Presentato “IBM 5 in 5” con le tecnologie che cambieranno la nostra vita

Una serie di innovazioni scientifiche che promettono di cambiare le modalità con cui le persone lavoreranno, vivranno e potranno interagire nel corso dei prossimi cinque anni.

“La comunità scientifica vanta una eccellente tradizione nella creazione di strumenti che ci aiutino a vedere il mondo in modo completamente nuovo. Ad esempio, il microscopio ci ha aiutato a visualizzare gli oggetti troppo piccoli per essere visibili a occhio nudo e il termometro ci ha aiutato a comprendere la temperatura della terra e quella del corpo umano”, ha dichiarato Dario Gil, vice president science & solutions IBM Research. “Grazie ai progressi nel campo dell’intelligenza artificiale e delle nanotecnologie, ci poniamo l’obiettivo di inventare una nuova generazione di strumenti scientifici che nei prossimi cinque anni ci consentano di osservare i sistemi complessi presenti nel nostro mondo ma non ancora visibili.”

L’innovazione in questo settore ci potrà permettere di migliorare in modo notevole le tecniche di coltivazione agronomiche, di aumentare l’efficienza energetica, di individuare le fonti di inquinamento dannose prima che sia troppo tardi, nonché di prevenire il prematuro declino fisico e mentale, solo per fare alcuni esempi. Il team globale di scienziati e ricercatori IBM si sta adoperando costantemente per trasferire il più rapidamente possibile queste invenzioni dai laboratori di ricerca al mondo delle applicazioni pratiche.

IBM 5 in 5 si basa sull’analisi di trend della nostra società e di mercato, nonché sull’analisi di tecnologie emergenti sviluppate dai laboratori di ricerca IBM in tutto il mondo, che rendono possibili queste trasformazioni. Ecco le cinque innovazioni scientifiche che nei prossimi cinque anni renderanno visibile ciò che oggi non lo è:

Le nostre parole diventeranno un indicatore dello stato della nostra salute mentale

Il cervello è per certi versi ancora una “scatola nera” che non siamo in grado di comprendere completamente, il linguaggio rappresenta una chiave per accedervi. Nell’arco dei prossimi cinque anni, ciò che diciamo o scriviamo potrà essere utilizzato come indicatore per valutare lo stato della nostra salute psichica e del nostro benessere.

In IBM, gli scienziati stanno usando le trascrizioni e le registrazioni di colloqui in ambito psichiatrico, combinate con tecniche di apprendimento automatico, per ricavarne modelli di linguaggio in grado di aiutare il personale sanitario a prevedere e monitorare in modo accurato psicosi, schizofrenia, disturbi ossessivi e depressione. Attualmente, sono sufficienti circa 300 parole per contribuire a prevedere in un paziente la probabilità di psicosi da parte dei medici.

In futuro, tecniche analoghe potrebbero essere utilizzate per supportare pazienti affetti da morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, malattia di Huntington, PTSD (Disturbo post-traumatico da stress) e anche disturbi comportamentali, come autismo e ADHD (disturbo da deficit di attenzione e iperattività). I computer cognitivi sono in grado di analizzare il linguaggio orale o scritto dei pazienti per cercare indicatori significativi, tra cui significato, sintassi e intonazione. Combinando i risultati di queste misure con quelli provenienti da dispositivi indossabili e sistemi di diagnostica per immagini (risonanza magnetica ed elettroencefalogramma), è possibile delineare un quadro più completo dell’individuo, che aiuta il personale sanitario a identificare, comprendere e trattare in modo più efficace la patologia che sta all’origine del disturbo.

Quelli che in passato erano aspetti non visibili diventeranno chiari segnali di rischio sulla probabilità di un paziente di manifestare un determinato disturbo psichico o dell’efficacia del trattamento in atto, integrando le periodiche visite di controllo clinico con valutazioni su base quotidiana, senza doversi allontanare dalla propria abitazione.

Le tecnologie di hyperimaging e l’IA ci consentiranno di avere la vista di un supereroe

Nel corso dei prossimi cinque anni, nuovi dispositivi che utilizzeranno tecnologie di hyperimaging combinati con strumenti di Intelligenza Artificiale ci aiuteranno a vedere ben oltre il dominio della luce visibile, combinando molteplici bande dello spettro elettromagnetico per rivelare informazioni preziose o potenziali pericoli che rimarrebbero altrimenti sconosciuti o nascosti alla vista; l’aspetto più importante è però che questi dispositivi saranno portatili, disponibili a un prezzo ragionevole e accessibili a un più vasto numero di applicazioni e la vista da supereroi sarà parte delle nostre esperienze quotidiane.

La possibilità di osservare i fenomeni fisici invisibili o appena visibili che ci circondano può contribuire a rendere le strade e le condizioni del traffico più sicure per i conducenti di automobili e per le stesse vetture con pilota automatico. Ad esempio, utilizzando una combinazione di dispositivi di analisi di immagini a onde millimetriche, videocamere e altri sensori, la tecnologia di hyperimaging potrà guidare in modo sicuro un veicolo attraverso la nebbia o la pioggia, può rilevare condizioni stradali pericolose e scarsamente visibili, come la formazione di ghiaccio vetroso, o rivelare la presenza di oggetti sulla strada, la loro distanza e dimensioni. Le tecnologie di cognitive computing saranno in grado di elaborare questi dati e riconoscere la differenza tra la presenza di semplice immondizia rovesciata sulla strada, di un cervo che la attraversa, o di una buca nell’asfalto che potrebbe provocare una foratura.

I “macroscopi” ci aiuteranno a comprendere la complessità della terra e dei sistemi terrestri fino ai minimi dettagli

Nell’arco dei prossimi cinque anni, useremo software e algoritmi di apprendimento automatico che ci aiuteranno a organizzare le informazioni relative al mondo fisico, per poter visualizzare e comprendere i vasti e complessi insiemi di dati raccolti da miliardi di dispositivi. Noi chiamiamo tutto ciò “macroscopio” però, a differenza del microscopio che ci serve per vedere tutto ciò che è di piccole dimensioni o del telescopio che ci serve a visualizzare gli oggetti molto lontani, questo è un sistema di software e algoritmi progettato per riunire dati complessi relativi all’osservazione della terra nei suo complesso e dei suoi sistemi fisici per analizzarne il significato.

Ad esempio, grazie alla possibilità di aggregare, organizzare e analizzare i dati sul clima, sulle condizioni del terreno e sui livelli idrici in relazione alle attuali pratiche di irrigazione, una nuova generazione di agricoltori avrà a disposizione informazioni preziose per determinare le specie più adatte per il raccolto, il punto più indicato per la coltivazione e le modalità più idonee per una resa ottimale, salvaguardando nel contempo preziose risorse idriche.

Laboratori di Analisi “on-a-chip” avranno il ruolo monitorare marcatori biologici e piccole particelle nell’ordine dei nanometri e individuare l’insorgenza di patologie

Nell’arco dei prossimi cinque anni, nuovi dispositivi di analisi biologica e medica “on a chip” fungeranno da “detective” della nostra salute sfruttando le nanotecnologie. Questi dispositivi permettereanno di identificare indizi, attualmente invisibili, presenti nei nostri fluidi corporei consentendo, ad esempio, di sapere immediatamente se è opportuno rivolgersi a un medico. L’obiettivo è quello di organizzare in un unico chip di silicio tutti i processi necessari per l’analisi di una patologia che normalmente richiederebbe esami di biochimica di laboratorio su vasta scala.

La tecnologia lab-on-a-chip potrebbe in ultima analisi essere concentrata in un comodo dispositivo palmare, per permettere alle persone di misurare rapidamente e regolarmente la presenza di vari biomarcatori contenuti in piccole quantità di fluidi corporei e di inviare queste informazioni in streaming sul cloud, stando comodamente a casa propria. Queste informazioni potrebbero quindi essere combinate con i dati provenienti da altri dispositivi IoT, come quelli per il monitoraggio del sonno e degli smart watch, per essere analizzati da sistemi di intelligenza artificiale nella ricerca di informazioni utili. Complessivamente, questi insiemi di dati ci offriranno una visione approfondita della nostra salute e ci daranno i primi segnali di allarme, aiutando a fermare le malattie prima che progrediscano.

I sensori intelligenti saranno in grado di rilevare l’inquinamento ambientale alla velocità della luce

Nei prossimi cinque anni, nuove ed economiche tecnologie di rilevamento, collocate in prossimità dei pozzi di estrazione di gas naturale, delle strutture di stoccaggio e lungo le condotte di distribuzione consentiranno a questo settore di individuare in tempo reale perdite oggi invisibili. Reti di sensori Internet of Things connesse al cloud in modalità wireless permetteranno un monitoraggio continuo delle vaste infrastrutture di estrazione del gas naturale, consentendo di rilevare eventuali perdite nel giro di pochi minuti invece di settimane, riducendo l’inquinamento e la quantità di rifiuti, così come la probabilità del verificarsi di eventi catastrofici.

nella foto Dario Gil, vice president science & solutions IBM Research