La rivoluzione tecnologica del XXI secolo

Un nuovo paradigma tecnologico sta ridefinendo radicalmente la nostra società, l’economia e il modo di relazionarsi. A due decenni dall’inizio del nuovo millennio, ci troviamo di fronte a una rivoluzione tecnologica senza precedenti. “Intelligenza artificiale e machine learning, connessione in rete di dispositivi fisici intelligenti, robotica avanzata, veicoli autonomi, blockchain e, infine, biologia sintetica e medicina personalizzata sono alcune delle tecnologie che stanno guidando il cambiamento”, dice Marco Valisa dell’Istituto per la scienza e tecnologia dei plasmi (Istp) del Cnr e direttore del Consorzio Rfx, il laboratorio di Padova per ricerche sulla fusione.

Tuttavia, questa rivoluzione non ci è estranea. Molti di noi, in particolare i baby boomers nati dopo gli anni ‘60, ne hanno già avuto un assaggio attraverso romanzi e film di fantascienza cult della seconda metà del secolo scorso. La fantascienza ha infatti avuto l’abilità di predire i progressi tecnologici del futuro, anticipando in molti casi la realtà tecnologica che viviamo oggi. Gli esempi sono tanti, ad esempio i grandi temi dell’esplorazione spaziale e delle comunicazioni satellitari, centrali nell’opera letteraria “2001: Odissea nello spazio” di Arthur C. Clarke, portati poi sul grande schermo nell’adattamento cinematografico diretto da Stanley Kubrick nel 1968. L’espansione delle comunicazioni satellitari, l’esplorazione spaziale e lo realizzazione di razzi riutilizzabili sviluppati da aziende come Space X alla fine ripropongono in chiave tecnologica un futuro fantascientifico immaginato tempo fa.

Il mondo dei robot, sempre più integrati nel nostro quotidiano, è un altro esempio lampante. Li troviamo ovunque: nei processi di produzione industriale, agricola, nella robotica sanitaria. “I robot chirurgici sono stati introdotti nelle sale operatorie già alla fine degli anni ’80 per consentire tecniche di intervento sempre meno invasive e migliorare il decorso post operatorio”, precisa il ricercatore del Cnr-Istp. “Anche in ambito domestico stiamo assistendo a una vera e propria trasformazione, le case diventano ambienti di interazione con i robot che apprendono attraverso un sistema di addestramento progressivo dove l’Intelligenza artificiale gioca un ruolo chiave”.

Il futuro della domotica domestica è senza dubbio in forte crescita, come avviene per l’utilizzo dei robot in altri settori trainanti della società e dell’economia. Questo scenario richiama alla mente le parole del grande scrittore e pioniere della fantascienza Isaac Asimov che alla fine degli anni ’40, nella sua raccolta di scritti di fantascienza “Io robot” aveva ipotizzato un futuro in cui questi esseri avrebbero convissuto con gli umani, sottolineando sia le potenzialità che i rischi, e istituendo un vero e proprio codice etico.

Anche lo sviluppo della tecnologia legata alla guida autonoma che in questi ultimi anni sta facendo passi da gigante riprende la necessità di regolamentare l’utilizzo dei robot. L’urgenza di stilare una lista di principi per i robot al volante ha portato la Society of Automotive Engineers (Sae), l’ente internazionale di normazione nel campo dell’industria aerospaziale, automobilistica e veicolistica, a stabilire 6 livelli di guida autonoma.

Si potrebbe continuare, portando ancora molti altri esempi che raccontano come il mondo immaginario della fantascienza abbia anticipato la realtà tecnologica di cui disponiamo. Oggi, nel mondo più di 22 miliardi di “oggetti” sono connessi in rete, dispositivi cyberfisici collegati in internet che alimentano l’ 'Internet of Things', ovvero l’internet delle cose, un sistema di controllo composto da un insieme di oggetti intelligenti interconnessi. Stiamo parlando di elettrodomestici, strumenti industriali, macchine per l’agricoltura, dispositivi medici e apparecchi per il tempo libero. “Solo in Italia, il mercato della Internet delle cose ha un giro d’affari di 8,3 miliardi di euro e 124 milioni di oggetti connessi, secondo quanto riporta l’Osservatorio della IoT (Internet of Things), con un fatturato che nel 2023 ha fatto registrare un incremento del 13 % rispetto all’anno precedente. Per abitante parliamo di più di 2 oggetti attivi, in parte attraverso connessioni cellulari e in parte attraverso connessioni abilitate da altre tecnologie di comunicazione. Sono numeri che fanno riflettere”, chiarisce Valisa.

Citando sempre l’Osservatorio IoT, cresce la consapevolezza di aziende, pubbliche amministrazioni e consumatori sulla potenzialità del sistema. E con essa sale l’interesse a gestire da remoto dispositivi intelligenti, spingendo verso servizi sempre più avanzati, in grado di offrire alternative smart al rincaro dell’energia. “Il driver di questa evoluzione tecnologica è certamente lo sviluppo del 5G e delle reti Lpwan (Low Power Wide Area Network), reti wireless a lungo raggio, che consentono connessioni a bassa velocità per dispositivi smart a basso consumo energetico”, continua l’esperto.

Ma come si trasformerà il lavoro, quando questi sistemi intelligenti prenderanno sempre più spazio nei diversi settori professionali? “I robot sono destinati a sostituire l’essere umano in molte delle sue funzioni lavorative, sia manuali che intellettuali . Non dobbiamo tuttavia immaginare il futuro in termini di competizione fra macchine e umani, ma piuttosto come uno spostamento sempre maggiore delle attività verso tipologie diverse, come quelle richieste per programmare e gestire collaboratori robotizzati in grado di effettuare lavori faticosi o complessi”, risponde Valisa.

Anche nella ricerca, la tecnologia apre a scenari di investigazione stravolgenti. L’immensa potenza di calcolo dei nuovi computer a esascala, sviluppati al Doe (Department of Energy) degli Stati Uniti d’America consentirà di eseguire un trilione di calcoli al secondo. “È da tempo che si lavora al progetto di un supercomputer in grado di svolgere elaborazioni e simulazioni mai prima d’ora affrontate, aprendo a nuove prospettive nella ricerca di base e fornendo indicazioni fondamentali per risolvere problemi prima considerati insormontabili. Frontier, il primo computer a esascala progettato all’Oak Ridge National Laboratory, lavora con due processori collegati in parallelo per eseguire calcoli algebrici ripetitivi, spacchettando i problemi scientifici da risolvere in un miliardo di piccoli mattoncini di calcolo”, illustra il direttore del Consorzio Rfx. “Ha ben 9.472 diversi nodi, ciascuno dei quali svolge la funzione di un vero e proprio computer e alla sua straordinaria potenza di calcolo si associa una enorme disponibilità di memoria. Ma, i computer quantistici, ora in fase di prima sperimentazione, promettono di andare ben oltre il pur potentissimo Frontier”.

Indubbiamente ci si aspetta molto da questi supercomputer. “La ricerca beneficerà di una nuova capacità di iterazioni di calcolo molto rapide, che consentiranno simulazioni finora impensabili, con possibilità di simulare in tempi strettissimi esperimenti complessi in varie condizioni prima di effettuare il test vero e proprio su apparati sperimentali. La ricerca sulla materia oscura dell’universo, quella per nuovi materiali, progettazione ingegneristica o per la medicina genetica, per citare alcuni esempi, potrebbero trarre grandi benefici da queste capacità di calcolo avanzate. Anche nella ricerca verso una nuova fonte di energia nucleare pulita e sicura come la fusione si potranno fare passi da gigante potendo validare, attraverso il calcolo, soluzioni che diversamente richiederebbero l’approntamento di costose infrastrutture.”,

conclude Valisa. “Viviamo tempi di grandi cambiamenti tecnologici e si prospettano come imminenti innovazioni ancora maggiori e più rapide. Il genere umano dovrà certamente fare ricorso a tutte le sue notevoli capacità di adattamento per volgere le nuove potenzialità verso il progresso comune e preservare la coscienza della sua unicità nell’Universo: quella di essere l’unico punto in cui la natura interroga se stessa”.

Fonte: Marco Valisa, Istituto per la scienza e tecnologia dei plasmi  marco.valisa@cnr.it