplici esercizi teorici, ma fossero collegate alla struttura delle specie digitali, ai meccanismi di adattamento e a una validazione sperimentale mediante il simulatore.

Uno sguardo retrospettivo

Considerata retrospettivamente, la tesi di Alexandru Averian è un lavoro interessante e valido, anche se non perfettamente omogeneo. Talvolta si avverte che fu scritta per fasi e che alcune componenti della ricerca non sono sempre integrate allo stesso livello. Questa disomogeneità deve tuttavia essere ricondotta anche alle condizioni concrete nelle quali il lavoro fu elaborato.

Il suo merito principale consiste, a mio avviso, nel trattare gli ecosistemi digitali non soltanto come uno scenario terminologico, ma come un paradigma che impone di ripensare il contesto, l’adattamento e la struttura delle specie software. L’idea di contesto mutabile, pur restando aperta e ancora perfezionabile, rimane uno dei suoi contributi più interessanti.

Per me, il caso di Alexandru resta anche l’esempio di un dottorando che lavorò molto, con buona fede e tenacia, in un territorio per lui nuovo. Il risultato è una tesi che trova posto nel mio programma di ricerca sugli ecosistemi digitali e che contiene sufficienti contributi reali per essere ricordata.

Se dovessi riassumere in una sola formula il contributo di Alexandru, direi che egli cercò di conferire agli ecosistemi digitali una duplice consistenza: una di modellazione, attraverso Econtxt, e una architetturale, attraverso RADE. Proprio questo duplice tentativo dà alla sua tesi un peso maggiore di una semplice rassegna della letteratura del settore.

Dopo il dottorato

Non seguii da vicino il percorso professionale di Alexandru dopo la discussione della tesi. Mi rimase tuttavia l’immagine di un uomo serio e discreto, entrato con una certa timidezza in un campo difficile, ma capace, grazie al proprio impegno, di percorrerlo fino in fondo.

Al di là dei risultati specifici della tesi, credo che l’esercizio intellettuale da lui compiuto — passare da una formazione matematica a un tema di architettura software, context-awareness e adattabilità — gli sia stato certamente utile e sia rimasto una componente autentica del suo profilo professionale e intellettuale.