Il computer impara a riconoscere oggetti e persone dai pipistrelli

Photo credit: Max Planck Research Centre for Ornithology/York WinterUn gruppo di ricercatori ha sviluppato un algoritmo in grado di identificare alcune specie di piante attraverso la loro risposta al sonar. Concepito per aiutare i biologi nello studio del comportamento dei pipistrelli, capaci di identificare a distanza le loro piante preferite, il sistema potrebbe ora aiutare gli ingegneri informatici a sviluppare nuove tecnologie per il riconoscimento di oggetti e persone in ambienti complessi e dinamici come una folla o un panorama cittadino.

Benché praticamente ciechi, i pipistrelli sono in grado di riconoscere i loro alberi da frutto preferiti grazie alla ecolocalizzazione. Questi chirotteri inviano particolari segnali a ultrasuoni e ne attendono l’eco per capire a quale distanza si trovino gli ostacoli, gli insetti o la vegetazione. Nel caso delle piante, i pipistrelli sono anche in grado di comprendere verso quale specie di vegetale si stiano avvicinando valutando la rifrazione dei loro ultrasuoni sul fogliame. Un sistema molto sofisticato, che consente ai mammiferi volanti di dirigersi con sicurezza verso le piante da cui traggono generalmente il loro nutrimento. Leggi tutto “Il computer impara a riconoscere oggetti e persone dai pipistrelli”

Scovate molecole organiche a 63 anni luce dalla Terra

Un gruppo di astronomi ha identificato una molecola organica di metano nell’atmosfera di un pianeta esterno al nostro sistema solare. La scoperta, effettuata per la prima volta, conferma alcune supposizioni formulate sui vapori d’acqua già identificati tempo fa nella medesima area. Naturalmente ciò non dimostra direttamente che la vita si sia sviluppata in quel pianeta extrasolare, ma fornisce comunque dati molto importanti per studiare l’evoluzione planetaria al di fuori del nostro sistema solare.

Nel corso degli ultimi 15 anni, gli astronomi hanno scoperto 277 nuovi pianeti appartenenti a sistemi solari diversi dal nostro. Per identificarli, questi Sherlock Holmes del Cosmo hanno utilizzato particolari tecniche basate sull’osservazione delle distorsioni causate dai pianeti sulla luminosità e il movimento delle stelle.
Utilizzando queste procedure, e le fedeli ottiche del telescopio spaziale Hubble, i ricercatori hanno rilevato la presenza di metano nell’atmosfera di HD189733b, un pianeta con una massa simile a quella gioviana, in orbita intorno alla sua stella: un punto luminoso distante 63 anni luce dalla Terra (circa 5,9×104 km di distanza). Effettuata nello scorso maggio, la scoperta sarà pubblicata sul numero di questa settimana della rivista scientifica Nature. Leggi tutto “Scovate molecole organiche a 63 anni luce dalla Terra”

Il segreto dell’equilibrio nei colpi di coda dei gechi

Nonostante le loro famose zampette appiccicose, talvolta i gechi perdono la presa e solo grazie a un vero e proprio colpo di coda evitano cadute rovinose a terra. Queste le conclusioni di un interessante studio biomeccanico recentemente condotto per studiare il comportamento dei gechi.

La coda del “geco comune” (Cosymbotus platyurus) pesa all’incirca un decimo dell’intero corpo dell’animale e, fino ad ora, era stata generalmente liquidata dai biologi come arma di difesa contro i predatori e banale riserva di grasso. Nessuno immaginava, infatti, che la coda di questi animaletti potesse essere così importante per scalare e direzionare il loro movimento. Non lo aveva immaginato nemmeno Robert Full, che nel suo laboratorio alla University of California (Berkeley – USA) aveva condotto numerosi esperimenti per studiare la strategia di arrampicata dei gechi. Nel corso di tutti i test, la coda era risultata completamente inutile per la buona riuscita di una scalata, almeno secondo Full.

Il ricercatore fu costretto a ricredersi, però, quando si trattò di costruire una serie di robot in grado di imitare i movimenti e le strategie di arrampicata dei gechi: senza la coda, gli automi perdevano inesorabilmente l’equilibrio, sfracellandosi impietosamente a terra. Determinato a risolvere il rompicapo, Full tornò a studiare l’arrampicata dei piccoli rettili. Leggi tutto “Il segreto dell’equilibrio nei colpi di coda dei gechi”

Computer formula diagnosi studiando il volto umano

Scansione 3D del viso [credit: Peter Hammond/UCL Inst. Child Health]I sintomi di alcune patologie ereditarie restano spesso “nascosti” per molti anni, specialmente nei bambini, riducendo sensibilmente le possibilità di effettuare diagnosi precoci. Anche quando un medico sospetta una particolare malattia, come la sindrome di Noonan-LEOPARD (una patologia che può interessare l’apparato scheletrico, il cuore, gli occhi, le aree del linguaggio, ma generalmente non l’intelligenza in sé), occorrono generalmente tempi molto lunghi nonché numerosi e costosissimi test per diagnosticare con certezza la patologia.

Per ovviare al problema diagnostico, il ricercatore Peter Hammond della University College of London (Regno Unito) sta mettendo a punto un nuovo protocollo più rapido ed economico, basato su alcune analisi al computer, per identificare possibili patologie ereditarie con una semplice analisi del volto.
Utilizzando un particolare proiettore, Hammond proietta un reticolo di migliaia di punti luminosi sul viso del paziente. Dopodiché, procede a fotografare il volto da diverse angolazioni con una macchina fotografica digitale. Partendo dal reticolo di punti luminosi presenti sul viso, il computer provvede poi a convertire la fotografia in una mappa tridimensionale che riproduce le principali fattezze del volto del paziente. A questo punto, il computer confronta l’immagine 3D ottenuta con tutte le fotografie tridimensionali presenti nel suo database e legate a particolari malattie ereditarie. Leggi tutto “Computer formula diagnosi studiando il volto umano”

Il computer che legge nella mente

Sono ancora lontani i tempi in cui un computer sarà in grado di leggere perfettamente la nostra mente, eppure un gruppo di ricercatori potrebbe essere sulla buona strana per scoprire cosa i nostri occhi abbiano potuto vedere nel recente passato.

credit: https://i1.wp.com/farm3.static.flickr.com/2378/1780240878_181cf007b8.jpg?resize=147%2C107Un gruppo di neuroscienziati ha, infatti, elaborato un modello al computer in grado di identificare una fotografia rimasta impressa – dopo la visione – nelle nostre aree neuronali utilizzando una risonanza magnetica funzionale (fMRI). Guidato da Jack Gallant, University of California (Berkeley – USA), il team di ricerca ha elaborato un sistema per risalire a ciò che i nostri occhi hanno visto attraverso la corteccia visiva.

Durante la prima fase della ricerca, a due volontari sono state fatte osservare 1750 fotografie che ritraevano un’ampia gamma di soggetti, mentre uno scanner per la fMRI registrava gli impulsi e le risposte della corteccia visiva. Utilizzando i dati forniti dalla risonanza magnetica funzionale, i ricercatori hanno suddiviso la corteccia visiva in tanti piccoli cubetti costruendo poi un modello matematico per descrivere le differenti reazioni combinate di questi solidi (naturalmente virtuali) agli stimoli visivi causati dalle fotografie. Ad esempio, una porzione di corteccia visiva poteva essere maggiormente attiva quando le immagini contenevano numerose strisce verticali, orizzontali e così via. Combinando le informazioni per le centinaia di cubetti isolati, i ricercatori hanno dunque cercato di prevedere le possibili risposte della corteccia cerebrale causate da ogni singola immagine. Leggi tutto “Il computer che legge nella mente”

Tracciare il viaggio dell’asteroide Apophis verso la Terra

Sorvegliare l’asteroide Apophis con una apposita sonda spaziale. Questa la proposta premiata con 25.000 dollari a un recente concorso scientifico sulle possibile tecniche da adottare per tenere traccia dell’ormai famoso asteroide largo 300 metri che, in una possibilità estremamente remota, potrebbe colpire la Terra nel 2036.

Il vincitore del concorso è stato il gruppo dello SpaceWorks Engineering di Atlanta (Georgia – USA), che ha proposto una sonda particolarmente essenziale basata su componenti molto diffusi e utilizzati nell’industria aerospaziale. Foresight, questo il suo nome, dovrebbe orbitare intorno ad Apophis inviando informazioni sulla Terra raccolte attraverso una telecamera a infrarossi e alcuni rilevatori laser. La sonda potrebbe essere costruita con appena 140 milioni di dollari.

Schema con la possibile rotta di Apophis [credit: aerospaceweb.org]Le probabilità che l’asteroide possa raggiungere la Terra sono estremamente remote, nell’ordine di una possibilità su 45.000, ma la tecnologia proposta al concorso della Planetary Society potrebbe essere applicata anche per gli altri corpi celesti che, a distanze siderali, fanno rotta verso il nostro Pianeta.
La maggior parte dei grandi telescopi si sono dimostrati un ottimo strumento per rilevare rotta e movimento degli asteroidi, ma le loro ottiche consentono di identificare un corpo celeste “anomalo” quando ormai si trova a circa 15 milioni di chilometri dalla Terra. Non è del resto un caso se gli astrofisici potranno avere maggiore informazioni su Apophis nel 2013, quando l’asteroide passerà proprio a circa 15 milioni di chilometri dal nostro Pianeta. Nel 2029, il corpo celeste passerà ancora più vicino fornendo ulteriori informazioni sulle sue intenzioni. Ma sette anni di preavviso potrebbero non essere sufficienti per approntare una missione, nel caso in cui si rendesse necessario far esplodere l’asteroide, per questo motivo tracciare da subito i movimenti di Apophis potrebbe rivelarsi la scelta vincente per evitare brutte sorprese, sebbene estremamente remote. Leggi tutto “Tracciare il viaggio dell’asteroide Apophis verso la Terra”