Uno sguardo sulla ricerca e la sperimentazione scientifica.
Per comprendere meglio le nuove prospettive tecnologiche abbiamo dedicato quest’area del sito alle notizie legate alla divulgazione scientifica.
L’obiettivo è capire in quali ambiti e contesti vedremo applicate alcune delle tecnologie emergenti di cui sentiamo spesso parlare oggi. Vogliamo esplorare il mondo della ricerca per capire dove sta andando e che cosa potremo vedere in futuro.
A Torino, un team multidisciplinare ha messo a punto un metodo di analisi che ha impiegato tecniche di Machine Learning per una terapia post infarto accurata ed efficace. Del team fa parte il professor Umberto Morbiducci, che evidenzia il grande valore della ricerca e prospetta le opportunità che si aprono con l’intelligenza artificiale.
Le tecnologie che fanno capo all’ambito di studi dell’intelligenza artificiale oggi sono in grado di elaborare qualsiasi tipo di immagine a partire dall’associazioni dei dati testuali contenuti nel database. Vediamone alcuni esempi.
Il recente studio di un gruppo di scienziati si è spinto fino a dimostrare come i funghi possiedano proprietà che consentono loro di percepire ed elaborare una serie di stimoli esterni, aprendo così la strada alla futura realizzazione di dispositivi elettronici e materiali da costruzione fungini che, perfettamente ecosostenibili, non inquinano l’ambiente.
Uno studio co-condotto dal Berkeley Lab e dalla Columbia Engineering potrebbe portare a immagini su nanoscala ad alta risoluzione (e in tempo reale), superando l’ostacolo della diffrazione che, nella microscopia attuale, impedisce di mettere a fuoco campioni della grandezza di un miliardesimo di metro.
Nel Regno Unito, centinaia di pazienti oncologici hanno beneficiato dell'utilizzo di algoritmi per gestire a distanza i sintomi del cancro e gli effetti collaterali della chemioterapia.
Un nuovo studio condotto dai ricercatori della Incheon National University, in Corea del Sud, mostra come realizzare celle fotovoltaiche completamente trasparenti.
La chimica sta cambiando il modo di rappresentare gli elementi sulla tavola periodica. Nuove teorie e originali rappresentazioni grafiche aprono alla scoperta di nuovi materiali, utili nell’ambito della robotica e della scienza dei materiali.
Un nuovo test della vista - sviluppato, grazie anche al supporto di un algoritmo AI, dagli scienziati dell’University College London (UCL), in collaborazione con il Western Eye Hospital di Londra - potrebbe diventare strumento predittivo in ambito oculistico, formulando una diagnosi precoce della degenerazione maculare senile di tipo umido addirittura tre anni prima che si manifestino i sintomi.
Gli Stati Uniti hanno deciso di investire 130 milioni di dollari per finanziare progetti di ricerca e sviluppo nell’ambito dell’energia rinnovabile da fonte solare. L’intelligenza artificiale figura in una parte dei progetti, dove l’innovazione tecnologica è la vera protagonista.
Un nuovo corso di studi sonda che cosa accade negli strati più profondi e nascosti della rete neurale nell’ambito di applicazioni di computer vision, arrivando a intervenire – modificandolo - nel complesso meccanismo di ragionamento della macchina.
I ricercatori di medicina dell’Università di Tennesse hanno sviluppato un algoritmo in grado di individuare la presenza di traumi infantili. Il sistema sfrutta alcune tecniche di intelligenza artificiale e funziona come un chatbot: attraverso le domande giuste, riesce a individuare le cause dei disagi vissuti dai bambini.
La scienza che progetta robot morbidi e deformabili, nati ispirandosi a polpi e a piante, oggi conosce uno sviluppo incredibile. Merito anche della ricerca italiana, che sta lavorando per la robotica del futuro, utile anche per creare organi vitali.
Nell’ambito della ricerca sugli esoscheletri, la Technical University of Munich (TUM) fissa un nuovo obiettivo: arrivare a interpretare le intenzioni di movimento di chi li utilizza, trasformando questi robot indossabili, da semplici impalcature che sostengono i pazienti paraplegici, a tecnologia che si muove insieme a loro.
La soft robotics, andando oltre la rigida struttura dei robot tradizionali, si occupa della messa a punto di robot dai materiali leggeri, deformabili, capaci di interagire con gli esseri umani e l’ambiente circostante. Ebbene, i ricercatori della Northwestern University sono andati oltre: hanno sviluppato una struttura particolarmente morbida, priva di hardware, che si comporta come un robot e il cui scheletro in nichel risponde a campi magnetici esterni.
Grazie alle tecnologie di deep learning, il team di DeepMind ha risolto con successo il famigerato Protein Folding Problem: costruire la struttura 3D di una proteina a partire dalle informazioni della sequenza di amminoacidi che la compongono. Si tratta della dimostrazione pratica di come l’intelligenza artificiale sia in grado di cambiare per sempre la ricerca e l’applicazione nell’ambito della biologia molecolare, aprendo nuove possibilità nella farmacia, nella medicina e nelle tecnologie ambientali.
Una produzione ad alta velocità potrebbe aumentare la commercializzazione dei pannelli fotovoltaici a base di perovskite: è l’obiettivo di un team di scienziati dell’Università di Stanford che, utilizzando una particolare tecnica di lavorazione, è stato in grado di produrre 12 metri di pellicola di perovskite al minuto, circa quattro volte più velocemente di quanto sia necessario per produrre una cella fotovoltaica di silicio.
I biotecnologi del Boyce Thompson Institute, all’interno della Cornell University, nello stato di New York, hanno creato un genoma di riferimento per il pomodoro selvatico, scoprendo così sezioni del genoma alla base del sapore, delle dimensioni e della maturazione del frutto, della tolleranza allo stress e della resistenza alle malattie.
In base a un recente studio condotto da un team interdisciplinare di ricercatori inglesi, i nanodiamanti sono in grado di segnalare la presenza del virus HIV con una sensibilità maggiore rispetto alle nanoparticelle d'oro normalmente utilizzate in questo genere di test, aprendo così la strada alla diagnosi precoce delle patologie virali ad alto contagio grazie alle proprietà di questo nanomateriale.
Exscalate4Cov esegue in Italia l’esperimento di supercalcolo più complesso mai realizzato al mondo per identificare nuove terapie contro il virus Sars Cov2.
In campo, sotto il coordinamento di Dompé, la biblioteca molecolare Exscalate, i supercomputer HPC5 di Eni e Marconi100 di Cineca (81 petaflop di capacità di calcolo) su cui gireranno il software di screening virtuale realizzato e ottimizzato dal Politecnico di Milano e Cineca, e gli Advanced Analytics e le tecniche di Intelligenza Artificiale di SAS.
Un ricercatore della Boston University e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Harvard University, in un recente articolo pubblicato su Science, ha illustrato gli ultimi importanti traguardi raggiunti nel campo di studi che si occupa della progettazione di mani robotiche dotate di senso del tatto.
Uno studio dell’University of Southern California ha indagato un aspetto molto particolare della generazione di linguaggio naturale da parte della macchina: la comprensione del contesto in cui si inserisce la frase. Giungendo alla conclusione che c’è ancora molto da lavorare sulle modalità di addestramento degli algoritmi AI, affinché riproducano un linguaggio che non sia solo grammaticalmente e sintatticamente corretto, ma che abbia anche un senso logico.
La biorobotica si ispira alla natura, al mondo animale e vegetale e, attingendo alla robotica, alla bioingegneria e all’intelligenza artificiale, esplora forme di intelligenza diverse da quella umana, ma non per questo meno efficaci. Vediamone gli studi e i progetti e i loro ambiti di applicazione.
Nell’ambito del progetto europeo FIThydro, i ricercatori della TalTech - Tallin University of Technology, in Estonia, insieme ad altri studiosi di tutta Europa, hanno sviluppato metodi e tecnologie volte a rendere l'energia idroelettrica più rispettosa della fauna ittica e sostenibile dal punto di vista ambientale.
Dalla Southern California University, un algoritmo AI che consente ai robot umanoidi di imitare l’intelligenza umana non solo nelle capacità cognitive, ma anche nel mantenimento dell’equilibrio e della postura corretta, integrando circuiti analogici che ne controllano il movimento e circuiti digitali che ne governano le percezioni sensoriali e la capacità decisionale.
Quello dei nanomateriali per rivestimenti e, più precisamente, delle pellicole (o film) sottili per la ricopertura di strutture o superfici, è uno dei segmenti di ricerca su cui, negli ultimi anni, si sta focalizzando la scienza dei materiali e delle nanotecnologie. Con esiti interessanti per possibili applicazioni nell'ambito della microelettronica, biomedicina e nanomacchine.
La predizione delle immagini salienti è un problema ancora aperto dell’AI e della Computer Vision. Si tratta di un processo di apprendimento basato su reti neurali che richiedono grandi quantità di dati per fornire risultati precisi. Sulla Visual Saliency Prediction - capacità di predire le aree di fissazione dell’occhio umano sulle immagini - si concentra il lavoro di ricerca di Marcella Cornia, ingegnere e fresca vincitrice del Premio Giovani Ricercatori 2020
Si chiama Hydrocarbot il robot autonomo con il quale quattro giovanissimi ragazzi liguri hanno vinto le Olimpiadi della Robotica e rappresentato l’Italia alla First Challenge di Dubai. Il robot autonomo riesce a raccogliere gli idrocarburi sversati in acqua grazie a spugne in nanoscala e ad alcune tecnologie informatiche ed elettroniche. In futuro, si pensa a tanti piccoli robot che si coordinano autonomamente per lavorare insieme.
Lavorando sull’algoritmo di deep learning noto come Rete Neurale Convoluzionale, i ricercatori della Texas Tech University ne hanno sviluppato una tipologia particolare e inedita, in grado di distinguere, sulla base dei dati prodotti dalla Risonanza Magnetica Funzionale, le immagini di persone sane, di persone con deterioramento cognitivo lieve e di persone con morbo di Alzheimer conclamato, segnando un passo importante verso la diagnosi precoce di questa patologia neurodegenerativa dai danni irreversibili.
Introduzione alla ricerca in ambito AI. Una guida su come contribuire a confermare la riproducibilità di alcuni dei documenti più recenti e unirsi alla ricerca aperta.
Due nuovi algoritmi di intelligenza artificiale sviluppati dai ricercatori dell’Università Stanford potranno, un giorno, aiutare le persone con disabilità motorie a controllare intuitivamente i bracci robotici che le assistono nelle loro attività quotidiane.
