mercoledì 14 settembre 2016

Supercomputer pronti a diventare 4 volte più veloci, grazie a un nuovo linguaggio di programmazione.

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
Anche i supercomputer si stressano. Così accade che quando sono zeppi di lavoro, proprio come gli umani, avvertono la stanchezza, hanno problemi di memoria e di conseguenza rallentano i ritmi. Sono corsi in loro aiuto i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), realizzando un nuovo linguaggio di programmazione che premette una elaborazione dei dati quattro volte più veloce di quella realizzata con i linguaggi esistenti. I risultati sono stati più che incoraggianti.
Il nuovo linguaggio, chiamato Milk, è stato progettato per i computer paralleli, nei quali più server accedono a una grande quantità di memoria condivisa. L'hanno messo a punto i ricercatori del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) del MIT, che l'hanno presentato questa settimana, in occasione della Conferenza internazionale su Architetture e Tecniche di Compilazione Parallela. I supercomputer si trovano ad amministrare una mole sempre più ingente di dati che non riescono più a gestire. E secondo i ricercatori del MIT è arrivato il momento di cambiare passo.    Milk è in grado di facilitare il compito di questi super-elaboratori convertendo codici di alto livello in istruzioni semplificate per gestire poi meglio la memoria.
In sostanza questo nuovo linguaggio di programmazione consentirebbe agli sviluppatori di applicazioni di gestire la memoria in modo più efficiente. Nei test effettuati su diversi algoritmi comuni, i programmi scritti nella nuova lingua sono risultati quattro volte più veloci di quelle scritti nei linguaggi già esistenti. E i ricercatori del MIT hanno fatto sapere che non intendono fermarsi qui, perché ritengono che si possano ottenere risultati ben più soddisfacenti. 

martedì 13 settembre 2016

Identikit di uno dei più rari elementi della Terra: È il Berchelio, radioattivo ed "esplosivo".

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
A circa 70 anni dalla sua scoperta, uno degli elementi più rari della tavola periodica, il berchelio, non ha più segreti. E' stato infatti messo a punto il suo identikit: è molto radioattivo ed è tra gli elementi più pesanti che si conoscano. Inoltre ha un comportamento elettronico così particolare che i suoi cristalli sono esplosi durante i test perché hanno sviluppato una carica elettrica incredibile. Pubblicato sulla rivista Science, il risultato si deve al gruppo coordinato da Thomas Albrecht-Schmitt, dell'università della Florida.
Chiamato berchelio perché scoperto all'università della California a Berkeley nel 1949, l'elemento numero 97 della tavola periodica fa parte della famiglia degli attinidi, fra gli elementi più pesanti della Terra. A causa della sua radioattività, è molto instabile e i ricercatori hanno dovuto ottenere dei cristalli per bloccarlo ed evitare che il decadimento nucleare distruggesse i campioni. Tuttavia, anche se si è fatto in tempo a studiarli, i cristalli sono andati distrutti ugualmente perché hanno sviluppato una carica elettrica così intensa durante i test che hanno iniziato a lesionarsi poco dopo che sono stati assemblati, fino a quando non sono esplosi davanti agli occhi sorpresi dei fisici. ''Non lo avevamo affatto previsto'' ha detto Schmitt.
L'esperimento ha mostrato che la struttura del berchelio è molto simile a quella di due elementi che sono i suoi 'vicini' di tavola periodica, ossia il californio e il curio, ma è molto diverso da entrambi dal punto di vista elettronico.
Il berchelio è stato in gran parte utilizzato per aiutare a sintetizzare nuovi elementi come il Tennessinio, che è stato aggiunto alla tavola periodica all'inizio di quest'anno, ma finora erano state condotte poche ricerche per conoscere le caratteristiche di questo elemento.

sabato 10 settembre 2016

Stimoli elettrici per 'resettare' gli organi: La bioelettronica contro le malattie, dall'infertilità al diabete.

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
E' appena agli inizi, ma promette già di mandare in soffitta molti farmaci: la bioelettronica è la nuova strada che molti laboratori, anche in Italia, hanno cominciato a percorrere e che stanno cavalcando colossi come l'azienda GlaxoSmithKline (Gsk) e Google. La scommessa è "resettare" gli organi, regolandone il funzionamento grazie alla stimolazione del sistema nervoso autonomo e poter curare in questo modo diabete, infertilità o asma.
I progetti pionieristici allo studio nel mondo sono presentati a Ginevra, nel convegno internazionale sulla neuroriabilitazione organizzato dalla fondazione svizzera Ibsa. "L'idea delle medicina bioelettronica è rivoluzionaria", ha detto all'ANSA Silvestro Micera, che lavora fra l'Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant'Anna e il Politecnico di Losanna. "Si tratta - ha spiegato - di utilizzare il sistema nervoso simpatico e parasimpatico, ossia la fittissima rete di strade che collega gli organi fra loro in modo complesso ed efficace". Recentemente, ha aggiunto, "si sta scoprendo che questo sistema svolge una funzione fondamentale nel regolare e nel consentire il corretto funzionamento degli organi".
Il punto di partenza è individuare i parametri relativi al funzionamento regolare di un organo in modo da avere un punto di riferimento per ripristinarli in caso di anomalie. "Una soluzione che è l'uovo di Colombo e che potrebbe aprire enormi possibilità per la clinica e la neuroingegneria", ha osservato Micera. E' la "realizzazione di un sogno" di molti pionieri della biolettronica: "posso immaginare - ha detto - di inserire un sistema impiantabile vicino a un organo per curare o alleviare il diabete, l'infertilità o l'asma".
E' un'idea che solo adesso sta cominciando a concretizzarsi. In Italia ci stanno lavorando i bioingegneri della Scuola Superiore Sant'Anna: "abbiamo le prime evidenze che può funzionare e c'è un grandissimo interesse". L'interesse è molto forte ovunque nel mondo: basti pensare che in agosto la Gsk e la Verily (in origine Google Life Sciences) Galvani biotelectronics, con un budget di circa 750 milioni di dollari. Anche la Commissione Europea ha lanciato un progetto nello scorso aprile e lo stesso ha fatto l'agenzia Usa per la ricerca avanzata nella Difesa.

martedì 6 settembre 2016

Atomi 'parlanti' per i computer del futuro: Si scambiano informazioni.

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
Atomi 'parlanti', capaci di scambiarsi informazioni a distanza, sono i materiali alla base dei potentissimi computer del futuro, basati sulle tecnologie quantistiche che permettono di manipolare il mondo dell'infinitamente piccolo. Usarli nei primi simulatori dei computer quantistici è l'obiettivo del progetto europeo RYSQ da 4,5 milioni di euro, cui partecipano centri di ricerca di 14 Stati membri.
Presentato a Ercolano (Napoli), il progetto finanziato dall'Unione Europea è coordinato da Tommaso Calarco, dell'università tedesca di Ulm. L'obiettivo è sperimentare questi particolarissimi atomi 'parlanti', chiamati atomi di Rydberg, per realizzare i simulatori quantistici, ossia i prototipi dei computer di domani. Al momento questi atomi sono come bambini che stanno imparando a parlare e che usano quindi solo poche parole. I ricercatori vogliono 'addestrarli' per insegnare loro un linguaggio matematico. ''Gli atomi di Rydberg sperimentano uno stato nel quale i loro elettroni sono molto distanti dal nucleo. Questo li rende molto sensibili all' ambiente circostante e in grado di funzionare come antenne'', ha spiegato Francesca Ferlaino, direttore dell'Istituto di Ottica Quantistica all'università austriaca di Innsbruck.
 Nei test condotti all'università di Stoccarda, per esempio, gli atomi sono posti in 'ampolle' vicine e si parlano ''nel senso che - ha spiegato Ferlaino - se uno di essi cambia stato l'altro se ne accorge e si adegua, modificando il suo stato''.
 Grazie alla capacità di dialogare, ha rilevato Calarco, questi atomi potrebbero essere usati nelle comunicazioni quantistiche e nei simulatori specializzati in compiti specifici, ad esempio per sviluppare nuovi materiali. Ma perché possano essere usati in un computer quantistico, ha proseguito, ''questi atomi non devono solo sapersi scambiare informazioni, ma essere in grado di parlare un linguaggio più complesso e che renda possibile programmarli''. La sfida dei fisici, ha osservato Ferlaino, è ''cambiare le proprietà intime degli atomi in modo che imparino a parlare come vogliamo noi''. Su questo sono al lavoro laboratori in tutto il mondo, compresi quelli italiani delle università di Pisa e Firenze e del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr).

Dalla formula relativistica dell'energia, all'equazione di Dirac.

martedì 30 agosto 2016

La prima macchina che impara osservando: Nuova generazione che potrà fare a meno dei programmi.

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
Per la prima volta una macchina ha imparato semplicemente osservando, senza ricevere alcuna istruzione diretta: è l'ultimo traguardo raggiunto dall'intelligenza artificiale e il primo passo per una nuova generazione di macchine in grado di 'capire al volo' ogni istruzione senza essere programmate. In futuro macchine del genere potrebbero anche capire il comportamento umano, arrivando perfino a prevederlo. A ottenere il risultato, pubblicato sulla rivista Swarm Intelligence, è stata l'università britannica di Sheffield.
 Il metodo che ha permesso di ottenere questo risultato si basa sul gioco dell'imitazione proposto dal papà dei computer, il matematico britannico Alan Turing, per verificare se una macchina sia in grado di 'pensare'.
Mentre il test di Turing consiste in una sfida tra l'uomo e il computer nella quale quest'ultimo vince se viene scambiato per 'umano', l'esperimento dell'università di Sheffield vede in campo un programma di intelligenza artificiale e due sciami di robot, uno dei quali è in grado di apprendere e di imitare i movimenti dell'altro. Il compito in cui ha dovuto cimentarsi l'intelligenza artificiale è stato riconoscere lo sciame che imita l'altro: un obiettivo che la macchina ha raggiunto in pieno, semplicemente osservando con attenzione i movimenti dei robot.
"Il vantaggio di questo approccio è che l'uomo non dovrà più fornire istruzioni alle macchine", ha osservato Roderich Gross, che ha coordinato la ricerca. ''Immaginate che si voglia creare un robot pittore che dipinga come Picasso. Qualcuno - ha spiegato - dovrebbe prima dire agli algoritmi di apprendimento come si fa a dipingere come Picasso. Il nostro metodo non richiede tali conoscenze a priori, dovremmo solo premiare il robot che riesce a dipingere da solo come Picasso".
Macchine in grado di imparare semplicemente osservando, ha detto il ricercatore, potrebbero permettere in futuro di ottenere sistemi di intelligenza artificiale in grado di prevedere il comportamento umano, con applicazioni nel campo della sicurezza, per esempio per scoprire se qualcuno sta mentendo nelle verifiche di identità online.

mercoledì 24 agosto 2016

Pronte le prime batterie da ingoiare: Destinate a future 'navette' del corpo umano.

Fonte: ANSA Scienze
---------------------------
Sono fatte della stessa sostanza che colora pelle e occhi, la melanina: sono le prime batterie da ingoiare, destinate a dare energia alle future navette capaci di viaggiare nel corpo umano per fare diagnosi e rilasciare farmaci. Presentate nel convegno della Società Americana di Chimica, in corso a Philadelphia, le batterie ingoiabili sono state messe a punto dal gruppo coordinato da Christopher Bettinger, dell'università americana Carnegie Mellon.
''Abbiamo visto che sostanzialmente funzionano'', ha detto uno degli autori, Hang-Ah Park. Con una batteria ottenuta con 600 milligrammi di melanina ''si può alimentare per 18 ore un dispositivo da 5 milliwatt'', ha detto ancora il ricercatore. Una batteria di questo tipo sarebbe sufficiente, per esempio, ad alimentare dispositivi capaci di viaggiare nel corpo umano, come capsule che somministrano farmaci direttamente negli organi giusti o sensori per la diagnosi che inviano dati per 20 ore consecutive prima di degradarsi.
Nel progettare dispositivo come questi, ha osservato Bettinger, si devono considerare i problemi di tossicità ed è per questo che, nel realizzarli, ''dobbiamo pensare a materiali di origine biologica''. Così i ricercatori hanno sperimentato la melanina per realizzare entrambi gli elettrodi della batteria.
Il prossimo passo sarà sperimentare anche altri materiali naturali, come la pectina estratta dalle piante e usata per preparare marmellate e gelatine. A quel punto si potrà pensare al rivestimento delle batterie, con materiali resistenti e non tossici, in grado di farle passare nello stomaco senza danni.