Smart City

Imparare facendo, è questa l'ultima frontiera dei neural network, la tecnologia alla base dei successi dell'Intelligenza Artificiale negli ultimi anni.
Come abbiamo spiegato altre volte a SC, infatti, la caratteristica distintiva delle reti neurali, è che non vengono programmate ma addestrate. Il SW che sa riconoscere i volti, per esempio, viene addestrato con migliaia di fotografie fino a quando - passatemi la semplificazione - non ha imparato a distinguere quelle che contengono un volto da quelle che non lo contengono.
Anche noi umani apprendiamo dall'esperienza, ma a differenza della maggior parte delle reti neurali artificiali che usiamo oggi, continuiamo a imparare tutta la vita.
Naturalmente, la ricerca è ben consapevole di questo limite e ci sta lavorando, come dimostra un recente lavoro del gruppo del Massachusetts Institute of Technology, coordinato da Ramin Hasani, che ha proposto un approccio per realizzare una prima "rete liquida", che cioè "continua a imparare" mentre viene usata.

Andiamo in Romagna, tra Cesena, Cervia e Faenza, per raccontarvi di "Ricircola - Plastic Waste Free", un bel progetto di economia circolare che mostra, da un lato, come chiudere in modo efficace il ciclo delle plastiche, e dall'altro come il pieno valore dell'economia circolare emerga solo quando tutta la filiera coinvolta nella vita di un manufatto, dalla produzione allo smaltimento, è ben sintonizzata.
Come vedremo, il primo passo è stato la ri-progettazione di alcuni imballaggi per alimenti, in modo che fossero composti da un unico materiale. A questo punto, grazie al coinvolgimento dei consumatori, a cui venivano riconosciuti 20 centesimi per ogni imballaggio restituito; dei punti di vendita che fungevano da punti di raccolta; e dell'industria degli imballaggi che li riciclava, è stato possibile attivare una vera economia circolare, cioè evitare il degrado che si verifica quando plastiche diverse vengono miscelate impedendo di riciclarle all'infinto, o quasi, come si fa con i metalli.

È possibile lavorare la materia atomo per atomo?
Vi sono materiali dotati di proprietà fisiche eccezionali la cui esistenza è prevista dalla teoria, ma che non sono mai stati realizzati in pratica e che, se fossimo in grado di manipolare la materia a livello atomico, potrebbero diventare realtà: per esempio catalizzatori capaci di spezzare facilmente i legami della molecola d'acqua e favorire la produzione di idrogeno.
Questa prospettiva è oggi più vicina grazie al lavoro dei ricercatori dell'Istituto per lo studio dei materiali nano-strutturati del Consiglio Nazionale delle Ricerche, pubblicato sulla rivista Advanced Materials. Parliamo di un nuovo paradigma per la manipolazione della materia su scala atomica, basato su particolari molecole, straordinariamente simili a droni e capaci, come veri e propri droni, di planare sulla superficie di un materiale, da cui sono in grado di estrarre con precisione un singolo atomo.

È una specie di cerotto biologico intelligente per il cuore, quello realizzato per la prima volta da un gruppo di ricercatori del Laboratory for Tissue Engineering and Regenerative Medicine dell'università di Tel Aviv, guidati dal Prof. Tal Dvir.
Il suo è uno di quei laboratori, non molti nel mondo, in cui puoi entrare e vedere una stampante 3D creare sotto i tuoi occhi un piccolo cuore fatto di cellule umane: non è ancora qualcosa che si può mettere nel petto di una persona, ma tuttavia lo lascia intravedere.
Ciò che abbiamo chiamato cerotto per il cuore è, in effetti, un "pezzo di tessuto cardiaco di ricambio" o qualcosa che ci si avvicina molto. Per la prima volta, infatti, i ricercatori di Tel Aviv sono riusciti a ricreare un tessuto cardiaco completo, dotato di vasi sanguigni e di tutti gli "optional" necessari a utilizzarlo per sostituire chirurgicamente parti di cuore danneggiate, per esempio, da un infarto.

Alcuni degli ambienti più ostili della terra sono, tuttavia, pieni di vita. Organismi estremofili: così i ricercatori chiamano gli abitanti di questi luoghi, veri campioni di sopravvivenza, tanto che se mai un giorno colonizzeremo degli altri pianeti, di sicuro lo faremo col loro aiuto.
Ma dagli estremofili possiamo apprendere già oggi una lezione preziosa, ovvero come dominare la bio-chimica in condizioni estreme.
Molti processi industriali, infatti, per essere efficienti hanno bisogno di condizioni spinte, per esempio, di temperatura o di acidità, ma i normali reagenti chimici biologici non le sopportano. Perciò svilupparne di nuovi, capaci di sopportare condizioni estreme, potrebbe avere importanti ricadute in settori quali i biocombustibili e la chimica verde, quel ramo della chimica teso a trovare sostituti di origine biologica per quei composti chimici che oggi deriviamo dai fossili.

Ospite: Beatrice Cobucci Ponzano, biochimica e astrobiologa dell'Istituto di bioscienze e biorisorse del CNR

Si chiama SimAGRI ed è un simulatore per macchine agricole che, in prospettiva, può permettere di realizzare un vero e proprio gemello digitale di un'impresa agricola.
E' l'ultimo frutto del progetto AgriDigit, un ampio progetto per lo sviluppo dell'agricoltura di precisione finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali e coordinato dal CREA, il centro di ricerca sull'agricoltura e sull'economia agraria.
Ispirato ai simulatori automobilistici, si presenta come una cabina dotata di grandi schermi e di tutti i controlli che sono presenti sui trattori, mentre il software è in grado di simulare qualunque tipo di macchina agricola. Così attrezzato, il simulatore viene utilizzato sia per addestrare il personale, sia per simulare cosa cambia con l'adozione di diversi macchinari e pratiche agricole, e per sperimentare virtualmente l'agricoltura di precisione.

Ospite Paolo Menesatti, direttore del CREA Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari

Prevedere le onde anomale, onde alte anche 30 metri, capaci di mettere in difficoltà, se non di affondare, qualunque nave.
Continuiamo a parlarne all'indomani della notizia del primo modello, descritto in Physical Review X, che propone finalmente un strumento di tipo predittivo per questo fenomeno, di cui si prevede un'intensificazione in futuro a causa del cambiamento climatico.
Come vedremo, a partire da questo modello è possibile definire due diverse famiglie di previsioni: di tipo statistico, ovvero simili alle previsioni del tempo, quindi in grado di stimare la probabilità che in un certo punto, date le condizioni del mare, possano svilupparsi onde anomale; e di tipo deterministico. Queste ultime permettono a una barca in navigazione di stabilire se da lì a qualche minuto possa arrivargli addosso un'onda pericolosa.
Ma il modello fornisce anche informazioni utili a progettare la forma delle navi per affrontare meglio questo tipo di eventualità.

Quando la fisica e le leggende marinare si incontrano. Sì cari ascoltatori perché questa sera e domani sera parliamo di onde anomale, che sono state considerate racconti da marinai, pensate un po', fino al 1º gennaio del 1995, quando gli strumenti presenti da pochi mesi su una piattaforma petrolifera, la Draupner, nel Mare del Nord, misurarono un'onda di 18,5 m di picco, con un'altezza massima tra cresta e gola di oltre 25 metri: onde di questo tipo - nei casi peggiori si arriva sopra 30 metri - sono in grado di minacciare qualunque nave.
Da quella prima rilevazione, grazie anche a studi satellitari, si è capito che onde anomale sono, sì, anomale, ma non così eccezionali come si pensava, e tuttavia si stenta a capire come si formino: ci sono varie teorie, ma nessuna è del tutto soddisfacente.
La notizia è che un modello messo a punto dalle università di New York, Warwick e Torino, descritto in Physical Review X, propone finalmente un strumento di tipo predittivo, ovvero per prevedere, date le condizioni del mare, la probabilità che si formi una di queste onde.

Si chiamano Non Fungible Token (NFT) e sono l'ultima novità del mondo BlockChain. Sono, in buona sostanza, dei certificati di proprietà digitali, dei "pezzi unici" digitali che attestano la proprietà di un oggetto a sua volta unico, sia fisico che digitale.
Per esempio, un NFT può attestare il possesso di una gif-animata. Esempio non casuale, dato che a febbraio, a un'asta di NFT, qualcuno ha comprato una gif vecchia di dieci anni, che rappresenta un gatto volante, pagandola mezzo milione di dollari.
L'attestazione di possesso di oggetti digitali come una gif, o come un'opera d'arte digitale, che non possono essere posseduti fisicamente e possono invece essere copiati all'infinito, sono un caso elettivo di applicazione dei NFT, ma non certo l'unico.

Creato il primo superconduttore a temperatura e pressione ambiente, anche se solo per una frazione di secondo...
Creato il primo superconduttore a temperatura e pressione ambiente, anche se solo per una frazione di secondo. È un traguardo storico, per quanto sfuggente, quello raggiunto da un team internazionale di ricerca che ha incluso anche l'università di PARMA. La superconduttività, ossia quella proprietà per cui molti materiali, a temperature di oltre 200 gradi sotto zero, conducono l'elettricità senza alcuna dissipazione, cambierebbe il mondo dell'energia e dei trasporti, se solo si trovasse il modo di indurla a temperatura ambiente. Da decenni gli scienziati ci provano e solo negli ultimi mesi ci sono riusciti, ma in materiali sottoposti a pressioni mostruose, superiori a quelle presenti nel centro della terra, e perciò inutili ai fini pratici. La ricerca di cui parleremo stasera, rappresenta un altro importante tassello del puzzle della superconduttività, perché dimostra che è possibile anche in condizioni ambiente, anche se solo per pochi nano-secondi.