Original qstring:  | /dl/rainews/articoli/Le-10-tecnologie-emergenti-piu-importanti-del-2015-42294df3-62bd-4449-ba05-bb05fa11db01.html | rainews/live/ | true
TECH

La classifica del World Economic Forum

Le 10 tecnologie che cambieranno il mondo

La tecnologia è, molto probabilmente, il maggior agente di cambiamento del mondo moderno. Pur non essendo mai completamente prive di rischi, le conquiste tecnologiche offrono soluzioni innovative alle sfide globali più pressanti della nostra epoca.

Questo articolo è stato pubblicato in originale sul World Economic Forum blog, "Agenda”

Condividi
di Bernard Meyerson

Nel compilare questo elenco, il Meta-Council on Emerging Technologies del World Economic Forum, un gruppo di 18 esperti, si affida alle competenze collettive delle comunità del Forum per identificare i più recenti ed importanti trend tecnologici. 




 

L’elenco per il 2015 è:

1. Veicoli a celle combustibili

2. Robotica di prossima generazione

3. Plastica riciclabile termoindurente

4. Tecniche ultra-precise di ingegneria genetica

5. “Additive manufacturing”

6. Intelligenza artificiale emergente

7. Produzione distribuita

8. Droni “sense and avoid”

9. Tecnologia neuromorfica

10. Genoma digitale

1. Veicoli a celle combustibili

Auto ad emissioni zero alimentate a idrogeno

Si parla dei veicoli a celle combustibili da diverso tempo, visti i molti e notevoli potenziali vantaggi rispetto ai veicoli elettrici e a quelli alimentati da idrocarburi. Eppure, solo recentemente sono stati raggiunti i livelli tecnologici necessari per permettere ai produttori di auto di cominciare a pianificarne la commercializzazione. Inizialmente, il prezzo sarà di circa $70.000, ma dovrebbe diminuire notevolmente nei prossimi due anni, con l’aumento nei volumi di produzione.

Diversamente dalle batterie, che devono essere caricate da una fonte esterna, le celle a combustibile generano elettricità in modo diretto, con combustibili quali l’idrogeno e il gas naturale. In pratica, le celle a combustibile e le batterie agiscono in combinazione: la cella a combustibile genera elettricità, le batterie immagazzinano questa energia fino a che non viene richiesta dai motori che alimentano il veicolo. I veicoli con cella a combustibile, quindi, sono ibridi ed è anche probabile che vengano dotati di un sistema di frenata rigenerativa – una caratteristica fondamentale per massimizzarne sia l’efficienza che il raggio d’azione.

Rispetto ai veicoli elettrici a batteria, quelli a cella combustibile si comportano come qualsiasi veicolo ad alimentazione convenzionale. Con un ampio raggio d’azione – fino a 650 km con un pieno (solitamente il combustibile usato è idrogeno compresso) – fare il pieno di idrogeno richiede solo 3 minuti. La combustione dell’idrogeno è pulita, produce solo vapore acqueo, quindi i veicoli a cella combustibile alimentati a idrogeno saranno a emissioni zero, un fattore importante data la necessità di ridurre l’inquinamento dell’aria.

Esistono diversi modi di produrre idrogeno senza generare emissioni di carbonio. Il dato più evidente è che le fonti elettriche rinnovabili, l’eolico ed il solare, possono essere utilizzate per elettrolizzare l’acqua – anche se è presumibile che l’efficienza energetica complessiva di questo processo sia piuttosto bassa. L’idrogeno può anche essere scisso dall’acqua in reattori nucleari ad alta temperatura oppure può essere generato da combustibili fossili quali carbone o gas naturale, ed il risultante CO2 catturato e non immesso nell’atmosfera.

Oltre alla produzione su vasta scala di idrogeno a basso costo, un’altra grande sfida è data dall’assenza di infrastrutture per la distribuzione dell’idrogeno, necessarie per affiancare e poi sostituire le stazioni di rifornimento di benzina e diesel. Il trasporto su lunga distanza dell’idrogeno, anche in forma compressa, non è attualmente fattibile dal punto di vista economico. Tuttavia, le tecniche più innovative per l’immagazzinamento dell’idrogeno, ad esempio i carriers per liquidi organici, che non richiedono serbatoi ad alta pressione, potranno presto ridurre il costo del trasporto su lunga distanza e diminuire i rischi associati all’immagazzinamento di gas e la loro fuoriuscita involontaria.

I veicoli a celle combustibili per il mercato di massa sono una prospettiva attraente, perché offrono la facilità di rifornimento e l’autonomia degli attuali veicoli diesel e a benzina, ma offrono benefici in termini di sostenibilità. Rendere concreti questi benefici sarà possibile solo se l’idrogeno verrà ottenuto da fonti rinnovabili o a bassa emissione che si possa distribuire ad una flotta di veicoli che, nel tempo, dovrebbe diventare di diversi milioni.

2. I robot di prossima generazione

Via dalla catena di montaggio

L’immaginazione popolare ha sempre sognato un mondo in cui i robot si occupano di  ogni genere di lavori quotidiani.

Questo futuro robotico non si è mai realizzato, ed i robot restano  ancora confinati nelle catene di montaggio delle industrie e ad altri compiti controllati. Nonostante siano usati intensivamente (per esempio nell’industria automobilistica) questi robot sono enormi e sono pericolosi per le persone; devono restare separate dagli operai in gabbie di sicurezza.

Ma i progressi della robotica stanno rendendo la collaborazione uomo-macchina una realtà quotidiana. Sensori migliori e più economici rendono un robot meglio capace di comprendere l’ambiente e interagire con esso. I corpi dei robot stanno diventando più adattabili e flessibili, I progettisti sono in grado ormai di prendere ad esempio la flessibilità e la destrezza di complesse strutture biologiche, come la mano umana. I robot stanno diventando meglio connessi, beneficiano della rivoluzione del cloud computing, stanno diventando capaci di accedere a istruzioni ed informazioni da remoto, piuttosto che dover essere programmati come unità pienamente autonome.

Questa nuova età della robotica allontana queste machine dalle grandi catene di montaggio e apre loro una più grande varietà di impieghi. Usando la tecnologia GPS, come gli smartphone, i robot  stanno iniziando a lavorare nella agricoltura di precisione per il controllo delle erbe infestanti e per il raccolto. In Giappone sis ta sperimentando l’uso dei robot nella cura della persona: aiutano i pazienti a scendere dal letto e aiutano le vittime di ictus a riprendere il controllo degli arti. Robot più piccolo e più abili, come Dexter Bot, Baxter e LBR iiwa, sono designati per essere programmabili e gestire lavori scomodi e troppo pesanti per gli operai umani.

In realtà, I robot sono l’ideale per compiti troppo ripetitivi o troppo pericolosi, possono lavorare 24 ore al giorno e costano meno dei lavoratori umani. In realtà, I robot di nuova generazione sono fatti per collaborare con gli umani e non per sostituirli. Anche considerando I progressi nell’intelligenza artificiale, il coinvolgimento e la supervisione umana rimarrà essenziale.

Rimane comunque il rischio che l’uso dei robot possa distruggere molti posti di lavoro. Anche se, il processo di automazione, nella storia tende a creare maggiore produttività, maggiore crescita e benefici  complessivi per l’economia.

La paura che ci portiamo dietro da decenni, di un futuro in cui schiere di robot collegati in rete sfuggono dal controllo potrebbe diventare più realistica con la nuova generazione di robot – ma più probabilmente svilupperemo invece una maggiore familiarità con l’idea del robot quando inizieremo ad impiegare robot domestici che ci aiuteranno nei servizi casalinghi. E la nuova ricerca nei robot sociali – che sanno come collaborare e stabilire alleanze sul luogo di lavoro con gli umani – significa che un future in cui persone e robot, ciascuno impegnato in ciò che sa fare meglio – è fortemente probabile. Nondimeno comunque, la prossima generazione di robot, pone questioni nuove per I filosofi e gli antropologi che studiano la relazione tra gli umani e le machine.

3. Plastiche riciclabili termoindurite

Un nuovo tipo di plastica per ridurre i rifiuti nelle discariche

Le plastiche si dividono tra termoplastiche e termoindurite. Le prime possono essere scaldate e modellate molte volte, si trovano ovunque nel mondo attuale, vanno dai giocattoli dei bambini ai lavandini dei bagni. Siccome possono essere fuse e rimodellate, le materie termoplastiche sono generalmente riciclabili. Le plastiche termoindurite invece possono essere scaldate e formate una volta sola, dopo di che avvengono cambiamento molecolari tali per cui mantengono la loro forma e resistenza anche se soggetti a intense calore e intense pressione.

A causa di questa durevolezza, le plastiche termoindurite sono parte vitale del mondo moderno, si usano per I telefoni mobile, I circuiti stampati e l’industria aerospaziale. Ma le stesse caratteristiche che le rendono essenziali le rendono anche non riciclabili. Di conseguenza la maggior parte dei materiali termoinduriti finiscono in discarica. Dato l’obiettivo della sostenibilità, c’è stata una grande pressione perché anche le plastiche termoindurite divenissero riciclabili.

Nel 2014 sono stati fatti progressi decisivi in quest’area, pietra miliare è stata la pubblicazione di un articolo nel giornale Science che annunciava la scoperta di nuovi tipi di polimeri termoinduriti riciclabili. Si chiamano poly(hexahydrotriazine), o PHT, e possono essere dissolti nell’acido, che rompe la catena del polimero in componenti monomere che possono essere riassemblate in nuovi prodotti. Queste strutture sono rigide e resistenti agli urti ed al calore come le altre con la stessa gamma di applicazioni dei loro predecessori non riciclabili. 

Questa innovazione dovrebbe – se adeguatamente applicate – avvicinarci molto ad una economia circolare con una grande riduzione del ricorso a discariche. Noi ci aspettiamo che I polimeri termoinduriti riciclabili sostituiscano completamente quelli attuali nel giro di 5 anni.


4. Tecniche di ingegneria genetica ad alta precisione

Una nuova scoperta offre risultati migliori con minori controversie

L’ingegneria genetica convenzionale è da tempo controversa. Tuttavia, stanno emergendo nuove tecnologie che ci consentono di correggere direttamente il codice genetico delle piante per renderle, ad esempio, più nutriente o meglio in grado di adattarsi al cambio climatico.

Al momento, l’ingegneria genetica delle piante si basa sull’uso del batterio agrobacterium tumefaciens che trasferisce il desiderato dna nel genoma obiettivo. La tecnica è sperimentata e affidabile, e, nonostante i timori dell’opinione pubblica, c’è consenso nelal comunità scientifica che organismi geneticamente modificati con questa tecnica, non presenti maggiori rischi delle modifiche ottenute con gli incroci tradizionali. Tuttavia, se l’agrobacterium è utile, si sono sviluppate negli ultimi anni tecniche più precise e varate di correzione del genoma.

Queste includono la ZFN, TALENS e, più recentemente, il Sistema CRISPR-Cas9, evoluto nei batteri come Sistema di difesa contro i virus. I sistemi CRISPR-Cas9 usano una molecola di RNA per modificare il DNA, inserendo un sequenza nota e selezionata dall’utente, nel genoma obiettivo. Questo può consentire di disabilitare geni non volute o modificarli in modo non distinguibile da una mutazione naturale. Usando la “ricombinazione omologa”, il CRISPR può essere usato per inserire nuove sequenze DNA o perfino nuovi geni nel DNA.

Un altro aspetto dell’ingegneria genetica che appare gravido di ulteriori progressi è l’uso dell’interferenza RNA nelle piante. RNAi è efficace contro I virus e I funghi patogeni, e può anche proteggere le piante contro gli insetti nocivi, riducendo il bisogno di pesticidi chimici. Geni di origine virale sono stati usati per proteggere la papaya dalle malattie, per esempio, senza che si sia osservato alcun segno di resistenza in dieci anni di utilizzo alle Hawaii. Il RNAi potrebbe beneficiare anche le più importanti colture per l’alimentazione umana, proteggere il grano, il riso, la patata, e la banana dalle malattie più devastanti.

Molte di queste innovazioni potrebbero essere particolarmente utili per i piccoli agricoltori nei paesi in via di sviluppo. Se così fosse l’ingegneria genetica diventerebbe meno controversa, perché sarebbe dimostrata la sua utilità nel migliorare il reddito degli agricoltori e la dieta di milioni di persone. Inoltre, una manipolazione genetica più precisa potrebbe placare I timori dell’opinione pubblica, perché la pianta o l’animale oggetto di queste tecniche non potrebbe essere considerate transgenico perché non verrebbe introdotto alcun materiale genetico estraneo.

Messe insieme, queste tecniche promettono di far progredire gli obiettivi di sostenibilità ambientale riducendo l’uso di pesticidi, di acqua e di fertilizzanti, ed ottenendo varietà genetiche in grado di adattarsi al cambio climatico.

5. Manifattura additiva

Il future del costruire, dagli organi stampabili alla cloche intelligente

Come il nome suggerisce, la manifattura additiva è il contrario di quella sottrattiva. Quest’ultima non è altro che la manifattura tradizionale: si inizia con un pezzo di materiale più grande del prodotto finito (legno, metallo, pietra, etc), che viene scavato, lavorato, fino a ridurlo alla forma voluta. La manifattura additive invece inizia con materiale fluido, liquido o polvere, e lo consolida in forma tridimensionale utilizzando un modello digitale.

I prodotti 3D possono essere personalizzati dall’utente, a differenza dei prodotti della manifattura di massa. Un esempio viene dalla società Invisalign, che usa immagini digitali dei denti dei client per creare apparecchi quasi invisibili su misura per le loro bocche. Altre applicazioni portano la stampa 3D verso direzioni ancora più innovative: con la stampa diretta di cellule umane, è ora possibile creare tessuti viventi che possono trovare applicazione nella sperimentazione di nuovi farmaci e, infine, nella riparazione e rigenerazione di tessuti . Un esempio di questo bioprinting è offerto dai tessuti epatici stampati da  Organovo, che servono a sperimentare I farmaci, e potrebbero essere alla fine usati per creare organi da trapiantare. Il Bioprinting è stato già usato per rigenerare la pelle e le ossa, I tessuti cardiaci e vascolari, e offre grande potenziale nella medicina personalizzata del future.

Un importante sviluppo della manifattura additive sarebbe la stampa 3D di componenti elettronici integrati, come I circuiti stampati. Componenti computer a nano scala come I processor sono difficili da creare in questo modo perché è complesso combinare componenti elettronici di materiale diverso. La stampa 4D ora promette di fornirci una nuova generazione di prodotti in grado di modificarsi in risposta ai cambiamenti dell’ambiente come il calore e l’umidità. Una tecnologia utile per gli abiti o le scarpe, per esempio, o per I prodotti medicali, come gli impianti destinati a cambiare il corpo umano.

Come la manifattura distribuita, la manifattura additiva è potenzialmente devastante per I processi tradizionali e la catena dei fornitori. Ma per ora rimane una tecnologia ai primi passi, con poche applicazioni come l’industria automotive, l’aerospaziale e il settore medico. Ci aspettiamo una rapida crescita nella prossima ecade man mano che aumentano le opportunità e questa tecnologia si avvicina al mercato di massa.

6. La nuova intelligenza artificiale

Che succede quando un computer impara ad imparare?

L’Intelligenza artificiale (IA) è, in termini semplici, la scienza di far fare ai computer quel che le persone sono in grado di fare . Negli ultimi anni, l’IA ha fatto grandi passi avanti: molti di noi usano smartphones che sono in grado di riconoscere la voce umana, oppure si sono trovati in un aeroporto in cui si usano tecniche di riconoscimento facciale automatico. Automobili che si guidano da sole, e droni volanti automatici sono ora in fase di sperimentazione prima di essere lanciati sul mercato, mentre per alcuni compiti di memoria e apprendimento le macchine ormai sono superiori agli umani. Watson, un Sistema di intelligenza artificiale, ha battuto I migliori candidate umani al gioco a quiz Jeopardy.

L’intelligenza artificiale, a differenza del normale hardware e software, consente ad una macchina di percepire l’ambiente e elaborare risposte. La nuova intelligenza artificiale compie un passo avanti, con il progresso che arriva da machine in grado di imparare automaticamente assimilando grandi volume di informazioni. Un esempio è NELL, il Never-Ending Language Learning project della Carnegie Mellon University, un computer che, non solo legge i fatti navigando attraverso milioni di pagine web, ma tenta nel processo di migliorare la sua capacità di comprendere per ottenere migliori risultati in futuro.

Come i robot di prossima generazione, l’IA porterà significativi incrementi di produttività quando le macchine sostituiranno gli umani in certi ruoli. Ci sono ormai le prove che le automobili che si guidano da sole ridurranno gli incidenti, diminuiranno morti e feriti sulle strade, perché le machine eviteranno gli errori umani, come la perdita di concentrazione, difetti di vista, e altri problemi. Le machine intelligenti, avendo un accesso più rapido a un enorme quantità di informazioni, capaci di decidere senza esser condizionate da pregiudizi ed emozioni, potrebbero un domani emettere diagnosi più accurate di quelle dei medici. Il sistema Watson si utilizza già in oncologia per assistere nelle diagnosi e nelle opzioni di cura personalizzate per i pazienti.

A parte gli incubi fantascientifici e distopici, l’IA chiaramente presenta dei rischi – il più ovvio è che machine ultra intelligenti potrebbero un giorno schiavizzare il genere umano. Questo rischio, per quanto ancora remote, viene tuttavia preso sul serio dagli esperti, molti dei quali hanno firmato una lettera aperta coordinata dal Future for life Institute a gennaio del 2015 per dirigere lo sviluppo dell’IA senza incorrere in questo esito catastrofico. Più prosaicamente, I cambiamenti economici causati da computer intelligenti che rimpiazzano i lavoratori umani, potrebbero esacerbare la diseguaglianza sociale e minacciare molti posti di lavoro. Per esempio, droni automatici potrebbero rimpiazzare i postini, e i veicoli a guida automatica far sparire i tassisti.

D’altra parte l’IA renderà le caratteristiche tipicamente umane – creatività, emozioni, relazioni – più preziose. Più le machine svilupperanno forme di intelligenza, più verrà messa in discussione la nostra consapevolezza di cosa significa essere umano.

7. Manifattura distribuita

La fabbrica del futuro è online – e sulla porta di casa

La manifattura distribuita capovolge la maniera in cui noi produciamo e distribuiamo i prodotti. Nella manifattura tradizionale, le materie prime vengono immagazzinate, assemblate e trasformate in grandi fabbriche centralizzate in prodotti finiti identici che vengono distribuiti ai clienti. Nella manifattura distribuita, invece, le materie prime , e il prodotto finito vengono lavorati molto vicino al consumatore finale.

Essenzialmente, il senso della manifattura distribuita è quello di sostituire il più possibile la supply chian materiale con informazioni digitali. Per costruire una sedia, per esempio, piuttosto che immagazzinare legname e trasformarlo in sedie in uno stabilimento centrale, si possono distribuire i progetti digitali a manifatture locali che utilizzano sistemi computerizzati di taglio, conosciuti come routers CNC. I pezzi possono essere assemblati dal consumatore stesso o da laboratori locali che li possono trasformare in prodotti finiti. Una compagnia che già usa questo modello è la AtFAB americana.

L’utilizzo attuale della manifattura distribuita si appoggia molto sul movimento dei “maker”, in cui amatori entusiasti usano le loro stampanti 3D e costruiscono i prodotti utilizzando materiali locali. Qui ci sono elementi del pensiero “open source”, secondo cui i consumatori possono personalizzare il prodotto adattandolo ai loro bisogni e alle loro preferenze. Invece di essere guidato dal centro, l’elemento di design creativo può essere generato dal pubblico; i prodotti possono assumere un carattere evolutivo quanta più gente viene coinvolta nel crearli e trasformarli.

La manifattura distribuita dovrebbe provocare un più efficiente uso delle risorse, con meno capacità sprecata in fabbriche centralizzate. Inoltre abbassa le barriere di ingresso al mercato riducendo la quota di capitale necessario per costruire i primi prototipi e prodotti. Inoltre, dovrebbe ridurre l’impatto ambientale complessivo: l’informazione digitale viaggia sul web ed evita di dover spedire beni materiali su strada o ferrovia, o sulle navi; mentre le materie prime vengono immagazzinate vicino al consumatore, riducendo ulteriormente la quantità di energia richiesta per i trasporti.

Se divenisse più diffusa, la manifattura distribuita, potrebbe sconvolgere il mercato del lavoro e la logica economica della manifattura tradizionale. Inoltre pone dei rischi: potrebbe diventare più difficile controllare, ad esempio, medicinali prodotti in remoto, mentre aiuterebbe la diffusione incontrollata di prodotti illegali o pericolosi come le armi. Non tutto si può produrre con la manifattura distribuita e quella tradizionale dovrebbe comunque continuare ad esistere per la maggior parte dei beni di consumo.

La manifattura distribuita può incoraggiare una più ampia diversità in oggetti che ormai sono standardizzati, come gli smartphones e le automobili. Le dimensioni non sono un ostacolo: una compagnia del regno unito, Facit Homes, usa progetti personalizzati e stampa 3D per creare case su misura del consumatore. Le caratteristiche dei prodotti evolveranno per servire differenti mercati e diverse geografie, e ci sarà una rapida proliferazione di beni e servizi in regioni del mondo attualmente poco servite.

8. ‘Droni “sense & avoid”

Robot volanti per controllare le linee ad alta tensione o portare aiuti di emergenza

Gli oggetti volanti senza pilota, o droni, sono divenuti una importante e controversa componente delle capacità militari in anni recenti. Si usano anche in agricoltura, per filmare e in molte altre applicazioni che richiedano una estesa e poco costosa sorveglianza aerea. Ma fino ad oggi, tutti questi droni hanno avuto piloti umani; la differenza è che i piloti sono a terra e guidano i velivoli da remoto.

Il prossimo passo nella tecnologia dei droni è sviluppare macchine che guidano da sole, aprendoli ad applicazioni nuove. Perché questo accada i droni devono essere in grado di percepire l’ambiente e reagire ad esso alterando la loro traiettoria di volo per evitare la collisione con altri oggetti. In natura gli uccelli, i pesci e gli insetti possono raggrupparsi in stormi, ogni animale risponde agli stimoli di chi gli sta accanto quasi simultaneamente in modo da consentire allo stormo, allo sciame al banco di volare come un solo individuo. I droni possono emulare questo.

Con una sufficiente autonomia e sistemi per evitare le collisioni i droni potrebbero iniziare a svolgere compiti troppo pericolosi per gli esseri umani: controllare le linee elettriche per esempio, o portare medicinali nelle emergenze. I droni sarebbero in grado di trovare la strada migliore per arrivare a destinazione tenendo conto di altri oggetti volanti e di ostacoli. In agricoltura, droni autonomi possono raccogliere e processare grandi quantità di dati dall’alto per definire con precisione gli input di concime e irrigazione.

Nel gennaio del 2014, Intel e Ascending Technologies hanno presentato un drone multielica che poteva navigare su una rotta disseminata di ostacoli e evitare automaticamente tutto quel che si parava sul loro percorso. La macchina usa il modulo camera di Intel RealSense, che pesa appena 8 grammi ed è spessa meno di 4 millimetri. Questa capacità di evitare le collisioni ci permetterà in futuro di volare in uno spazio condiviso, con molti droni che volano contemporaneamente vicino agli esseri umani ed operano dentro e vicino ai centri abitati per svolgere una moltitudine di compiti. I droni sono essenzialmente robot che operano in tre, piuttosto che in due, dimensioni; i progressi nella prossima generazione di robot accelereranno questo trend.

I veicoli volanti non saranno mai privi di rischi, sia che vengano pilotati da umani che da macchine intelligenti. Perché vengano adottati diffusamente, i droni  sense and avoid devono essere affidabili nelle condizioni più difficili: di notte, durante i temporali o le tempeste di sabbia. A differenza dei nostri attuali strumenti elettronici (che sono in realtà immobili, visto che dobbiamo portarli in giro noi), i droni porteranno una grande trasformazioni perché sono dotati di movimento e hanno la capacità di volare in un mondo tridimensionale che va oltre la portata della nostra esperienza diretta. Quando saranno ubiqui espanderanno grandemente la nostra presenza, produttività ed esperienza umana.

9. La tecnologia neuromorfica

Chip di computer che imitano il cervello umano

Perfino oggi i più avanzati supercomputer non riescono a emulare la complessità del cervello umani. I computer sono lineari, muovono dati avanti e indietro tra i chip di memoria ed un processore centrale utilizzando condutture ad alta velocità. Il cervello, dall’altra parte, è pienamente interconnesso, con logica e memoria intimamente collegate a miliardi di volte la densità e la varietà che si può trovare in un moderno computer. I chip neuromorfici mirano a elaborare l’informazione in un modo fondamentalmente differente dall’hardware tradizionale, mimando l’architettura del cervello per ottenere grandi progressi nella capacità del computer di pensare e di reagire.

La miniaturizzazione ha portato enormi aumenti nel potere di calcolo dei computer negli anni, ma il collo di bottiglia rappresentato dalla necessità di far passare continuamente i dati dalla memoria al processore utilizza grandi quantità di energia e sviluppa calore, limitando ulteriori progressi. Invece, i chip neuromorfici possono usare meno energia ed essere più potenti, combinare il data-storage e il data-processing negli stessi moduli interconnessi . In questo senso, il sistema copia le reti neurali, che, a miliardi, costituiscono il cervello umano.

La tecnologia neuromorfica rappresenterà la prossima evoluzione dei computer, consentendo un trattamento dei dati più rapido e una maggiore capacità di apprendimenti per le machine. Il chip TrueNorth dell’IBM da un milione di neuroni, presentato come prototipo ad agosto 2014, ha una efficienza energetica, per alcuni compiti, che è centinaia di volte superiore ad una CPU (Central Processing Unit) convenzionale, ed è più comparabile, per la prima volta, alla corteccia cerebrale. Con un aumento esponenziale della capacità dei computer disponibile con meno energia e volume, i chip neuromorfici dovrebbero consentire alle nuove macchine di guidare il prossimo stadio di sviluppo nella miniaturizzazione e nell’intelligenza artificiale.

Le potenziali applicazioni includono: droni più abili a elaborare e reagire a stimoli visivi, smartphone e telecamere  molto più intelligenti e capaci di digerire dati su di una scala tale da svelare i segreti dei mercati finanziari o delle previsioni del tempo. I computer saranno capaci di prevedere ed apprendere piuttosto che limitarsi a rispondere in maniera pre programmata.

10. Genoma digitale

Assistenza sanitaria in un’epoca in cui il proprio codice genetico sta in una penna Usb


Mentre il primo sequenziamento dei 3,2 miliardi di coppie di basi di Dna che compongono il genoma umano durò molti anni e costò decine di milioni di dollari, oggi il proprio genoma può essere sequenziato e digitalizzato in alcuni minuti e al costo di poche centinaia di dollari. I risultati possono essere inviati al proprio computer attraverso una penna Usb e condivisi facilmente via internet. La capacità di determinare rapidamente e a basso costo la nostra struttura genetica promette di dar luogo a una rivoluzione che porterà a un’assistenza sanitaria più personalizzata ed efficace.

Molte delle patologie più difficilmente curabili, dai problemi di cuore al cancro, hanno all’origine una componente genetica. Il cancro è infatti meglio descrivibile come una malattia del genoma. Grazie alla digitalizzazione, i medici potranno prendere decisioni sulle terapie conoscendo la struttura genetica del tumore. Questa novità sta anche facendo diventare una realtà la medicina di precisione, rendendo possibile lo sviluppo di terapie estremamente mirate che hanno un potenziale di riuscita migliore, in particolare per i pazienti che lottano con il cancro.
Come tutti i dati personali, il genoma digitale dovrà essere tutelato per motivi di privacy. La determinazione del profilo genetico di un individuo ha già posto delle sfide, in particolare per il modo in cui la gente reagisce a una maggiore consapevolezza del proprio rischio di sviluppare malattie genetiche e per come altri – come datori di lavoro o compagnie di assicurazione – potrebbero voler accedere a queste informazioni e volerle poi usare. I benefici tuttavia probabilmente superano ampiamente i rischi, poiché trattamenti individualizzati e terapie mirate possono essere sviluppati col potenziale di essere applicati alle moltissime malattie causate o favorite da cambiamenti nel Dna.

Condividi