Archivio per novembre, 2011

Gli animali vengono spesso impiegati per aiutare l’uomo, grazie ai loro sensi raffinati. Nei terremoti per cercare i superstiti, per scovare esplosivi o sostanze illecite, o semplicemente per andare a tartufi. Questi sono solo alcuni esempi, ma la ricerca tecnologica si è sempre impegnata per carpire il segreto della sensibilità animale e poterlo riprodurre con mezzi meccanici. E’ il caso del bio-sonar dei pipistrelli, un sistema perfetto, ancora oggi studiato nei laboratori che cercano di migliorare i moderni sonar militari. Gli esempi offerti dalla natura sono innumerevoli.

Una soluzione per poter adoperare i sensi espansi degli animali arriva dalla neuroscienza. Collegando degli innesti direttamente al cervello degli animali, possiamo controllarne i movimenti con un radiocomando. In questo modo i cyber-animali possono essere usati per gli scopi più svariati, sfruttando tutta la loro potenza biologica.

Ma qual è il limite della sperimentazione? E’ un discorso delicato che suscita un vespaio etico.

Le immagini che seguono potrebbero urtare la vostra sensibilità. Siete avvertiti.

Nel 1964 il neuroscienziato Josè Delgado (scomparso il 15 settembre 2011) fece un esperimento pionieristico. Studiando il cervello si chiese se fosse possibile inibire la ferocia innata dei tori. Tramite un innesto di elettrodi nell’area del cervello responsabile dei movimenti e dell’aggressività dell’animale, il Professor Delgado trasmetteva segnali radio che potevano domare il toro. Ecco il risultato:

Il Dottor John Chapin studia il cervello dei topi da oltre vent’anni con lo scopo di creare un’interfaccia animale-macchina. Il risultato è il robot-topo radiocomandato. Stimolando i baffi destri  il topo gira a destra, stimolando quelli sinistri gira a sinistra. Il topo ha la libertà di scelta, ma se fa come gli viene ordinato riceve un impulso nella zona del cervello che stimola il piacere.

Ecco come funziona l’innesto:

Uno dei progetti più sensazionali degli ultimi anni viene dal DARPA: gli insetti-spia radiocomandati. Ho tradotto la spiegazione del programma HI-MEMS direttamente dal loro sito. Lascio a voi ogni commento…

HYBRID INSECT MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (HI-MEMS)

Le api sono state addestrate per localizzare mine e armi di distruzione di massa attraverso il loro olfatto. Il programma Hybrid Insect Micro Systems (HI-MEMS) è volto a sviluppare la tecnologia per fornire il controllo sulla locomozione degli insetti, così come le redini sono necessarie per un efficace controllo della locomozione di un cavallo.

Le tecnologie derivate da HI-MEMS permeteranno molte funzionalità robotiche a basso costo, impattando lo sviluppo dei sistemi di difesa autonomi del futuro. La realizzazione dei cyborg fornirà piattaforme compatte che utilizzeranno sistemi biologici altamente efficienti, sviluppati nel corso di milioni di anni di evoluzione. Le piattaforme HI-MEMS estenderanno la durata e miglioreranno la capacità delle missioni microrobotiche, grazie all’efficienza combinata dell’accumulo di energia biochimica (grasso) e bio-attuatori (muscoli) rispetto al metodo tradizionale di conservazione di energia chimica (batteria) e attuatori (motori).

La tecnologia di base sviluppata in questo progetto servirà anche come strumento biologico per capire e controllare lo sviluppo degli insetti, aprendo nuovi orizzonti nella nostra comprensione dello sviluppo dei tessuti e fornendo nuovi percorsi tecnologici per sfruttare i sensori naturali e la generazione di energia degli insetti.

Il programma HI-MEMS è finalizzato allo sviluppo di interfacce strettamente collegate tra macchine-insetti collegando carichi elettronici ai muscoli o ai sistemi neurali durante le prime fasi della metamorfosi. Dal momento che la maggior parte dello sviluppo dei tessuti negli insetti si verifica nelle ultime fasi della metamorfosi, la crescita dei nuovi tessuti attorno al MEMS tenderà a guarire formando un’affidabile e stabile interfaccia tessuto-macchina.

Lo scopo dell’innesto MEMS sarà quello di guidare la locomozione dell’insetto, determinare la sua posizione ed estrarre l’energia per gestire i sistemi elettronici.

Il controllo della locomozione degli insetti sarà studiato usando diversi approcci, come l’eccitazione elettrica diretta muscolare, la stimolazione elettrica dei neuroni, la stimolazione elettromeccanica delle cellule sensoriali degli insetti e la presentazione di stimoli ottici con presentazioni visive micro-ottiche. Anche l’estrazione di energia sarà studiata usando diversi approcci, compresi i convertitori termo-elettrici, generatori risonanti piezoelettrici e magnetici e raccoglitori di energia a banda larga non risonanti.

Le ultime notizie che ho trovato riguardo il progetto HI-MEMS risalgono al 2009. Forse gli insetti-spia ci stanno già osservando. Maledette zanzare!

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Dopo altre settimane di silenzio mi faccio risentire. Spero che questa sia la volta buona per garantire una continuità produttiva su postumano.

Scusatemi, ma come vi ho già spiegato la mia assenza dal cyberspazio è dovuta principalmente a degli impegni su più fronti.

Ogni volta che rimando un post mi sale l’angoscia. Basta. Ricominciamo adesso. Con una data simbolica: 11/11/11.

Vi propongo un articolo che ho scritto per il magazine di tecnologia T3, con cui collaboro da qualche mese.

Parlo della scuola del futuro. Ve lo consiglio perché in questo momento storico abbiamo bisogno di risorgere e forse la rivoluzione deve cominciare proprio dall’istruzione e dall’educazione che diamo alle nuovissime generazioni.

Quando ho capito qual è lo scenario che si prospetta nei paesi tecnologicamente più avanzati sono rimasto a bocca aperta. Avrete molto su cui discutere!

Parlerò di questo argomento anche sabato a Verissimo (Canale 5) e in parte anche domenica sera a Lilit (Rai Tre).

Scuola 2.0

L’Italia, il bel paese, il rinascimento, il genio dell’arte e dello stile, la profonda cultura radicata nelle antiche cittadine con le architetture stratificate appartenenti a differenti epoche storiche. Lo spirito della tradizione accademica e la qualità delle nostre scuole, delle Università arcaiche e prestigiose, delle immense e preziose biblioteche.

Ma siamo sicuri che sia ancora così importante perpetrare il classico programma di studi adottato dai nostri sistemi scolastici? Nell’era dell’informazione istantanea, dove il web sopperisce ogni lacuna intellettiva, non rischiamo di rimanere indietro, ingolfati da un sistema superato? In che modo dovremmo aggiornarci? Come sarà la scuola del futuro?

Per rispondere a queste domande bisogna guardare la direzione presa dagli altri paesi e individuare il sistema più efficiente. È inevitabile notare come l’oriente stia crescendo ininterrottamente ormai da una ventina d’anni, sia come potenza economica che nell’espansione della sua influenza culturale a livello mondiale. Giappone, Cina e Corea del Sud sono le “tigri asiatiche” che vivono nel rinascimento tecnologico.

Proprio nella Corea del Sud è in corso il più innovativo e visionario programma di sviluppo educativo che prevede l’utilizzo massiccio di insegnanti robot. Avete capito bene. Insegnanti robot. Il progetto vorrebbe introdurre i sistemi didattici automatici a qualsiasi livello di istruzione. Il periodo di sperimentazione, durato diverse settimane, ha avuto talmente successo che entro il 2013 tutti gli asili e le classi elementari usufruiranno di un insegnante non umano.

Inizialmente verranno impiegati come istruttori di inglese, una professione che altrimenti richiederebbe docenti stranieri. Le lezioni vengono precaricate nel robot, oppure possono essere svolte in streaming live, grazie alla telepresenza di un professore collegato a distanza. Dunque gli insegnanti umani non spariranno subito, ma verranno affiancati dai robot che serviranno come loro assistenti.

Gli insegnanti robot sono già utilizzati in Giappone. Anche se hanno ancora delle forti limitazioni, in poco tempo riusciranno a sviluppare delle capacità impensabili per gli insegnanti umani. Possono discutere qualsiasi materia umanistica e scientifica, hanno un proiettore per le immagini e la telepresenza, permette ai genitori di osservare i propri figli mentre sono in classe, ma non solo. Si possono chiamare “ospiti” e divulgatori per interagire direttamente con gli studenti in aula.

Sono usati anche come baby-sitter nei centri commerciali. La mamma registra il bimbo, lo affida al robot, va a fare la spesa e lo ritira all’uscita. Può sempre dare una sbirciatina e parlare con il figlio attraverso la telecamera e lo speaker del robot.

Ad oggi in Corea i robot sono utilizzati in 500 asili, ma entro il 2013 verranno impiegati in 8000 asili e classi elementari.

L’intento è anche di entusiasmare i ragazzini nei confronti della robotica, abituarli alla convivenza con le macchine intelligenti e invogliarli ad intraprendere una carriera ingegneristica nel campo della progettazione di nuovi robot.

Ma i bambini come hanno reagito di fronte ad una maestra robot? Benissimo. Si sentono più liberi e sereni. Sono completamente a proprio agio quando si interfacciano con un device che assomiglia ad un giocattolo. Non sono intimiditi da un adulto, hanno meno paura di commettere degli errori e l’apprendimento risulta più facile, naturale e divertente. Non dimentichiamoci inoltre che i robot hanno una pazienza infinita e una conoscenza enciclopedica di ogni materia.

Possiamo anche sorridere, ma state certi che molti altri paesi adotteranno lo stesso sistema. L’era dei robot potrebbe equivalere alla rincorsa spaziale degli anni ’60. Ci sono troppi interessi. E la Corea del Sud non scherza. Il loro ministero dell’istruzione scientifica e tecnologica ha annunciato un investimento di 2 miliardi di dollari per digitalizzare entro il 2015 tutti i libri scolastici. Non sarà solo un risparmio di carta, ma un modo completamente nuovo di studiare. Gli allievi potranno godersi i loro nuovi libri digitali interattivi, completi di ogni documento multimediale. Avranno accesso ovunque al wifi e al sistema di cloud computing della scuola per condividere con gli altri I propri progressi attraverso i forum e le chat.

Nella scuola 2.0 il libro non esisterà più. Non servirà più. Le informazioni saranno scelte individualmente dagli studenti che, guidati dai professori, collegheranno a piacere varie fonti, in modo da delineare un arazzo dettagliato e appassionante della materia che stanno studiando. Verranno premiati i collegamenti  e le condivisioni migliori, così da promuovere un lavoro collettivo.

Già adesso usiamo questo sistema quando navighiamo in rete. Saltando da un link all’altro il tempo vola. Pensate cosa significherebbe riuscire ad entusiasmare lo studente nella stessa maniera, anche quando esegue una ricerca sulla biologia molecolare… Questa sarà la grande rivoluzione dell’istruzione digitale.

Daniele Bossari