Cities, from Information to Interaction

Abstract

From physics to the social sciences, information is now seen as a fundamental component of reality. However, a form of information seems still underestimated, perhaps precisely because it is so pervasive that we take it for granted: the information encoded in the very environment we live in. We still do not fully understand how information takes the form of cities, and how our minds deal with it in order to learn about the world, make daily decisions, and take part in the complex system of interactions we create as we live together. This paper addresses three related problems that need to be solved if we are to understand the role of environmental information: (1) the physical problem: how can we preserve information in the built environment? (2) The semantic problem: how do we make environmental information meaningful? and (3) the pragmatic problem: how do we use environmental information in our daily lives? Attempting to devise a solution to these problems, we introduce a three-layered model of information in cities, namely environmental information in physical space, environmental information in semantic space, and the information enacted by interacting agents. We propose forms of estimating entropy in these different layers, and apply these measures to emblematic urban cases and simulated scenarios. Our results suggest that ordered spatial structures and diverse land use patterns encode information, and that aspects of physical and semantic information affect coordination in interaction systems.

Da forma urbana à cidade como informação

“…Trabalhando juntos, eles de alguma forma criam um único sistema interativo. Reunirei neste artigo as proposições e achados iniciais sobre essas relações desenvolvidos em meu trabalho junto a um grupo de pesquisadores que inclui os físicos Edgardo Brigatti e Fabiano L. Ribeiro, o pesquisador em complexidade João Meirelles, o urbanista Caio Cacholas e o programador Lucas Martello, entre outros (Netto et al, 2017(Netto et al, , 2018(Netto et al, , 2020b(Netto et al, , 2020c. Nesses estudos, nossa proposição inicial foi a de que essa integração improvável só poderia acontecer por meio de uma ponte que possa conectar esses diferentes sistemas -algo que mentes, cidades e sociedades tenham em comum: a informação.…”

“…O espaço semântico encontra um nível de diferenciação semelhante a categorias de ações, porque compartilham a mesma natureza informacional. A informação semântica torna o espaço endógeno à ação, levando a um enorme aumento nas possibilidades combinatórias da interação (Netto et al, 2018).…”

“…Figura 10 -Mapas semânticos: distribuições real (superior) e aleatória (inferior) de atividades no centro de Porto Alegre, à esquerda, com os valores correspondentes de informação 2 à direita. Fonte: mapa de uso do solo (distribuição real) de Maraschin (2014); distribuição aleatória de Caio Cacholas e análise quantitativa de Edgardo Brigatti em Netto et al (2018).…”

“…Figura 2 -Camadas de informação: informação 1 (ambiente físico), informação 2 (ambiente semântico) e informação 3 (prática), seus componentes e propriedades empíricas. Fonte: Vinicius M. Netto e Caio Cacholas emNetto et al (2018).…”

Understanding the Impact of Walkability, Population Density, and Population Size on COVID-19 Spread: A Pilot Study of the Early Contagion in the United States

“…The COVID-19 pandemic and all the complex data it generates point to the simple fact that contact leads to infection, and more face-to-face interactions are likely to increase transmission [1,3,4]. From a city-as-a-network (or as a network of networks) perspective, approached by several researchers [5][6][7][8][9], several localities made decisions to interrupt the transmission of COVID-19 through total lockdowns, which is akin to dismantling the entire network [9]. It is thus imperative to understand how such networks function and the effect of their links, hubs, clusters, gates, and so on.…”