Skip to main content

Article Category

Story

Article available in the folowing languages:

Najważniejsze wiadomości - Artyści nauki: nowe pokolenie włoskich badaczy

Od wielu wieków Włochy były ojczyzną światowej sławy uczonych w bardzo zróżnicowanych dziedzinach, począwszy od polityki, aż po nauki ścisłe (w tym matematykę). Obecnie włoskie badania z zakresu nauk ścisłych i technologii nadal prowadzone są w nowatorski, pomysłowy i interesujący sposób.

Gospodarka cyfrowa

Gerolamo Cardano był utalentowanym włoskim matematykiem doby renesansu, znanym szczególnie za swoje osiągnięcie w dziedzinie algebry. Jednak Cardano był także hazardzistą. Nałóg ten trudno poczytać za zaletę, jednak dzięki niemu Cardano prowadził interesujące badania dotyczące teorii prawdopodobieństwa, stając się jednym z prekursorów tej dziedziny wiedzy. Obecnie, ponad cztery wieki po śmierci autora, dzieło Cardano zatytułowane "Rozprawa o grach losowych" ('Book on games of chance') mogłoby stanowić interesującą lekturę dla kogoś, kto chciałby zrozumieć mechanizmy spekulacji ekonomicznych, stanowiące przyczynę światowego kryzysu gospodarczego, który nadal dotyka zarówno Włochy, jak i większość krajów świata. Jednak rozwiązanie, które potencjalnie mogłoby pozwolić zapobiec przyszłym kryzysom, prawdopodobnie jest na wyciągnięcie ręki, dzięki przełomowym badaniom realizowanym w ojczyźnie Gerolamo Cardano, łączącym teorię gier z ekonomią i technologiami informacyjno-komunikacyjnymi (TIK). Uczestnicy kierowanego przez Universita Cattolica del Sacro Cuore i finansowanego ze środków UE projektu Crisis (1) pragną opracować bardziej inteligentną i wyszukaną metodę modelowania i pojmowania europejskiej gospodarki. Używając skomplikowanych, systemowych narzędzi TIK, zespół uczestniczący w projekcie Crisis, do którego należą naukowcy z trzech dodatkowych, włoskich uniwersytetów oraz partnerzy z siedmiu europejskich krajów, opracowuje bazującą na agentach symulację typu 'bottom-up' ("od podstaw"), uwzględniającą heterogeniczność mechanizmów finansowych rządzących gospodarstwami domowymi, przedsiębiorstwami oraz władzami poszczególnych państw, korzystając z najnowszych osiągnięć w dziedzinie ekonomii behawioralnej. Uzyskane w powyższy sposób dane zostaną wykorzystane do stworzenia szeregu scenariuszy pozwalających bardziej dokładnie przewidywać skutki wystąpienia różnorakich zdarzeń makroekonomicznych i finansowych. "[Stosowane obecnie] modele dostarczają co prawda zadowalające wyniki w warunkach normalnych, jednak podczas kryzysu modele te okazały się być skrajnie niewystarczające. Cechą charakterystyczną kryzysu były zachowania, których nie obejmują "w pełni racjonalne" modele, rynki, które nie były w stanie same się oczyścić, silne naruszenie równowagi ekonomicznej oraz mikroskalowe zjawiska w obrębie systemów i struktur sieci wzajemnych powiązań pomiędzy instytucjami, mające silne reperkusje w skali globalnej", tłumaczą uczestnicy projektu Crisis. "Celem projektu Crisis jest sprostanie powyższym ograniczeniom poprzez stworzenie nowego modelu opracowywania polityk w zakresie makroekonomii i systemów finansowych". Również naukowcy pracujący w Consiglio Nazionale delle Ricerche korzystają z narzędzi TIK, w celu polepszenia zdolności ekonomistów i decydentów w zakresie przewidywania zagrożeń systemowych oraz globalnych zachwiań równowagi finansowej. W ramach projektu FOC-II (2) interdyscyplinarne konsorcjum złożone z informatyków, fizyków, ekonomistów oraz decydentów opracowuje bazującą na technologiach TIK platformę współpracy, pozwalającą monitorować zagrożenia systemowe oraz rozprzestrzenianie się zaburzeń finansowych pośród instytucji i rynków na całym świecie. Podczas gdy Cardano byłby prawdopodobnie pod dużym wrażeniem technologii pozwalającej przewidywać przyszłe zagrożenia i prawdopodobieństwo wystąpienia konkretnych zdarzeń, inni włoscy naukowcy z pewnością uznaliby niektóre z projektów realizowanych obecnie w ich ojczyźnie za rewolucyjne. Współcześni włoscy naukowcy mogą czerpać inspirację z niebywałego dziedzictwa naukowego tego kraju, stworzonego przez naukowców takich jak Galileo Galilei i Giovanni Domenico Cassini, którzy dokonali rewolucyjnych odkryć w dziedzinie astronomii i fizyki, czy też wszechstronnie uzdolnionego Leonardo da Vinci oraz fizyka Alessandro Volta. Volta, któremu zawdzięczamy słowo wolt i który stworzył na przykład pierwszą na świecie baterię, z pewnością byłby zainteresowany pracami realizowanymi przez uczestników projektu Nanopower (3), koordynowanymi przez Universita degli Studi di Perugia. Wraz z upowszechnianiem się urządzeń projektowanych w mikro- i nano-skali, coraz ważniejsze staje się znalezienie odpowiednich źródeł i sposobów ich zasilania. W związku z powyższym celem projektu Nanopower są badania nad wydajnością energetyczną oraz poszukiwanie nowych źródeł energii, które zostaną wdrożone i przetestowane w szeregu nano-skalowych urządzeń, takich jak nano-mechaniczne oscylatory nieliniowe, "prostowniki fononów" ('phonon rectifiers') oraz "kombajny kwantowe" ('quantum harvesters'). "To nowa, ekscytująca dziedzina nauki, której znaczenie staje się coraz większe, gdyż obecnie wiadomo już, że opracowywanie nowych generacji urządzeń mikro- i nano-skalowych, które znajdą zastosowanie w sensoryce, przetwarzaniu, wzbudzaniu oraz w dziedzinie łączności, będzie możliwe jedynie wówczas, gdy uda się rozwiązać problemy związane z zasilaniem", zauważają uczestnicy projektu Nanopower. Da Vinci, określany jako człowiek o "niezaspokojonej ciekawości" oraz "nieograniczenie pomysłowej wyobraźni" byłby prawdopodobnie zainteresowany projektem, którego uczestnicy próbują znaleźć odpowiedź na następujące pytanie: jak rośliny "widzą" świat? Powyższe zagadnienie jest kluczowym elementem inicjatywy Pleased (4), koordynowanej przez zlokalizowaną w Rzymie firmę WLAB. Celem projektu Pleased jest wykorzystanie bio-sygnałów roślinnych do opracowania nowatorskiej gamy urządzeń wyposażonych w bio-czujniki, które pozwoliłyby sprostać wielu wyzwaniom, począwszy od zanieczyszczenia powietrza, aż po stosowanie środków chemicznych w rolnictwie. "Rośliny posiadają zaskakująco rozwinięte zdolności sensoryczne. Przykładowo, każde zakończenie korzenia może w sposób ciągły i jednoczesny monitorować wiele parametrów chemicznych i fizycznych", twierdzą członkowie zespołu. "Naszą wizję można opisać przy użyciu ciekawego aforyzmu: "Pewnego dnia wkroczysz do ogrodu, by spojrzeć na kwiaty - wówczas kwiaty odwzajemnią Twoje spojrzenie. Co ciekawsze, naszym zdaniem rośliny będą wręcz o Tobie plotkować!" Od plotkujących roślin po roboty, które mogą dotykać i czuć? Wydaje się, że we Włoszech wszystko jest możliwe. Uczestnicy koordynowanego przez Universita degli Studi di Genova projektu Roboskin (5), wśród których były dwa zespoły z Włoch, a także naukowcy ze Szwajcarii i Wielkiej Brytanii, opracowywali roboty wyposażone w czujniki dotyku oraz mechanizmy poznawcze, pozwalające uczyć się na podstawie dotyku, zachowania oraz komunikacji. Celem powyższych prac jest poszerzenie zdolności robotów i umożliwienie ich skutecznej i bezpiecznej pracy w swobodnym środowisku, a także zwiększenie ich możliwości w zakresie współpracy z innymi robotami oraz z ludźmi. Powyższy system przetestowały dzieci cierpiące na autyzm, ucząc się interakcji społecznych. "Dla dzieci chorych na autyzm dotyk stanowi wyzwanie - zarówno bycie dotykanym, jak i dotykanie innych", twierdzi Profesor Kerstin Dautenhahn, jeden z naukowców uczestniczących w projekcie Roboskin. "Postanowiliśmy pokryć roboty skórą, gdyż dotyk jest bardzo ważnym elementem rozwoju społecznego i komunikacji. Z kolei czujniki dotyku umożliwią robotom rozróżnianie różnych rodzajów kontaktu fizycznego, a następnie odpowiednie reagowanie". Podczas gdy dzieci specjalnej troski mogą czerpać korzyści społeczne z kontaktu z robotami, celem innego projektu koordynowanego przez włoskich naukowców jest wspieranie wszystkich obywateli w zakresie komunikacji i interakcji społecznej, umożliwiając im jednocześnie pozostawanie we własnych domach. Uczestnicy kierowanego przez firmę STMicroelectronics projektu Reverie (6) opracowują bezpieczne, internetowe środowisko współpracy, łączące najważniejsze zalety sieci społecznościowych z rozwiązaniami z zakresu wirtualnej rzeczywistości oraz rozrywki 3D. Zespół projektowy twierdzi, że powyższy system pozwoli użytkownikom spotykać się, udzielać się towarzysko oraz wymieniać się doświadczeniami korzystając z urządzeń, które już teraz posiadają, takich jak telewizory 3D czy konsole Microsoft 3D Kinect oraz używając narzędzi do tworzenia treści, stworzonych dla platformy Reverie. Nauczyciel będzie mógł na przykład zabrać swoich uczniów na wirtualną wycieczkę w teren, biznesmen lub biznesmenka będą mogli przeprowadzić ważną prezentację, student będzie mógł wziąć udział w kursach oferowanych na odległość, a dowolna osoba będzie mogła zagrać główną rolę w swoim ulubionym filmie oraz zaprosić do udziału w nim znajomych, dzięki sieciom społecznościowym. Podobny cel przyświecał uczestnikom kierowanego przez bolońską firmę Mavigex projektu SkyMedia (7), którzy skupili się na interakcji, rozrywce i edukacji, opracowując nowatorską, multimedialną i kompleksową architekturę zapewniającą unikalne, intensywne wrażenia uczestnikom wydarzeń odbywających się na żywo. Dzięki trójwymiarowym obrazom rejestrowanym przez bezzałogowe samoloty, przesyłanym w oparciu o najnowocześniejsze techniki transmisji i przetwarzania, a następnie wyświetlanym przy użyciu multimedialnych platform 3D, uczestnicy projektu mają nadzieję, że każdy będzie mógł uczestniczyć np. w maratonie lub znaleźć się na boisku, podczas meczu swojej ulubionej drużyny - w sposób zdalny i wirtualny. Powyższe projekty wymagają przetwarzania ogromnej ilości danych, jednak włoscy naukowcy zajmują się nie tylko tym wyzwaniem. W ramach inicjatywy Epiwork (8) zespół naukowców z Fondazione Istituto per l'Interscambio Scientifico pracuje nad technologią pozwalającą analizować duże ilości danych społecznych, demograficznych oraz behawioralnych, w celu stworzenia innowacyjnych narzędzi, pomagających przewidywać i wykrywać rozprzestrzenianie się chorób. Również w kontekście służby zdrowia uczestnicy projektu Photo-Fet (9) opracowują niedrogie, jednorazowe urządzenia, pełniące rolę bio-czujników oraz pozwalające przeprowadzać badania diagnostyczne. Celem powyższego projektu, koordynowanego przez Consiglio Nazionale delle Ricerche, jest stworzenie urządzeń typu laboratorium-na-mikroukładzie ('lab-on-chip'), które będą znacznie mniejsze, bardziej dokładne, niezawodne, wydajne i tańsze niż istniejące rozwiązania. Powyższe i inne projekty dowodzą, że współczesna włoska nauka jest tak samo dynamiczna, imponująca i zróżnicowana, jak miało to miejsce w dobie renesansu. Wszystko wskazuje na to, że włoscy naukowcy wzięli sobie do serca jedną z najbardziej znanych wypowiedzi Leonarda Da Vinci: "Jak żelazo z bezczynności rdzewieje, a woda gnije lub marznie od zimna, tak umysł psuje się bez ćwiczenia". --- Projekty opisane w niniejszym artykule uzyskały wsparcie na rzecz badań naukowych w ramach Siódmego Programu Ramowego (7PR). (1) Crisis: Badania nad złożonością niestabilności systemowych ('Crisis: Complexity Research Initiative for Systemic InstabilitieS') (2) FOC-II: Przewidywanie kryzysów finansowych ('FOC-II: Forecasting Financial Crises II') (3) Nanopower: Zarządzanie energią w nano-skali, z myślą o zasilaniu urządzeń TIK ('Nanopower: Nanoscale energy management for powering ICT devices') (4) Pleased: Rośliny jako urządzenia o zdolnościach czuciowych ('Pleased: PLants Employed As SEnsing Devices') (5) Roboskin: Technologie i zdolności bazujące na skórze, przeznaczone dla bezpiecznych, autonomicznych i interaktywnych robotów ('Roboskin: Skin-based technologies and capabilities for safe, autonomous and interactive robots') (6) Reverie: Rzeczywiste i wirtualne zaangażowanie w ramach realistycznych, wciągających środowisk ('Reverie: REal and Virtual Engagement in Realistic Immersive Environments') (7) SkyMedia: intensywne wrażenia multimedialne dzięki bezzałogowym jednostkom latającym rejestrującym materiały HD/3D, rozwiązaniom WSN, przetwarzaniu w czasie rzeczywistym oraz renderowaniu ('SkyMedia: UAV-based capturing of HD/3D content with WSN augmentation, real-time processing and immaterial rendering for immersive media experiences') (8) Epiwork: Tworzenie podwalin pod infrastrukturę służącą do przewidywania epidemii ('Epiwork: Developing the framework for an epidemic forecast infrastructure') (9) Photo-Fet: Zintegrowane, fotoniczne technologie wykorzystujące efekty polowe, przeznaczone dla funkcjonalnych komponentów bio-sensorycznych ('Photo-Fet: Integrated Photonic Field-Effect Technology for bio-sensing functional components') Użyteczne odnośniki: - Informacje na temat 7PR w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Crisis w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu FOC-II w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Nanopower w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Pleased w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Roboskin w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Reverie w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu SkyMedia w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Epiwork w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Photo-Fet w bazie danych CORDIS