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Come esplorare dei luoghi inaccessibili mediante sciami di sensori

Un’iniziativa dell’UE sta sviluppando sensori che si evolvono per riuscire ad accedere a posti irraggiungibili.

Tecnologie industriali

Sin dagli albori del genere umano, l’esplorazione di determinati luoghi, che spaziano dalle profondità degli oceani ai confini dell’universo, ha portato a numerose scoperte. Tuttavia, ci sono anche diversi ambienti che devono essere esaminati ma che non possono essere osservati in modo diretto, come i reattori chimici o nucleari, le condutture sotterranee per il trasporto di acqua e petrolio, lo spazio e l’interno del corpo. Il progetto Phoenix, finanziato dall’UE, ha affrontato questa sfida mediante lo sviluppo di un nuovo filone tecnologico che offrirà l’opportunità di arrivare in luoghi irraggiungibili. Immaginate una scena in cui minuscoli sensori si possono muovere assieme al flusso del liquido per esplorare il tubo digerente di una persona o per esaminare la qualità delle condutture idriche per prevedere e prevenire fuoriuscite e perdite. Potrebbe sembrare fantascienza, ma questa è la visione di Phoenix, che ha compiuto un ulteriore passo verso la creazione di agenti fisici versatili che esploreranno in modo ottimale gli ambienti sconosciuti. Grazie alla loro capacità di evolversi con caratteristiche di auto-organizzazione e auto-adattamento, questi minuscoli nodi sensoriali wireless ottimizzeranno la quantità e la qualità delle informazioni relative a luoghi che nessuno è in grado di raggiungere. Sciami di granelli I partner del progetto hanno condotto un esperimento iniziale lo scorso anno utilizzando granelli di plastica delle dimensioni di una pallina da ping pong riempiti con microsensori. Ciascuna di queste palline è in grado di raccogliere informazioni specifiche e di fornire un’immagine complessiva comunicando con le altre e formando con loro delle reti. Per esempio, i partner sperano che in futuro uno sciame di questi granelli sarà in grado di rilevare problemi quali ad esempio ostruzioni o guasti nelle condutture sotterranee. I granelli come agenti fisici esplorano l’ambiente sconosciuto per raccogliere informazioni. Queste informazioni sono usate per costruire un modello virtuale dell’ambiente in questione. Una notizia pubblicata sulla piattaforma giornalistica «Innovation Origins» spiega il processo: «I dati combinati vengono poi immessi in un secondo sistema centrale meno limitato che applica dei sofisticati approcci di intelligenza artificiale su agenti virtuali in un mondo virtuale. Le sue conoscenze e la sua “saggezza” possono essere poi usate per riprogrammare i riflessi e gli istinti dei sensori, migliorando in tal modo la loro precisione o rilevanza in modo evolutivo». Questi istinti evoluti sono tradotti in hardware e i sensori attraversano nuovamente il sistema per migliorare le osservazioni e i modelli per il sistema centrale. Il processo viene ripetuto varie volte per analizzare meglio l’ambiente sconosciuto sottoposto a indagine. Un articolo d’opinione pubblicato sul sito web della Commissione europea si riferisce al concetto di «co-evoluzione» dove «gli sciami di sensori e il modello del luogo inaccessibile sono ottimizzati simultaneamente mediante processi evolutivi che portano alla fine a sciami di sensori ottimizzati e modelli estremamente accurati». Adesso nel suo anno conclusivo, il progetto Phoenix (Exploring the Unknown through Reincarnation and Co-evolution) è stato lanciato nel 2015 per esplorare ambienti irraggiungibili con agenti fisici che possiedono dimensioni e risorse molto limitate, e che possono funzionare senza il controllo diretto su software e hardware. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto Phoenix

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Paesi Bassi

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