Hitech e Scienza

Camminano come gli esseri umani, svolgono i normali lavori domestici e le complicate operazioni chirurgiche. Lo spettacolare robot della Toyota sa addirittura suonare il violino.
Eppure, la prossima frontiera della robotica non sono tanto i movimenti, bensì l’apprendimento e la capacità di saper interagire su diversi livelli di senso anche con altri “umanoidi”. Dario Floreano, esperto di robotica evolutiva (disciplina che studia proprio le facoltà di apprendimento delle macchine) ha dimostrato che in determinate circostanze i robot riescono anche a ingannare e mentire.
Il ricercatore ha condotto una serie di esperimenti in un habitat artificiale in cui i robot erano in grado di nutrirsi, riprodursi e morire. Tra le difficoltà, la necessità di saper distinguere tra le “fonti di cibo” e il “veleno”. Ciascun robot era dotato di un circuito neurale composto da 30 “geni”, sensibili alla quantità di energia immagazzinata. Dopo diverse esperimenti, i robot hanno imparato a comunicare tra loro (attraverso i sensori luminosi) per segnalare la presenza di cibo. Ma alcuni di questi, invece della generosità, hanno sviluppato anche il senso dell’inganno: pur sapendo distinguere bene le fonti di nutrimento per se stessi, spingevano gli altri robot a nutrirsi di veleno. Come dire: anche le macchine possono essere molto egoiste.

VIDEO: Il robot-cameriere

Un solo scatto, ma significativo. Migliaia di galassie sono state rappresentate in una mappa tridimensionale elaborata da un gruppo internazionale di ricercatori: la distribuzione e la velocità degli ammassi e dei filamenti dell’universo lontano, collegati in un’immensa “ragnatela cosmica”, potrebbero fornire indicazioni per comprendere le caratteristiche dell’energia oscura. Dieci anni fa, infatti, gli scienziati hanno scoperto che la velocità di espansione dell’universo aumenta nel tempo, un fenomeno inaspettato che potrebbe essere spiegato proprio con l’energia oscura.

La mappa è stata realizzata con un metodo innovativo, utilizzando il telescopio dell’osservatorio astronomico Melipal, uno dei quattro dell’European southern observatory (Eso) in Cile. “Abbiamo misurato come cambiano le velocità peculiari di un campione di galassie in due epoche diverse” osserva Enzo Branchini dell’università Roma Tre, uno degli autori dello studio “finora è stato fatto soltanto per l’universo vicino, cioè a circa dieci milioni di anni luce”. In questo modo i ricercatori hanno elaborato una sorta di zoom in un settore dello spazio. “Calcolando l’effetto distorsivo delle velocità peculiari” continua Branchini “l’ammasso di galassie sembra contenere più oggetti, e le strutture risaltano meglio”. La ricerca, pubblicato questa settimana su Nature, fornisce nuovi strumenti per comprendere l’accelerazione nell’espansione dell’universo che, secondo gli scienziati, è costituto al 74% da materia oscura, al 22% da energia oscura e al 4% di materia ordinaria.

Come si fa a quantificare la felicità? Gli economisti Andrew Oswald dell’Università inglese di Warwick e David Blanchflower del Dartmouth College in USA in uno studio (file Pdf) che sta per essere pubblicato sulla rivista specializzata Social Science & Medicine affermano che è possibile tracciare una curva dell’andamento della felicità nel corso della nostra esistenza.
Per farlo hanno analizzato i dati riguardanti oltre 2 milioni di individui in 80 Paesi, dall’Albania allo Zimbabwe, passando per Gran Bretagna, Stati Uniti e Italia, e sono giunti alla conclusione che indipendentemente da sesso, status sociale, livello economico, presenza o assenza di figli, le persone raggiungono in media il picco massimo di depressione/insoddisfazione intorno ai 44 anni. Non c’entrano i divorzi, il cambiamento di lavoro o le variazioni di reddito e incide poco in che parte del mondo si viva, arrivati a metà del guado il tono dell’umore tende a diminuire.
Ma come è possibile che poi verso i 70 anni, a patto che la salute lo consenta, si possa tornare giulivi come a 20? “Una delle ragioni”, azzarda uno dei due autori, “potrebbe essere che si impara a bilanciare le proprie debolezze, ma anche ad apprezzare le cose belle, nella consapevolezza che rimane meno tempo per godersele”.
Sembrerebbe insomma che la crisi di mezza età dipenda dal fatto che si guarda con nostalgia agli anni giovanili e con delusione alle proprie mancate realizzazioni. Ma superati i 50 ci si rassegna al fatto che la giovinezza non dura in eterno e si cerca di guardare al futuro e vivere al meglio gli anni che rimangono.

Le vie del plagio sono infinite, e sono percorse non solo dagli studenti, ma anche dagli scienziati, alcuni dei quali si sono gettati a capofitto nell’era del copia e incolla. Non è questo il caso di Mounir Errami e Harold Garner, medici dell’Università del Texas e autori di uno studio pubblicato da Nature, che tenta invece di quantificare la tendenza ad appropriarsi del lavoro altrui diffusa nella comunità scientifica. I due si sono dati da fare con compiaciuto accanimento allo scopo di esporre al pubblico ludibrio i colleghi copioni. Dapprima si sono serviti di eTBLAST, un motore di ricerca liberamente disponibile in rete, che confronta automaticamente due testi scovandone la somiglianza sospetta: la sua implacabilità è stata messa alla prova, con un lavoro durato dieci giorni, su oltre 7 milioni di abstract, i riassunti di altrettanti articoli scientifici scelti tra quelli disponibili nella banca dati di Medline, la più ampia del mondo per le scienze naturali e biomediche, che indicizza oltre 5 mila riviste scientifiche pubblicate in più di 80 Paesi ed è gestita dalla statunitense National Library of Medicine.
Errami e Garner hanno così scoperto più di 70 mila testi molto simili tra loro che, tenendo fede al loro proposito, hanno messo a disposizione in un altro database pubblicamente accessibile, dal nome quasi obbligato: Déjà vu. Essi stimano quindi che su 17 milioni di pubblicazioni complessivamente presenti in Medline, più di 200 mila siano scopiazzature di altri studi, tendenza che sarebbe globalmente in crescita, talvolta in modo nefasto, come quando fa lievitare la fiducia in nuovi farmaci che sono stati testati meno di quanto si pensi. Le ragioni che riducono certi scienziati a studenti alle prese con l’esame di maturità sono soprattutto due: l’incremento del numero di riviste scientifiche disponibili su internet, che facilita l’accesso al materiale da copiare, e la mole di letteratura specialistica in ampliamento così rapido che il rischio di essere scoperti appare minimo. I maggiori contributi a Medline, all’incirca il 75 per cento dei documenti del database, sono forniti da otto Paesi: Stati Uniti, Giappone, Germania, Cina, Gran Bretagna, Francia, Canada e Italia. La maglia nera del plagio va alla Cina e al Giappone, dove, speculano gli autori dello studio, forse anche per ragioni culturali esso può apparire meno grave.

“E’ fuorviante supporre che ci sia una differenza di fondo tra educazione e divertimento” scriveva negli anni ‘60 il massmediologo canadese Marshall McLuhan. Un’affermazione quanto mai attuale anche mezzo secolo dopo. Soprattutto se si pensa alle proficue (e sempre più frequenti) contaminazioni tra didattica e mondi virtuali. Come nel caso di un recente esperimento condotto all’Università del Texas, in cui Second Life si è dimostrata una terapia efficace per chi è affetto da sindrome di Asperger (variante dell’autismo caratterizzata da difficoltà di ordine sociale, e allo stesso tempo, spiccate capacità di apprendimento).
Nel tentativo di educare i pazienti a superare gli abituali scogli emotivi, i ricercatori del Dallas Center for Brain Health hanno ben pensato di ricorrere a un ambiente a forte valenza interattiva come Second Life. Hanno così colonizzato un’intera isola del metaverso, dove vengono svolti diverse tipologie di esercizi in tutta sicurezza: simulare un colloquio di lavoro, fare conoscenza con l’avatar di uno psichiatra o terapeuta che si aggira per l’isola (qui un video con gli esperimenti). “Di solito non sono bravo nella comunicazione faccia a faccia. Ora mi sento più preparato per affrontare il mondo reale”, ha dichiarato un paziente a The Chronicle for Higher Education. Nonostante ci sia molto entusiasmo tra i ricercatori, già si sta provando ad andare oltre: “Second Life non riesce a visualizzare bene le emozioni - ha spiegato la coordinatrice del progetto ad ABC News - Ci stiamo spostando verso una nuova piattaforma dove possiamo insegnare meglio le emozioni, spiegare che cos’è la felicità”.

Web 2.0? Il principio è quasi sempre lo stesso, quello della casa digitale che accoglie sotto il proprio tetto tanti inquilini legati da interessi comuni. C’è posto per tutti, basta procurarsi una chiave per l’accesso (un nome utente e una password sono di norma sufficienti) e il gioco è fatto. Sarà anche per questo che il numero di network sociali è in continuo aumento con proposte sempre più specifiche e articolate. Una vera epidemia che pone gli utenti 2.0 più incalliti di fronte a un nuovo problema: come gestire in modo semplice e immediato tutti i più disparati servizi del Web di nuova generazione senza rischiare di esserne fagocitati? In loro “soccorso” arriva ora 8hands, che si potrebbe definire come il social network dei social network. In realtà è un programmino che raduna in un sol colpo tutti i principali servizi Web come YouTube, Facebook, MySpace, Flickr, nonché i vari feed selezionati dall’utente; in questo modo, il navigatore sociale ha il vantaggio di poter sfruttare un’unica interfaccia – con un unico login di accesso – per avere sott’occhio i propri siti preferiti. Una delle funzioni più utili del programma è rappresentata dalla possibilità di visualizzare in modo trasversale tutti gli ultimi eventi registrati sui vari social network, sia che si tratti di un invito a cena piuttosto che della foto del collega di lavoro, e di comporre una sorta di hit parade dei contatti più attivi.
8hands non è l’unico servizio di questo tipo. L’alternativa più nota è rappresentata probabilmente da Flock che proprio lo scorso novembre ha messo online la sua versione 1.0. In questo caso si tratta di un browser, quindi un programma da usare in alternativa a Explorer o Firefox, per tenere traccia dei propri amici online. In entrambi i casi si tratta di servizi suscettibili di miglioramenti, ma rappresentano comunque ottimi tentativi di radunare tutti i propri contatti sociali sotto un unico ombrello.

Sono tante le istituzioni locali italiane che in questi giorni stanno prestando attenzione al sistema di riciclaggio dei rifiuti indifferenziati ideato dal ricercatore del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) Paolo Plescia, in collaborazione con la società Assing di Roma. Per i suoi vantaggi, infatti, la nuova tecnica promette di diventare una buona soluzione nelle mani delle amministrazioni che si trovano a dover affrontare l’emergenza rifiuti.
Senza bisogno di organizzare la raccolta differenziata, l’impianto Thor (significa Total house waste recycling, ma è anche il nome del dio della guerra nell’epica nordica) permette di raffinare meccanicamente i rifiuti solidi urbani e trattarli in modo da trasformarli in materiali utili e in combustibili di elevato potere calorico. Utilizzando, in più, una parte della stessa energia prodotta.
Il Thor, come un mulino di nuova generazione, riduce i rifiuti a dimensioni microscopiche: una miscela omogenea di granelli di circa 1 millesimo di centimetro. La miscela viene poi purificata dalle parti nocive per la salute e l’ambiente. Il resto, ossia il contenuto con potere calorico, può essere impiegato come carburante per motori “biodiesel”, caldaie a vapore, sistemi di riscaldamento centralizzati e impianti di termovalorizzazione di biomasse. “Combustibile utilizzabile con qualunque tipo di sistema termico ma privo di idrocarburi policiclici e povero di zolfo” puntualizza Plescia.
Il Thor (un prototipo è in funzione in Sicilia) ha una capacità di lavoro di circa 8 tonnellate l’ora, può essere trasportato ed essere acceso solo quando serve. Un impianto di 4 tonnellate all’ora costa 2 milioni di euro, occupa 300 metri quadrati e richiede circa 40 euro di spesa per tonnellata di materiale, contro i 100 di una discarica e i 250 di un inceneritore.
L’energia prodotta dal Thor può inoltre essere impiegata per vari fini, accoppiandola per esempio con un dissalatore in modo da produrre acqua potabile. Il tutto nell’assenza di odori da fermentazione e pericoli di batteri: alle pressioni generate nel mulino, infatti, questi ultimi non sopravvivono.

“Rilevamento tempestivo, risposta tempestiva”: è il motto di Larry Brilliant, direttore della fondazione umanitaria Google.org, per spiegare il progetto InSTEDD, un software che permette di raccogliere notizie sulle emergenze sanitarie nel mondo, e di far circolare rapidamente le informazioni attraverso il web e gli sms. Dall’hiv alla tubercolosi, dalle inondazioni agli tsunami: InSTEDD rileva gli ultimi dati su internet di epidemie e disastri, li visualizza in una mappa, consentendo di ridurre il tempo di gestione e di intervento in situazioni di pericolo. Nel caso dell’aviaria, per esempio, le segnalazioni spontanee in Thailandia erano arrivate su internet sei settimane prima di quelle delle autorità sanitarie. InSTEDD è un’iniziativa ancora in fase di sviluppo che ha appena ricevuto 5 milioni di dollari di finanziamento. L’attesa è comunque grande perché Larry Brilliant è quasi una leggenda: con l’Oms ha portato a termine nel 1980 la campagna per l’eradicazione del vaiolo, la più temibile malattia infettiva per gli esseri umani, e sta per debellare la poliomelite.

Quello di Google.org è un progetto che sfrutterà le reti dei social network: sarà integrato con Facebook e con Twitter, un popolare sistema di microblogging. Le informazioni sulle epidemie saranno sintetizzate anche attraverso mappe tridimensionali (come Google Earth e Microsoft Virtual Earth). E sarà possibile inviarle alle persone nelle aree colpite con un servizio sms. Un progetto simile, ma meno sofisticato, è quello sviluppato dall’università di Harvard con la Healthmap.

Anche i pesci rossi fanno la loro parte nel progresso scientifico, conciliando per una volta nazioni in tensione. Grazie a Moussa Youdim, farmacologo nato a Teheran, ma cittadino israeliano dal 1979, che presso il Technion-Israel Institute of Technology di Haifa, in collaborazione con lo statunitense National Institutes of Health, è riuscito a costruire un modello animale che simula il morbo di Parkinson proprio nel pesce rosso, come spiega un articolo pubblicato da Nature Protocols. Questa specie è stata scelta per lo studio della patologia e di nuovi farmaci per la sua cura, in quanto la barriera emato-encefalica del pesce rosso è più facilmente penetrabile di quella umana, ed è quindi relativamente più agevole ed economica l’introduzione di farmaci nel cervello, per verificarne l’esito terapeutico. La procedura seguita dal ricercatore richiede tra i 14 e i 30 giorni, in base al numero di esemplari testati, e prevede l’iniezione di una singola dose della tossina MPTP, sufficiente a dispiegare in tre giorni i suoi effetti nel pesce, il cui movimento diventa sempre più lento e incerto, contemporaneamente alla perdita di dopamina e norepinefrina, due neurotrasmettitori. Il prodotto tossico dell’ossidazione della MPTP, definito MPP+, si accumula in varie parti del cervello, uccidendo i neuroni. Gli effetti della tossicità della MPTP sono bloccati dagli inibitori della monoaminossidasi B, simili a quelli della rasagilina, un farmaco contro il morbo di Parkinson assunto per via orale. Youdim evidenzia però che il Parkinson nell’uomo si sviluppa lentamente nel corso di vari anni, perciò lo scopo primario di riprodurne i sintomi iniettando la tossina nel pesce rosso è quello di studiare nuovi rimedi per alleviarli, più che per curare effettivamente una malattia che nell’uomo si genera diversamente. Ma lo studioso non esclude che tra pochi anni sarà possibile disporre di farmaci liquidi da aggiungere al cibo per prevenire le malattie neurologiche e rallentare l’invecchiamento.

Nella mitologia greca sono le ninfe dei boschi: le Driadi hanno ispirato gli autori di Dryad, un nuovo software per aiutare i neofiti dei mondi digitali a creare in modo semplice alberi in tre dimensioni. Non bisogna imparare linguaggi informatici complicati né è necessario comprare programmi costosi. Dryad appare ai navigatori come una foresta immensa dove si può scegliere tra le varietà di alberi, ingrandendo le aree dove appaiono quelli più affini ai propri gusti. Si clicca poi sulla pianta, salvando un file obj, uno dei formati più diffusi nei programmi di grafica tridimensionali, che potrà essere successivamente utilizzato per “arredare” gli ambienti di un mondo virtuale.

Come spiega alla Techology Review il capo del progetto di Dryad, Vladlen Koltun dell’università di Stanford, l’obiettivo di lungo termine del loro software è di trovare un sistema facile da usare, consentendo alle persone non esperte di disegnare oggetti comuni e individui nei mondi virtuali. E la scommessa è anche quella di “coltivare” in questo modo una generazione di giardinieri virtuali. Secondo autorevoli analisti la navigazione sul web nel futuro sarà sempre più caratterizzata da ambienti tridimensionali: Dryad è uno dei primi tentativi di facilitare la partecipazione di massa all’evoluzione di internet.