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Articoli di approfondimento - Artisti della scienza: alla scoperta di nuovi talenti italiani

Nel corso della storia, l'Italia ha dato i natali ad alcuni tra i più celebri luminari al mondo in vari campi, tra cui l'arte, la politica, la scienza e la matematica. Oggigiorno, la ricerca italiana nell'ambito della scienza e della tecnologia continua a eccellere in base a modalità nuove, ingegnose e interessanti.

Economia digitale

Gerolamo Cardano era un matematico di talento del Rinascimento italiano, noto in particolare per le sue scoperte algebriche, oltre che per la sua fama di giocatore d'azzardo. Si trattava di certo di una brutta abitudine che ha stimolato tuttavia la sua ampia ricerca nel campo della teoria della probabilità, facendolo diventare uno dei fondatori di tale disciplina. Oggi, più di quattro secoli dopo la sua morte, il "Libro sulle probabilità nel gioco" di Cardano potrebbe essere una lettura interessante per chi volesse comprendere la speculazione finanziaria che ha condotto alla crisi economica globale, dalla quale l'Italia, al pari con la maggior parte del resto dell'Europa, non è ancora riuscita a uscire. Tuttavia, potrebbe essere presto disponibile una soluzione in grado di aiutarci a prevenire crisi future, grazie alla ricerca pionieristica condotta nel nostro paese che unisce il gioco serio con la teoria economica e le TIC. Condotto dall'Università Cattolica del Sacro Cuore, il progetto Crisis (1), finanziato dall'UE, fa ben sperare nella creazione di un metodo molto più intelligente e sofisticato di modellazione e di comprensione dell'economia europea. Mediante l'utilizzo di strumenti TIC basati su sistemi complessi, il team, che comprende ricercatori provenienti da tre altre istituzioni italiane nonché partner di sette altri Stati europei, sta sviluppando una simulazione dal basso verso l'alto "basata su agenti" che tiene assolutamente conto dell'eterogeneità delle azioni finanziarie delle famiglie, delle aziende e degli attori politici, integrando gli ultimi progressi provenienti dall'economia comportamentale. Tale strumento verrà utilizzato per la creazione di giochi seri per una più precisa previsione degli effetti di vari eventi macroeconomici e finanziari. "I modelli [attuali] potrebbero fornire risposte "abbastanza soddisfacenti" in situazioni normali, dimostrandosi altamente inadeguati durante i periodi di crisi. La crisi è stata caratterizzata da comportamenti che non si adattavano ai modelli "perfettamente razionali", da mercati che non riuscivano a progredire e da gravi squilibri economici lontani da una situazione di stabilità, mentre le caratteristiche sul microlivello delle strutture del sistema e della rete di interconnessione tra le istituzioni hanno avuto impatti sistemici importanti", spiega il partner del progetto Crisis. "Il progetto Crisis tenterà di occuparsi di queste limitazioni mediante la costruzione di un modello politico del sistema macroeconomico e finanziario della prossima generazione". Con lo stesso spirito, anche i ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche si stanno servendo di strumenti TIC allo scopo di migliorare la capacità degli economisti e dei politici di prevedere il rischio sistemico e le instabilità finanziarie globali. Nell'ambito del progetto FOC-II (2), un consorzio interdisciplinare di scienziati informatici, fisici, economisti e politici sta sviluppando una piattaforma collaborativa basata su TIC ai fini del monitoraggio della fragilità sistemica e della propagazione delle difficoltà finanziarie tra le istituzioni e i mercati in tutto il mondo. Mentre Cardano potrebbe rimanere affascinato dalla tecnologia in grado di offrire un modello del rischio e delle probabilità futuri, altri visionari italiani troverebbero certamente a dir poco rivelatori altri progetti sviluppati attualmente in Italia. Da Galileo Galilei a Giovanni Domenico Cassini, che hanno fatto importanti scoperte nel campo dell'astronomia e della fisica, allo straordinario spirito eclettico di Leonardo da Vinci e del fisico Alessandro Volta, l'Italia gode di un invidiabile patrimonio scientifico che rappresenta il punto di partenza per i ricercatori odierni. Ad esempio, Volta, che ha sviluppato la prima batteria e al quale dobbiamo il termine "volt", sarebbe sicuramente interessato al progetto Nanopower (3), attualmente coordinato dall'Università degli Studi di Perugia. In seguito alla diffusione sempre più vasta di dispositivi su nano e microscala, la risoluzione della questione relativa al metodo migliore di alimentazione diventa sempre più critica. Pertanto, l'obiettivo del progetto Nanopower consiste nello studio dell'efficienza energetica e nell'identificazione di nuove tecnologie di recupero dell'energia che verranno utilizzate e testate dal team in una gamma di dispositivi su nanoscala, come ad esempio oscillatori nanomeccanici non lineari, rettificatori di fononi e recuperatori di quanti. "Si tratta di un nuovo ed entusiasmante ambito che sta acquistando un'importanza crescente con la consapevolezza che una nuova generazione di dispositivi su micro e nanoscala finalizzati al rilevamento, all'elaborazione, all'attuazione e alla comunicazione non sarà possibile prima della risoluzione della questione dell'alimentazione", osserva il team del progetto Nanopower. Leonardo, che è stato descritto come un uomo di "curiosità inestinguibile" e "dall'immaginazione inventiva febbricitante", potrebbe rimanere senza dubbio colpito da un progetto che analizza le modalità di osservazione del mondo adottate dalle piante. Ciò, in pratica, costituisce il focus dell'iniziativa Pleased (4), coordinata dall'azienda WLAB, con sede a Roma. L'obiettivo consiste nell'utilizzare i segnali biologici delle piante per sviluppare una gamma prima nel suo genere di dispositivi basati su biosensori che potrebbero essere utilizzati come supporto per gestire una serie di problemi, dall'inquinamento dell'aria all'utilizzo di sostanze chimiche in agricoltura. "Le piante possiedono capacità di rilevamento straordinarie e significative. Ad esempio, ciascuna singola apice della radice può monitorare contemporaneamente e continuamente numerosi parametri chimici e fisici", afferma il team. "Un simpatico aforisma descrive perfettamente la nostra idea: "Un giorno andrete in giardino per guardare i fiori e anche i fiori vi guarderanno". E ancora più interessante è il fatto che le piante sparleranno di voi!". Da piante parlanti a robot toccanti e sensibili? In Italia ogni cosa sembra essere possibile. Nell'ambito del progetto Roboskin (5), un team coordinato dall'Università degli Studi di Genova, che coinvolge altri due partner italiani, nonché team provenienti dalla Svizzera e dal Regno Unito, ha lavorato allo sviluppo di robot caratterizzati da tecnologie di rilevamento tattile e da architetture cognitive allo scopo di sostenere la cognizione, il comportamento e la comunicazione basati sulla pelle. L'obiettivo consiste nel migliorare la capacità dei robot di funzionare in modo efficiente e sicuro in ambienti senza limiti e nel rafforzare altresì la loro abilità a comunicare e a cooperare tra di loro e con gli umani. Il sistema è stato testato con bambini autistici, che sono stati aiutati ad apprendere l'interazione sociale. "I bambini affetti da autismo hanno problemi col tatto, spesso con le azioni del toccare o dell'essere toccati", afferma il professor Kerstin Dautenhahn, uno dei ricercatori. "L'idea consiste nel rivestire il robot con la pelle poiché il tatto rappresenta una parte molto importante dello sviluppo e della comunicazione sociale e i sensori tattili consentiranno al robot di individuare i vari tipi di tatto, incoraggiando o scoraggiando vari approcci". Mentre i bambini con esigenze speciali potrebbero trarre benefici sociali dai robot, un altro progetto coordinato da ricercatori italiani è incentrato sul sostegno alla comunicazione e all'interazione sociale di ciascuno, il tutto rimanendo comodamente in casa. Nell'ambito del progetto Reverie (6), coordinato da STMicroelectronics, gli esperti stanno sviluppando un ambiente on-line sicuro e collaborativo, in grado di fondere gli aspetti migliori dei social network con la realtà virtuale e l'intrattenimento in 3D. Il team di progetto afferma che il sistema sarà in grado di consentire agli utenti di incontrarsi, socializzare e condividere esperienze, utilizzando strumenti che hanno già in casa, come ad esempio TV in 3D e Microsoft 3D Kinect, insieme ad una gamma di strumenti per la creazione di contenuti costruiti per la piattaforma. Un insegnante potrebbe, ad esempio, accompagnare la sua classe di geografia in un viaggio di istruzione virtuale on-line, un imprenditore potrebbe utilizzare il sistema per una presentazione importante, uno studente potrebbe servirsene per frequentare un corso di formazione a distanza oppure chiunque potrebbe cogliere l'opportunità di rivestire i panni del protagonista del proprio film preferito e invitare i propri amici a utilizzare insieme canali di social network esistenti. Con un'attenzione simile all'interazione, al divertimento e all'istruzione, i fautori del progetto SkyMedia (7), coordinato dall'azienda Mavigex, con sede a Bologna, si prefiggono l'obiettivo di dimostrare una nuova architettura end-to-end multimediale in grado di offrire esperienze multimediali immersive e uniche al pubblico durante eventi dal vivo. Mediante l'utilizzo di immagini in 3D catturate da veicoli aerei senza equipaggio, distribuite mediante comunicazioni e tecnologie di elaborazione all'avanguardia e visualizzate su piattaforme multimediali in 3D immersive, il team del progetto si augura che chiunque possa essere in grado di partecipare ad una maratona o di sentirsi in campo insieme alla squadra di calcio del cuore, sia a distanza che virtualmente. Questi progetti si basano su enormi quantità di dati. Tuttavia, non si tratta dell'unico ostacolo relativo alla mole di informazioni affrontato dai ricercatori italiani. Nell'ambito dell'iniziativa Epiwork (8), un team proveniente dalla Fondazione Istituto per l'Intercambio Scientifico sta sviluppando una tecnologia finalizzata all'analisi di enormi quantità di dati sociali, demografici e comportamentali allo scopo di sviluppare strumenti innovativi a supporto della previsione e dell'individuazione della diffusione delle malattie. Il team che lavora al progetto Photo-Fet , impegnato anche nell'ambito dell'assistenza sanitaria, sta sviluppando dispositivi a basso costo e monouso per il biorilevamento allo scopo di eseguire test diagnostici. Coordinati dal Consiglio Nazionale delle Ricerche, i ricercatori si prefissano l'obiettivo di creare dispositivi lab-on-a-chip molto più piccoli, precisi, affidabili ed efficienti e notevolmente più economici rispetto alle tecnologie esistenti. Come hanno dimostrato questi e molti altri progetti, oggi la scienza italiana rimane energica, emblematica e varia come accadeva durante il Rinascimento. Pare che i ricercatori italiani continuino a lavorare seguendo uno dei detti più famosi di Leonardo: "Come il ferro in disuso arrugginisce, l'acqua perde la sua purezza stagnando … così l'inazione sciupa l'intelletto". --- I progetti presentati in questo articolo sono stati sostenuti dal Settimo programma quadro (7° PQ) per la ricerca. (1) Crisis: Complexity Research Initiative for Systemic InstabilitieS (2) FOC-II: Forecasting Financial Crises II (3) Nanopower: Nanoscale energy management for powering ICT devices (4) Pleased: PLants Employed As SEnsing Devices (5) Roboskin: Skin-based technologies and capabilities for safe, autonomous and interactive robots (6) Reverie: REal and Virtual Engagement in Realistic Immersive Environments (7) SkyMedia: UAV-based capturing of HD/3D content with WSN augmentation, real-time processing and immaterial rendering for immersive media experiences (8) Epiwork: Developing the framework for an epidemic forecast infrastructure (9) Photo-Fet: Photo-Fet: Integrated Photonic Field-Effect Technology for bio-sensing functional components Link utili: - 7° PQ su CORDIS - Crisis su CORDIS - FOC-II su CORDIS - Nanopower su CORDIS - Pleased su CORDIS - Roboskin su CORDIS - Reverie su CORDIS - SkyMedia su CORDIS - Epiwork on CORDIS - Photo-Fet on CORDIS