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Alle ragazze col sogno dell’ingegneria e della tecnologia: fatelo diventare realtà!

Mia figlia Magda, che lavora da anni in un’azienda ad alta tecnologia, si sente fare da sempre questa domanda: “Ma perché Ingegneria? Non è più un mestiere da uomini?”; ed è stufa. Ora, è vero che a Ingegneria c’è sproporzione di genere, ma questa è un’anomalia sociale, certamente non si deve confondere con un’inferiore capacità. Lo dimostrano alcune signore di cui vi parlo oggi.

Conosco Rita Cucchiara, professore ordinario di Sistemi dell’Elaborazione dell’Informazione all’Università di Modena e Reggio Emilia, fin dal suo dottorato a Bologna. Da lì in poi, la sua carriera è stata una sfilza di successi (e di ostacoli superati). Per lei, come per le altre di cui parlerò, sarebbe troppo lungo riportare un curriculum anche sintetico; mi fermo alle realizzazioni più recenti. Nel suo passaggio dalla ricerca in visione robotica a quella in intelligenza artificiale, Rita ha dato un impulso formidabile alla comunità italiana di quel settore, soprattutto durante la sua presidenza del Cvpl. Le sue ricerche attuali vertono in gran parte sul riconoscimento automatico del comportamento umano, sull’interazione fra umano e calcolatore, fra umano e veicolo.

Probabilmente avrete visto Rita in qualche trasmissione televisiva o sul web, perché attualmente dirige il Laboratorio di Intelligenza Artificiale e Sistemi Intelligenti del Consorzio Interuniversitario per l’Informatica, vale a dire oltre 900 ricercatori di 45 università italiane. Sarebbe assurdo che l’Italia non fosse in prima linea nella travolgente evoluzione dell’intelligenza artificiale; per farlo ha bisogno di coordinamento, ma non da parte di un burocrate, bensì di uno scienziato con qualità manageriali; Rita è la persona giusta.

Prima di parlarvi di Cecilia Metra, professore ordinario di Ingegneria Elettronica all’Università di Bologna, devo presentarvi l’Ieee, Institute for Electric and Electronic Engineers: è la massima organizzazione mondiale per ingegneri dell’area che va dall’energia elettrica ai dispositivi elettronici alla robotica. Con base a New York, ha membri in oltre 160 nazioni ed è divisa in diverse società; una delle più importanti, con oltre 50.000 membri, è la Ieee Computer Society.

Cosa c’entra questo con una professoressa della mia Alma Mater? C’entra eccome, visto che Cecilia è stata Presidente dell’Ieee Computer Society nel 2019! Va bene la sua attività di ricerca nella progettazione di circuiti integrati, nella modellistica dei guasti eccetera; va bene la sua vasta attività nei comitati editoriali delle massime riviste del settore; va bene la collaborazione con Intel, STMicroelectronics eccetera, ma un’affermazione del genere richiede qualità superiori. Alla faccia dei detrattori dell’università italiana e degli ingegneri donna.

Non basta. A chi ha passato il testimone Cecilia? Chi era Presidente della Computer Society nel 2020? Un’altra italiana, Leila De Floriani! Leila adesso ha una cattedra all’Università del Maryland, ma non disconosce certo la formazione e la carriera all’Università di Genova, dove ha lasciato una traccia consistente. Delle tre colleghe, Leila è quella di cui conosco meglio le ricerche, dato che lavora allo sviluppo e applicazione di strumenti matematici per la modellazione e visualizzazione geometrica e per il riconoscimento di forme: non per nulla fra i suoi molti riconoscimenti è anche Fellow della Iapr, International Association of Pattern Recognition. Ma c’è una sorpresa: Leila è laureata in Matematica, alla faccia dei detrattori di questa disciplina. A proposito della Iapr, il primo presidente italiano è stata la fisica del Cnr di Napoli Gabriella Sanniti di Baja!

Nessuno si meraviglia che a Matematica ci siano più femmine che maschi. Però di solito si correla questo dato all’insegnamento; invece sono molte le matematiche brillanti nella ricerca. Cito solo Michela Spagnuolo, che dirige l’Imati, Istituto di Matematica Applicata e Tecnologie Informatiche del Cnr grazie alle doti scientifiche e dirigenziali sviluppate sotto la direzione di quella persona fantastica che è Bianca Falcidieno. Le matematiche eccellenti nelle università italiane, poi, sono tante che non ne cito nessuna per non offendere le altre.

Insomma, ragazze che avete il sogno della tecnologia: fatelo diventare realtà. Non lasciate insinuare che, come donne, vi manchi qualcosa per competere con chiunque: per creare sistemi e oggetti fisici e virtuali che funzionano, per sviluppare teorie e metterle in pratica ci vuole solo una persona competente, che sia maschio o femmina.

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Ecovacs DeeBot 715, aspirapolvere robot con sconto del 41% su Amazon

L’ Ecovacs DeeBot 715 è un’aspirapolvere robot proposto oggi su Amazon con sconto del 41% che ne fa scendere il prezzo da 399,98 euro a 236,98 euro, un risparmio di 163 euro che rende questo dispositivo davvero appetibile. Se infatti trascorrete gran parte della giornata fuori casa, dotarvi di un robot aspirapolvere efficiente è sicuramente la soluzione migliore per tenere i pavimenti di casa sempre puliti senza il minimo sforzo.

Ecovacs DeeBot 715 ha infatti una serie di caratteristiche assai interessanti, che lo rendono perfetto per effettuare le pulizie in nostra assenza o ogni volta che ce n’è bisogno, regalandoci dell’indispensabile tempo libero per le cose che ci piacciono davvero.

Di forma circolare come la maggior parte degli aspirapolvere robot, il DeeBot 715 può contare sulla tecnologia di rilevamento ostacoli e di navigazione Smart Navi 2.0, sviluppata per garantire massima efficienza nel percorso di pulizia e sulla possibilità di raddoppiare all’occorrenza la potenza di aspirazione e attivare la modalità di Pulizia Max. La prima, grazie ad un’esclusiva telecamera combinata con l’uso di un algoritmo grafico SLAM, consente al DeeBot di pulire tutte le stanze di casa seguendo un percorso sistematico per evitare di passare più volte nello stesso posto o viceversa dimenticare altre zone della casa. la modalità Max invece raddoppia la potenza di aspirazione e funziona sia su pavimenti duri che su tappeti.

Inoltre l’Ecovacs DeeBot 715 possiede anche un serbatoio d’acqua da 0,3 litri che gli consente all’occorrenza di passare dall’aspirazione al lavaggio, per una pulizia ideale di pavimenti duri, ma anche in legno e piastrellati. Compatibile con gli assistenti vocali Amazon Alexa e Google Assistant, il DeeBot 715 è programmabile anche tramite app. Quest’ultima infatti consente di pianificare una sessione di pulizia e di produrre un report che mostra la mappa dell’intera abitazione per evitare di ripetere o di perdere aree.

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Fra gioco e applicazione /1: quel tour di Eulero che arriva fino alla robotica e alla genetica

C’è un meccanismo formidabile nella cultura occidentale: si accumula conoscenza per il gusto di sapere, poi questo patrimonio dà frutti inaspettati in aree lontane. Questo è molto frequente in matematica: un ingegnere, un astronomo, un fisico ha un’idea con cui risolve un suo problema pratico; poi un matematico la generalizza, ne fa una teoria strutturata.

Sul momento questa astrazione pare inutile, fine a se stessa. Però più tardi qualcun altro utilizza proprio la generalità della teoria per un’applicazione lontanissima dal problema originario. Alle volte l’innesco è addirittura ludico: un indovinello, un gioco. Dedico i prossimi post a storie di questo tipo.

Königsberg era una città della Prussia Orientale adagiata sulle due rive e su due isole del fiume Pregel; i collegamenti erano garantiti da sette ponti (vedi a sinistra nella figura). Oggi, col nome di Kaliningrad, è un’enclave della Federazione russa e ha più ponti di allora. Nel 1736 nelle bettole della città gira un quesito: è possibile compiere una passeggiata che attraversi ogni ponte una sola volta e ti riporti al punto di partenza? Nessuno riesce a progettare un tale giro, ma nessuno sa dimostrare che sia impossibile.

Il sindaco della vicina Danzica ha un’idea: chiedere lumi al grande matematico, Leonhard Euler. Subito la risposta è cortese ma un po’ irritata: sostanzialmente “questa non è matematica”. Ahimè, questa è una frase che mi tocca sentire troppo spesso da certi finti geni a proposito di nuovi spunti della nostra disciplina. Ma Eulero è un genio vero: si appassiona al problema e lo risolve con un teorema che possiamo considerare il primo di una nuova parte della matematica: la teoria dei grafi*.

La formalizzazione corrente della teoria dei grafi è del secolo successivo; nel ventesimo secolo, poi, la teoria ha uno sviluppo enorme, data la sua plasticità nel rappresentare situazioni applicative. In particolare, la teoria si presta a studiare problemi di ottimizzazione.

Uno di questi – proprio legato al teorema di Eulero – è il “problema cinese del postino”, formulato da Kwan Mei-Ko nel 1960: un portalettere deve consegnare la posta nel suo quartiere; vuole minimizzare il suo percorso, tenendo conto del fatto che deve percorrere ogni strada del quartiere almeno una volta. Se il grafo costituito dalle strade e dai loro incroci è euleriano (cioè se esiste un tour di Eulero che percorra ogni strada esattamente una volta), allora ogni tour di Eulero è un percorso minimo. Ma, in generale, il grafo non è euleriano; perciò la soluzione consiste nell’”eulerizzare” il grafo sdoppiandone certi lati, cioè individuando un insieme ottimale di strade da percorrere due volte.

Questo, in fin dei conti, può apparire un problema molto limitato: va là che un portalettere il suo percorso minimo lo individua anche senza teorie matematiche! Il punto è che lo stesso tipo di ottimizzazione investe altre situazioni di cui quella del postino è un esempio. Un problema simile è quello dell’esplorazione, da parte di un robot mobile, di una rete di strade sconosciuta. Una situazione più astratta è quella in cui i vertici sono gli stati di uno smartphone e due vertici sono collegati se e solo se c’è fra loro un passaggio diretto costituito dal pigiare un tasto, e si vuole organizzare il controllo delle funzionalità.

Ma l’applicazione più sorprendente è in genetica: si usano tour di Eulero per mettere insieme frammenti di Dna (Pevzner, P. A., Tang, H., & Waterman, M. S., An Eulerian path approach to DNA fragment assembly, Proc. of the National Academy of Sciences, 98(17) (2001), 9748-9753). Così da un problema popolare si è arrivati alla robotica e alla biotecnologia. Ma non è un caso isolato di gioco-matematica-applicazione. Ne vedremo degli altri.

*Un grafo è una struttura matematica costituita da vertici (di solito rappresentati da punti), da spigoli e da una funzione di incidenza che assegna ad ogni spigolo una coppia di vertici (che saranno rappresentati uniti da un arco di curva). Il grado di un vertice è il numero di spigoli che incidono su quel vertice. Il teorema di Eulero dice: “In un grafo esiste un percorso chiuso, che percorre ogni spigolo esattamente una volta, se e solo se ogni vertice ha grado pari”. Rappresentando ogni riva e ogni isola di Königsberg con un vertice e ogni ponte con uno spigolo, si ottiene il grafo rappresentato a destra nella figura. Si può allora verificare che la condizione del teorema non è soddisfatta, il che dimostra che il tour cercato non esiste.

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