11/3/2009FRANCESCO VACCARINO
POLITECNICO DI TORINO
Utilizzano centinaia di processori della Playstation 3 per rubare i segreti ai numeri primi e rompere i codici più potenti. Stanno costruendo la prima copia funzionante della corteccia cerebrale. Giocano con il plasma confinato in un campo magnetico virtuale per scoprire come dominare la fusione nucleare. Sono gli scienziati che sfruttano i sistemi di calcolo ad alte prestazioni, il cosiddetto HPC, l’High Performance Computing.
Uno di loro è François Avellan, ingegnere dell'École Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera, abituato a gestire velocità di elaborazione dei dati che sfuggono al pensiero umano. «Il nostro sistema IBM BlueGene/L può svolgere 22.900 milioni di operazioni al secondo. Lo usiamo, tra l’altro, per il progetto “Blue Brain”, con cui simuliamo il funzionamento fisiologico del cervello. Ha già raggiunto il primo grande obiettivo, creando un modello funzionante della colonna neocorticale, l’unità di base della corteccia neocorticale, formata da 10 mila neuroni: è un sistema che condensa in sé più di un secolo di studi».
Professore, al convegno «Presente e futuro del calcolo ad alte prestazioni», tenuto al Politecnico di Torino, lei ha disegnato molti scenari: punta a costruire una mente artificiale?
«Al momento no. “Blue Brain” vuole solo generare una simulazione del funzionamento fisiologico del cervello, cioè un modello realistico della rete dei neuroni e di come questi trasmettono i segnali».
Simulazione? E’ una sorta di videogame iperrealistico?
«E’ una nuova branca della scienza in cui si fanno esperimenti virtuali. Un esempio sono i simulatori di volo: si definiscono dei modelli del volo, mediante equazioni differenziali, e si introducono elementi di fluidodinamica per imitare le condizioni atmosferiche. Il risultato è un mondo virtuale, ma realistico, che consente ai piloti di apprendere procedure e strategie senza mettere in pericolo persone o cose».
E invece cosa significa simulare il confinamento del plasma?
«Lo studiamo all’interno di un Tokamak, una macchina a forma di ciambella, piena di magneti. Qui c’è il plasma, che è definito come il “quarto stato della materia”. Si trova, per esempio nelle fasce di Van Allen intorno alla Terra oppure nel Sole. Così, con la modellistica matematica e i nostri supercomputer facciamo dei test virtuali e verifichiamo il comportamento degli elementi in gioco nella fusione nucleare controllata».
Dai neuroni al plasma, gli esperimenti «veri» non servono più?
«No, gli esperimenti fisici saranno sempre necessari. Quelli virtuali servono a evitare gli errori più gravi. Così si riducono anche i costi delle sperimentazioni, valutando un numero di alternative impensabile nel mondo reale».
Studiate anche un fenomeno poco noto ai non addetti ai lavori come la «cavitazione», la formazione di vapore nell’acqua di una turbina: a che scopo?
«Si migliora la progettazione della turbina stessa. E non solo. Abbiamo anche sviluppato un approccio innovativo all’idrodinamica multifase, simulando interazioni tra fluidi in fasi diverse o tra fluidi composti da elementi chimicamente diversi. Un esempio classico è l’olio nell’acqua. Ma, seguendo questa logica, abbiamo anche sviluppato un modello che replica l’urto di una pallina contro la superficie dell’acqua: pochi lo immaginano, ma si tratta di un problema molto difficile».
A quali applicazioni state pensando per il futuro?
«La “Legge di Moore” sostiene che le prestazioni dei processori raddoppiano ogni 18 mesi e questo significa che la potenza dei computer è destinata a crescere ancora e in modo spettacolare: una delle nuove applicazioni potrebbe essere la simulazione dell’azione dei farmaci sull’organismo, per esempio attraverso un ulteriore sviluppo del progetto “Blue Brain”». p>
Uno di loro è François Avellan, ingegnere dell'École Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera, abituato a gestire velocità di elaborazione dei dati che sfuggono al pensiero umano. «Il nostro sistema IBM BlueGene/L può svolgere 22.900 milioni di operazioni al secondo. Lo usiamo, tra l’altro, per il progetto “Blue Brain”, con cui simuliamo il funzionamento fisiologico del cervello. Ha già raggiunto il primo grande obiettivo, creando un modello funzionante della colonna neocorticale, l’unità di base della corteccia neocorticale, formata da 10 mila neuroni: è un sistema che condensa in sé più di un secolo di studi».
Professore, al convegno «Presente e futuro del calcolo ad alte prestazioni», tenuto al Politecnico di Torino, lei ha disegnato molti scenari: punta a costruire una mente artificiale?
«Al momento no. “Blue Brain” vuole solo generare una simulazione del funzionamento fisiologico del cervello, cioè un modello realistico della rete dei neuroni e di come questi trasmettono i segnali».
Simulazione? E’ una sorta di videogame iperrealistico?
«E’ una nuova branca della scienza in cui si fanno esperimenti virtuali. Un esempio sono i simulatori di volo: si definiscono dei modelli del volo, mediante equazioni differenziali, e si introducono elementi di fluidodinamica per imitare le condizioni atmosferiche. Il risultato è un mondo virtuale, ma realistico, che consente ai piloti di apprendere procedure e strategie senza mettere in pericolo persone o cose».
E invece cosa significa simulare il confinamento del plasma?
«Lo studiamo all’interno di un Tokamak, una macchina a forma di ciambella, piena di magneti. Qui c’è il plasma, che è definito come il “quarto stato della materia”. Si trova, per esempio nelle fasce di Van Allen intorno alla Terra oppure nel Sole. Così, con la modellistica matematica e i nostri supercomputer facciamo dei test virtuali e verifichiamo il comportamento degli elementi in gioco nella fusione nucleare controllata».
Dai neuroni al plasma, gli esperimenti «veri» non servono più?
«No, gli esperimenti fisici saranno sempre necessari. Quelli virtuali servono a evitare gli errori più gravi. Così si riducono anche i costi delle sperimentazioni, valutando un numero di alternative impensabile nel mondo reale».
Studiate anche un fenomeno poco noto ai non addetti ai lavori come la «cavitazione», la formazione di vapore nell’acqua di una turbina: a che scopo?
«Si migliora la progettazione della turbina stessa. E non solo. Abbiamo anche sviluppato un approccio innovativo all’idrodinamica multifase, simulando interazioni tra fluidi in fasi diverse o tra fluidi composti da elementi chimicamente diversi. Un esempio classico è l’olio nell’acqua. Ma, seguendo questa logica, abbiamo anche sviluppato un modello che replica l’urto di una pallina contro la superficie dell’acqua: pochi lo immaginano, ma si tratta di un problema molto difficile».
A quali applicazioni state pensando per il futuro?
«La “Legge di Moore” sostiene che le prestazioni dei processori raddoppiano ogni 18 mesi e questo significa che la potenza dei computer è destinata a crescere ancora e in modo spettacolare: una delle nuove applicazioni potrebbe essere la simulazione dell’azione dei farmaci sull’organismo, per esempio attraverso un ulteriore sviluppo del progetto “Blue Brain”». p>
2 commenti:
...e poi non si dica in giro che l'Italia non ha la capacità di adeguarsi a quei paesi nel mondo che con coraggio sanno prendere "drastiche decisioni" per proteggere i loro cittadini!
Per fortuna che, nel Nostro Paese, al vertice c'è un "uomo" di pensiero (???) ....Ciò che forse riesce difficile capire agli italiani è chi l'ha pensato e poi ideato un "uomo" così.
..opssssssssss, penso d'aver fatto un pò di confusione, il mio commento era su ...Censura Internet....
Pardon Monsieur, je souis très desolè...
Un saluto Francesca
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