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Chi e’ Eugene Goostman?

10 Giu

Oggi, moltissimi giornali hanno riportato una notizia molto interessante anche se, come spesso accade, alcuni giornalisti si sono limitati a fare copia/incolla o, peggio ancora, non documentandosi bene prima di scrivere, hanno arricchito i loro articoli di cosa alquanto fantasiose.

Visto che sicuramente avrete letto la notizia a cui mi riferisco, mi limito ad un breve riassunto: il 7 giugno, in occasione del 60esimo anniversario della morte di Alan Turing, un software e’ riuscito a superare il cosiddetto Test di Turing.

In cosa consiste questo test?

Immaginiamo di avere 3 persone: A, B e C. A e B, non necessariamente in ordine giusto, sono un uomo e una donna. C, che si trova in un’altra stanza, deve indovinare mediante una serie di domande dattiloscritte, chi e’ l’uomo e chi la donna. Su questa base, Turing sviluppo’ il suo test per verificare la bonta’ di un’intelligenza artificiale. Se uno dei due tra A e B e’ una macchina, cioe’ un software, C deve indovinare chi e’ l’umano e chi il programma informatico.

Cosa significa tutto questo?

Molto semplice, se il software riesce a farsi passare per un umano, cioe’ e’ in grado di ragionare come una persona in carne e ossa, allora siamo di fronte ad una vera e propria intelligenza artificiale in grado di cammufarsi tra gli umani.

Leggendo queste righe, sicuramente vi saranno venuti in mente moltissimi scenari, o film, di fantascienza in cui le macchine si confondono tra gli esseri umani e sono in grado di ragionare e provare emozioni. Lo scopo del test di Turing e’ proprio quello di verificare quanto una macchina sia in grado di ragionare, dunque elaborare pensieri complessi e non solo rispondere ad una serie di istruzioni gia’ scritte.

Del genio di Alan Turing abbiamo gia’ parlato in un articolo specifico:

Un perdono atteso 70 anni

In particolare, in questo articolo abbiamo parlato di Turing in relazione al suo lavoro durante la seconda guerra mondiale e il suo ruolo di primo piano nella decriptazione dei messaggi della macchina Enigma. Turing fu un vero e proprio genio dei suoi tempi e uno dei padri della moderna informatica. Come visto nell’articolo precedente pero’, la sua omosessualita’, contestualizzata al momento storico in cui visse, gli costo’ molto cara e questo “reato” lo spinse al suicidio esattamente il 7 Giugno 1954.

Proprio nell’ambito dei suoi studi sull’intelligenza artificiale, Turing formulo’ il test di cui abbiamo parlato, prendendo spunto dal “Discorso sul metodo” di Cartesio. Nel corso degli anni, diversi software hanno provato a superare il test sempre fallendo.

Come funziona il test?

Da quanto detto in precedenza, un giudice deve riconoscere, mediante un numero limitato di domande o comunque in un tempo prefissato, un programma informatico da una persona in carne e ossa. Ovviamente, non abbiamo un singolo giudice ma una vera e propria giuria. Nel regolamente ufficiale, ogni giudice ha a disposizione 5 minuti di domande e il test si ritiene superato se almeno il 30% dei giudici confonde il software per un umano.

Dunque? E’ stato superato o no questo test?

Dal regolamento riportato, il test e’ stato effettivamemte superato dal momento che, nella prova del 7 giugno di quest’anno, il 33% dei giudici, cioe’ un terzo della giuria, ha scambiato la macchina per un essere umano.

Che tipo di software e’ stato utilizzato?

Come sicuramente avrete letto, il software si chiama Eugene Goostman, che poi e’ il nome completo di un ragazzo ucraino di 13 anni, che e’ il personaggio simulato dal programma. Questo portentoso software e’ stato sviluppato da tre programmatori e’ gia’ nel 2006 era andato molto vicino a superare il test con il 29% dei giudici ingannati.

computer supera il test di Turing

Per chi avesse dubbi sulla regolarita’ della prova, il test e’ stato condotto adirittura alla Royal Society di Londra nel corso, appunto, delle celebrazioni per i 60 anni della morte di Turing.

Cosa dire su questo risultato?

Sicuramente si tratta di un passo molto importante per lo sviluppo dell’intelligenza artificiale ma cerchiamo di non scadere anche nei nel sensazinalismo. Per prima cosa, il software, come richiesto dal test, ha superato la soglia del 30%, ma siamo ben lontani dall’aver ingannato tutti i giudici. Alcuni scettici puntano il dito sul fatto che il personaggio simulato fosse un ragazzino di soli 13 anni e non madrelingua inglese. Questo particolare potrebbe aver tratto in inganno alcuni giudici che potrebbero aver pensato ad informazioni non note per la giovane eta’ o a problemi di comprensione dovuti alla diversita’ linguistica.

A parte questo, il test e’ stato comunque superato. Sicuramente, la pubblicita’, assolutamente giusta dal mio punto di vista visto il risultato storico, contribuira’ a far crescere gli investimenti nella ricerca per l’intelligenza artificiale che, test a parte, potrebbe trovare applicazione in moltissimi settori. Per darvi un’idea, la stessa Google ha da poco investito ingenti capitali in questo settore, circa 400 milioni di dollari, per acquisire societa’ piu’ piccole ed incentivare lo sviluppo di software sempre piu’ pensanti. Per chi volesse provare un sistema di questo tipo, anche se molto meno raffinato di Eugene Goostman, ci sono due possibilita’: i sistemi di assistenza vocale dei moderni cellulari (Siri per fare un esempio) o programmi online apprendenti:

Tobby chat bot

 

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Orologi atomici e precisione del tempo

25 Ago

Qualche giorno fa, le pagine scientifiche di molti giornali hanno ospitato una notizia che e’ passata un po’ in sordina ma che, a mio avviso, merita di essere commentata se non altro per le interessanti discussioni a corollario. La notizia in questione, che molto sicuramente avrete letto, parlava di una nuova serie di orologi atomici costruiti dai ricercatori del NIST, National Institute of Standards and Technology, e che sono in grado di mantenere la precisione per un tempo paragonabile all’eta’ dell’universo.

Leggendo questa notizia, credo che le domande classiche che possono venire in mente siano: come funziona un orologio atomico? Come si definisce il secondo? Ma soprattutto, a cosa serve avere un orologio tanto preciso?

In realta’, rispondere a queste domande, non e’ cosa facile ma cercheremo di farlo sempre in modo divulgativo spiegando passo passo tutti i concetti richiamati.

Prima di tutto, cos’e’ il tempo? Come potete immaginare, in questo caso la risposta non e’ semplice, ma richiama tantissime discipline, non solo scientifiche, che da secoli si sono interrogate sulla migliore definizione di tempo. Tutti noi sappiamo che il tempo passa. Come ce ne accorgiamo? Proprio osservando il trascorrere del tempo, cioe’ degli avvenimenti che osserviamo intorno a noi. In tal senso, scientificamente, possiamo definire il tempo come quella dimensione nella quale si misura il trascorrere degli eventi. Questa definizione ci permette dunque di parlare di passato, presente e futuro, dividendo gli eventi in senso temporale. Ovviamente, non e’ l’unica definizione che potete dare di tempo e forse neanche la piu’ affascinante ma, sicuramente, e’ la piu’ pratica per l’utilizzo che se ne vuole fare nelle scienze.

salvador_dali

Detto questo, se parliamo di tempo come una dimensione, dobbiamo saper quantificare in qualche modo il suo scorrere. Detto in altri termini, abbiamo bisogno di un’unita’ di misura. Nel “Sistema Internazionale di unita’ di misura”, che e’ quello accettato in molti paesi e considerato la standard a cui riferirsi, l’unita’ di misura del tempo e’ il secondo.

Come viene definito un secondo?

Storicamente, la definizione di secondo e’ cambiata molte volte. Nella prima versione, il secondo era definito come 1/86400 del giorno solare medio. Questa definizione non e’ pero’ corretta a causa del lento e continuo, per noi impercettibile, allungamento delle giornate dovuto all’attrazione Terra-Luna e alle forze mareali, di cui abbiamo parlato in questo post:

Le forze di marea

Utilizzando pero’ questa definizione, non avremmo avuto a disposizione qualcosa di immutabile nel tempo. Per ovviare a questo problema, si decise dunque di riferire il secondo non piu’ in base alla rotazione della terra su se stessa, ma a quella intorno al Sole. Anche questo movimento pero’ e’ non uniforme, per cui fu necessario riferire il tutto ad un preciso anno. Per questo motivo, il secondo venne definito nel 1954 come: la frazione di 1/31 556 925,9747 dell’anno tropico per lo 0 gennaio 1900 alle ore 12 tempo effemeride. La durata della rotazione intorno al Sole era conosciuta da osservazioni molto precise. Qualche anno dopo, precisamente nel 1960, ci si rese conto che questa definizione presentava dei problemi. Se pensiamo il secondo come una frazione del giorno solare medio, chi ci assicura che il 1900 possa essere l’anno in cui il giorno aveva la durata media? Detto in altri termini, le definizioni date nei due casi possono differire tra loro di una quantita’ non facilmente quantificabile. Dovendo definire uno standard per la misura del tempo, conosciuto e replicabile da chiunque, abbiamo bisogno di un qualcosa che sia immutabile nel tempo e conosciuto con grande precisione.

Proprio queste considerazioni, portarono poi a prendere in esame le prorieta’ degli atomi. In particolare,  si penso’ di definire il secondo partendo dai tempi necessari alle transizioni atomiche che ovviamente, a parita’ di evento, sono sempre identiche tra loro. Proprio per questo motivo, il secondo venne definito come: la durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell’atomo di cesio-133. In questo modo si e’ ottenuta una definizione con tutte le proprieta’ che abbiamo visto.

A questo punto, la domanda e’: come misurare il tempo? Ovviamente, di sistemi di misurazione del tempo ne conosciamo moltissimi, sviluppati e modificati nel corso dei secoli e ognuno caratterizzato da una precisione piu’ o meno elevata. Cosa significa? Affinche’ un orologio sia preciso, e’ necessario che “non perda un colpo”, cioe’ che la durata del secondo misurata sia quanto piu’ vicina, al limite identica, a quella della definizione data. In caso contrario, ci ritroveremo un orologio che dopo un certo intervallo, giorni, mesi, anni, migliaia di anni, si trova avanti o indietro di un secondo rispetto allo standard. Ovviamente, piu’ e’ lungo il periodo in cui questo avviene, maggiore e’ la precisione dell’orologio.

Come tutti sanno, gli orologi piu’ precisi sono quelli atomici. Cosi’ come nella definizione di secondo, per la misura del tempo si utilizzano fenomeni microscopici ottenuti mediante “fontane di atomi”, eccitazioni laser, o semplici transizione tra livelli energetici. Al contrario, negli orologi al quarzo si utilizza la vibrazione, indotta elettricamente, degli atomi di quarzo per misurare il tempo. La bibliografia su questo argomento e’ molto vasta. Potete trovare orologi atomici costruiti nel corso degli anni sfruttando proprieta’ diverse e con precisioni sempre piu’ spinte. Negli ultimi anni. si e’ passati alla realizzazione di orologi atomici integrando anche fasci laser e raffreddando gli atomi a temperature sempre piu’ vicine allo zero assoluto.

Nel caso della notizia da cui siamo partiti, l’orologio atomico costruito sfrutta la transizione di atomi di itterbio raffreddati fino a 10 milionesimi di grado sopra lo zero assoluto indotta mediante fasci laser ad altissima concentrazione. Questo ha permesso di migliorare di ben 10 volte la precisione dell’orologio rispetto a quelli precedentemente costruiti.

A questo punto, non resta che rispondere all’ultima domanda che ci eravamo posti all’inizio: a cosa serve avere orologi cosi’ precisi? Molto spesso, leggndo in rete, sembrerebbe quasi che la costruzione dell’orologio piu’ preciso sia una sorta di gara tra laboratori di ricerca che si contendono, a suon di apparecchi che costano milioni, la palma della miglior precisione. In realta’ questo non e’ vero. Avere una misura sempre piu’ precisa di tempo, consente di ottenere risultati sempre piu’ affidabili in ambito diverso.

Per prima cosa, una misura precisa di tempo consente di poter sperimentare importanti caratteristiche della relativita’. Pensate, ad esempio, alla misura della distanza tra Terra e Luna. In questo caso, come visto in questo articolo:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

si spara un laser da Terra e si misura il tempo che questo impiega a tornare indietro. Maggiore e’ la precisione sulla misura del tempo impiegato, piu’ accurata sara’ la nostra distanza ottenuta. Molto spesso infatti, si suole misurare le distanze utilizzando tempi. Pensiamo, ad esempio, all’anno luce. Come viene definito? Come la distanza percorsa dalla luce in un anno. Tempi e distanze sono sempre correlati tra loro, condizione per cui una piu’ accurata misura di tempi  consente di ridurre l’incertezza in misure di distanza.

Anche quando abbiamo parlato del sistema GPS:

Il sistema di posizionamento Galileo

Abbiamo visto come il posizionamento viene fatto misurando le differenze temporali tra i satelliti della galassia GPS. Anche in questo caso, la sincronizzazione e’ fondamentale per avere precisioni maggiori nel posizionamento. Non pensate solo al navigatore che ormai quasi tutti abbiamo in macchina. Questi sistemi hanno notevole importanza in ambito civile, marittimo, militare. Tutti settori di fondamentale importanza per la nostra societa’.

Concludendo, abbiamo visto come viene definito oggi il secondo e quante modifiche sono state fatte nel corso degli anni cercando di avere una definizione che fosse immutabile nel tempo e riproducibile per tutti. Oggi, abbiamo a disposizione molti sistemi per la misura del tempo ma i piu’ precisi sono senza dubbio gli orologi atomici. Come visto, ottenere precisioni sempre piu’ spinte nella misura del tempo e’ di fondamentale importanza per tantissimi settori, molti dei quali anche strategici nella nostra soscieta’. Ad oggi, il miglior orologio atomico realizzato permette di mantenere la precisione per un tempo paragonabile all’eta’ dell’universo, cioe’ circa 14 miliardi di anni.

 

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La prossima fine del mondo?

2 Apr

In questo blog, diverse volte ci siamo trovati a parlare di fine del mondo, prendendo spunto dalle tante ipotesi catastrofiste che sono state fatte, ad esempio, a partire dal 2012. Fino ad oggi, per nostra fortuna, siamo riusciti a dimostrare l’assurdita’ di queste ipotesi e, se vogliamo, abbiamo anche imparato a prendere alla leggera i tanti siti complottisti e catastrofisti che popolano la rete.

Ora, vorrei tornare per un attimo a parlare di fine del mondo, ma questa volta in una chiave leggermente diversa. Alcuni lettori, mi hanno chiesto informazioni sulla situazione politica tra le due Coree. Ovviamente, lungi da me trasformare questo blog di divulgazione della scienza in una vetrina politica o economica. Quello che maggiormente preoccupa le persone e’ la situazione nucleare dei due contendenti e se veramente esiste la possibilita’ che un conflitto nucleare possa innescarsi nella penisola coreana. A seguito di queste richieste, ho deciso di scrivere questo post, proprio per analizzare il discorso atomico e parlare dunque di scienza anche in questo senso. Ovviamente non entrero’ assolutamente nel merito del e’ giusto o non e’ giusto dotarsi di armi nucleari? E’ giusto costruire centrali che magari possono produrre combustibile per armi atomiche? Queste domande esulano dal contesto di questo blog, per cui non ne parlero’ se non indirettamente.

Prima di analizzare la situazione odierna, e’ ovviamente necessario capire la storia della penisola coreana per contestualizzare meglio cosa potrebbe accadere in futuro.

La storia della Corea inizia nel 1943 con il trattato del Cairo, in cui Stati Uniti, Gran Bretagna e Cina optarono per la formazione di un nuovo stato nella penisola sottraendo di fatto i territori al Giappone. Lo stato coreano, ancora unito, era considerato neutrale e offriva un avamposto privilegiato per il controllo del nemico giapponese, ma anche della Russia che confinava per un tratto con il nuovo stato.

Durante la seconda guerra mondiale pero’, cioe’ nei suoi primi anni di vita, la penisola coreana venne ripartita innumerevoli volte tra i molti contendenti del conflitto, fino a quando, nel 1948 al termine della guerra, vennero formati due stati gia’ di fatto indipendenti tra loro. La Corea del Nord, con capitale Pyongyang, con un governo filocomunista sovietico e la Corea del Sud, con capitale Seoul, con un governo nazionalista filoamericano. Questa prima divisione ed i rispettivi orientamenti ci mostrano da subito la completa incompatibilita’ tra le due nazioni di fatto divise dal 38esimo parallelo.

Confine tra le due Coree durante gli anni del conflitto

Confine tra le due Coree durante gli anni del conflitto

Questa stato di equilibrio del tutto apparente non duro’ molto e nel 1950 lo stato del Nord invase la Corea del Sud, facendo iniziare quella che viene ricordata come Guerra di Corea. Questo conflitto duro’ di fatto circa 3 anni, anche se non ebbe mai fine. Ci furono numerosi capovolgimenti di fronte e risvolti internazionali molto delicati. Oltre ai due stati, al conflitto, seppur in alcuni casi in modo indiretto, parteciparono ovviamente gli Stati Uniti, la Russia e la Cina. In un periodo delicato come quello della guerra fredda, piu’ volte si arrivo’ ad un passo dall’accensione di un nuovo conflitto mondiale. La figura riportata mostra la linea di confine tra idue stati durante le diverse fasi del conflitto che vanno dal 1950 al 1953. In realta’, questo conflitto non venne interrotto da un accordo di pace viste soprattutto le posizioni della Corea del Nord. Proprio a causa di questo “particolare” dal 1954 gli Stati Uniti mantengono un contingente militare nello stato del Sud con circa 40000 soldati e armi nucleari. Questo particolare, come vedremo in seguito, non e’ affatto trascurabile.

Di fatto, un armistizio tra i due stati venne firmato solo nel 1972, ma la pace duro’ appena 10 anni dal momento che nel 1983 ci fu un attentato in Birmania ai danni del presidente sud coreano. Nel 2010 poi, i nord coreani affondarono, anche se manca la dimostrazione formale, con un siluro la corvetta sud coreana Cheonan causando la morte di 46 uomini che erano a bordo.

Detto questo, capite bene che la storia di questa nazione e’ molto travagliata e tra i due stati non c’e’ mai stato un reale periodo di pace. Brevi interruzioni del conflitto sono state sempre interrote a seguito di attentati o atti dimostrativi da parte di uno stato sull’altro.

Cosa sta accadendo in questi giorni?

Di fatto il 30 marzo 2013 la Corea del Nord ha nuovamente dichiarato lo stato di guerra con il confinante stato a Sud. In realta’, anche in questo caso, l’atto formale e’ solo l’epilogo di diversi avvenimenti accaduti negli ultimi mesi. Tra questi, quello che piu’ ci interessa e’ la volonta di Pyongyang di dotarsi di armi nucleari. A riprova di questo, la Corea del Nord ha proprio nelle ultime ore dichiarato come il possedere ordigni atomici sia in realta’ un buon modo di essere in pace con il resto del mondo, non temendo per la propria incolumita’.

A questo punto, passiamo allora a parlare di armi atomiche. La Corea del Nord dispone di questo genere di armi? La risposta e’ purtroppo affermativa.

Andiamo con ordine.

Il programma nucleare di Pyongyang inizio’ negli anni ’60 quando, in collaborazione con l’Uniove Sovietica, venne realizzato un impianto ed un centro di ricerche nucleari. Dal 1980 ad oggi, diverse volte la Corea del Nord firmo’ per poi tirarsi indietro il Trattato di non proliferazione prospettando anche accordi con l’Agenzia Atomica Internazionale. Nel 2002, uno studio della CIA dimostro’ come ci fosse una collaborazione tra Nord Corea e Pakistan per lo sviluppo di armi atomiche e di missili balistici a lungo raggio. Per chi non lo sapesse, anche il Pakistan dispone di questo genere di armamenti.

Nel 2006 la Corea annuncio’ il suo primo test nucleare sotterraneo che pero’ si rivelo’ un flop dall’analisi delle onde sismiche prodotte. Lo stesso test ebbe pero’ successo nel 2009 e, ad oggi, si stima che la Corea del Nord disponga di un numero compreso tra 10 e 15 testate nucleari.

In quest’ottica dunque, sia la Corea del Nord che quella del Sud dispongono ad oggi di armi atomiche. Come visto in precedenza, il governo di Seoul ha nel suo territorio il contingente americano con armi nucleari dal 1954. Se vogliamo questo dettaglio, da aggiungere ai rapporti conflittuali tra i due stati, offre un pretesto non da poco allo stato del nord per volersi dotare di questo genere di ordigni.

Inoltre, la Corea del Nord ha effettuato anche diversi test missilistici e molto probabilmente ha gia’ disponibili i missili Taepodong-2 che possono raggiungere gittate fino a 9000 Km trasportando proprio testate nucleari.

Alla luce di quanto detto, sia nel contesto storico che allo stato attuale, la penisola coreana e’ praticamente una polveriera pronta ad esplodere. Ovviamente, nessuno di noi e’ in grado di prevedere l’evolversi della situazione, ma possiamo ugualmente ragionare su questo conflitto di nuovo riacceso.

Personalmente, non credo che la Corea del Nord sia veramente disponibile ad iniziare un vero e proprio conflitto con i suoi confinanti. Come visto nell’articolo, un eventuale attacco mirato comporterebbe la reazione degli Stati Uniti e ovviamente dei paesi europei. In quest’ottica, molto probabilmente, il conflitto terminerebbe con la distruzione di entrambi i paesi coreani. Solo per completezza, pochi giorni fa gli USA hanno inviato due bombardieri B2 utilizzabili anche per sganciare testate atomiche, oltre ad un numero imprecisato di caccia F-22. Questo ovviamente non fa che aumentare la pressione su Pyongyang che dunque inizia a sentire il peso internazionale delle sue mosse.

Concludendo, oggi come oggi, la situazione coreana e’ estremamente delicata. Purtroppo non e’ molto semplice capire dove finisce la propaganda per il nuovo presidente nord coreano e dove inizia la reale voglia di imbarcarsi in un conflitto che molto probabilmente porterebbe alla fine di entrambi gli stati coreani. Come visto nell’articolo, in un modo o nell’altro, i due stati sono dotati di armi atomiche, ma il loro possesso, sempre a mio avviso, e’ visto piu’ come un deterrente per gli attacchi di altre nazioni e per motivi di propaganda piuttosto che per la reale volonta’ di utilizzarle. Ovviamente, nessuno di noi ha una sfera magica per vedere cosa potrebbe accadere in futuro, la situazione deve essere continuamente monitorata e le evoluzioni possono essere molto rapide.

Come detto piu volte in questo blog, e’ inutile cercare improbabili date per la fine del mondo in antichi calendari, fantasiosi pianeti erranti o a causa di alieni. Il pericolo principale per l’uomo e’ solo ed esclusivamente l’uomo.

 

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