Ursula von der Leyen
La presidente della Commissione europea, Ursula von der Leyen, durante una visita all’AI Experience Centre a Bruxelles, in Belgio, il 18 febbraio 2020 (Stephanie Lecocq/AP)

10 tecnologie da tenere d’occhio nel 2021

La rivista del MIT ha scelto una serie di strumenti, servizi e applicazioni che potrebbero entrare a breve nelle nostre vite, cambiandole

Ursula von der Leyen
La presidente della Commissione europea, Ursula von der Leyen, durante una visita all’AI Experience Centre a Bruxelles, in Belgio, il 18 febbraio 2020 (Stephanie Lecocq/AP)

La rivista MIT Technology Review del Massachusetts Institute of Technology, una delle università statunitensi più autorevoli e conosciute al mondo, ha elencato una serie di tecnologie le cui applicazioni potrebbero avere importanti ricadute sulle nostre esistenze nel breve termine. La prima compilazione di una lista simile da parte della rivista risale al 2001, «un periodo per molti versi glorioso per la scienza e la tecnologia». Da allora ogni anno un nuovo elenco segnala le aree emergenti di ricerca innovativa che potrebbero «cambiare il mondo»: la prima della lista del 2021 lo sta già facendo.

I vaccini a mRNA
I primi due vaccini autorizzati in Occidente contro il coronavirus, quelli di Pfizer-BioNTech e Moderna, sono stati sviluppati grazie a una tecnologia alla quale i ricercatori lavorano fin dagli anni Novanta. Sono vaccini basati sull’RNA messaggero (mRNA), la molecola che si occupa di codificare e portare le istruzioni contenute nel DNA per produrre le proteine. Quelle proteine stimolano il sistema immunitario a produrre anticorpi specifici, che in caso di esposizione al virus impediscono poi a loro volta l’ingresso delle proteine nelle cellule.

Fin dal gennaio 2020, in base alle prime informazioni allora disponibili sul virus scoperto in Cina, la società tedesca di biotecnologie BioNTech e poi altre giudicarono l’RNA messaggero una tecnologia potenzialmente utilissima per contrastare le epidemie di COVID-19 in tutto il mondo. Poco meno di un anno dopo, le autorità di controllo dei farmaci approvavano i primi vaccini.

University of Washington School of Medicine

Due ricercatrici al lavoro in un laboratorio di microbiologia alla University of Washington School of Medicine a Seattle, Washington, il 10 dicembre 2020 (Karen Ducey/Getty Images)

I vaccini basati sull’mRNA non erano mai stati utilizzati prima in ambito terapeutico, tantomeno su così larga scala, ma secondo MIT Technology Review potrebbero permettere alla medicina di compiere grandi progressi contro varie malattie infettive, tra cui la malaria. La possibilità di modificarli facilmente e rapidamente potrebbe inoltre costituire in futuro un importante vantaggio contro le varianti del coronavirus. Altri potenziali impieghi dell’RNA messaggero sono attualmente individuati e giudicati promettenti per la «correzione a basso costo» di malattie come il cancro, l’anemia falciforme (una malattia genetica del sangue) e forse l’HIV.

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GPT-3
GPT-3 è un modello di linguaggio che utilizza tecniche di apprendimento automatico (deep learning) per generare testi scritti potenzialmente indistinguibili da quelli prodotti da un essere umano. È basato su una grande mole di dati, che utilizza per completare un testo a partire da un input umano. A settembre scorso il Guardian ha pubblicato un articolo interamente scritto, con stupefacente realismo, da GPT-3. A ottobre lo stesso linguaggio è stato impiegato per permettere a un finto utente su Reddit di interagire a lungo con altri utenti reali, prima di essere scoperto a causa della rapidità con cui produceva testi molto lunghi.

Questa tecnologia richiede un’enorme quantità di potenza di calcolo, di dati e di denaro per la fase di addestramento, essenziale per ridurre le probabilità che i risultati siano privi di senso. Quello di GPT-3 è ritenuto il modello di linguaggio più impressionante mai prodotto utilizzando l’apprendimento automatico, ma poiché utilizza dati provenienti da migliaia di libri e in larga parte da testi presenti su Internet eredita spesso da quei dati elementi di disinformazione e pregiudizi.

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Gli algoritmi di TikTok
Gli algoritmi che determinano la sezione “Per te” di TikTok, uno dei primi social network al mondo per rapidità di crescita dal 2016 a oggi, «hanno cambiato il modo in cui le persone diventano famose online», scrive MIT Technology Review. A differenza di altre piattaforme che tendono a mettere in evidenza contenuti di interesse più esteso, TikTok si è distinto per la capacità di dare enorme risalto a creatori di contenuti pertinenti per piccole e numerose nicchie di utenti che condividono particolari interessi.

TikTok

Un evento di presentazione di TikTok US allo spazio di coworking NeueHouse Hollywood a Los Angeles, California, il 1° agosto 2018 (Joe Scarnici/Getty Images)

La tecnologia impiegata da TikTok ha permesso a migliaia di utenti sconosciuti di diventare creatori di contenuti e ottenere molte visualizzazioni in tempi brevissimi. È ritenuta uno dei principali fattori del suo enorme successo, e per questo motivo i suoi algoritmi sono da tempo oggetto di attenzioni e tentativi di imitazione da parte di altre aziende di social media.

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Le batterie al litio metallico
Le batterie sono ritenute dagli esperti uno dei principali punti deboli di molte industrie ad alto tasso di tecnologia, a cominciare da quella delle auto elettriche, di cui rappresentano in un certo senso il presupposto stesso. Le difficoltà di sviluppo di batterie agli ioni di litio che siano potenti e di lunghe autonomia e durata nel tempo si riflettono su un mercato caratterizzato da costi ancora relativamente alti.

zinnwaldite litio

Una roccia di zinnwaldite, un minerale che contiene litio, estratta in una miniera a Zinnwald, vicino ad Altenberg, Germania, il 13 dicembre 2017 (Sean Gallup/Getty Images)

Una tecnologia promettente è quella delle batterie al litio metallico sviluppate dall’azienda californiana QuantumScape e destinate alle auto elettriche. Sono particolari batterie “allo stato solido” in cui l’elettrolita – la sostanza, solitamente liquida, che permette il passaggio della corrente elettrica – è appunto un materiale solido. Il principale vantaggio è il prolungamento significativo sia della vita che della durata delle batterie, peraltro non infiammabili. Secondo i primi test di QuantumScape con i prototipi queste batterie dovrebbero aumentare l’autonomia di un’auto elettrica dell’80 per cento. In base a un accordo con Volkswagen, le prime auto con batterie al litio metallico di QuantumScape potrebbero essere in commercio entro il 2025.

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I data trust
Se negli ultimi anni è capitato che le informazioni sul nostro conto disponibili online venissero violate, vendute e rivendute, scrive MIT Technology Review, forse il problema riguarda il modello di privacy a cui aderiamo da tempo come singoli individui responsabili dei nostri dati. I data trust rappresentano uno degli approcci più recenti e in via di sviluppo in materia di protezione dei dati. L’idea alla base è simile a quella del modello di governance che istituisce coalizioni di imprese e società – i trust – per tutelarne gli interessi (riducendo i costi di produzione, per esempio). O a quella dei trust fondiari, gli accordi che permettono a un proprietario di trasferire il titolo a un fiduciario che agisce per conto e a vantaggio del proprietario e di un gruppo più ampio di parti interessate.

Nel caso dei data trust, le cui strutture e funzioni sono ancora in fase di definizione da parte di governi e autorità competenti, le parti tutelate sarebbero nello specifico gli utenti. Queste entità giuridiche – una sorta di sindacati degli utenti – richiederebbero alle aziende di Internet interessate ai dati personali degli utenti di rispettare una serie di condizioni chiare e generali riguardo alla tutela della privacy, una volta per tutte. Gli utenti potrebbero così evitare di aderire ai singoli termini di servizio specifici di ciascuna piattaforma, termini come noto raramente esaminati fino in fondo. «È come chiedere a ciascuno di noi di valutare se l’acqua che beviamo è sicura ogni volta che ne beviamo un sorso, quindi premiamo “Sì” e speriamo per il meglio», sintetizza la giornalista Anouk Ruhaak. Questo modello implicherebbe inoltre la condivisione degli stessi dati personali degli utenti tra aziende rivali, dal momento che nessuna azienda avrebbe più un accesso a quei dati che non sia mediato dai data trust.

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L’idrogeno “verde”
L’idrogeno è da decenni indicato come un’alternativa ecosostenibile ai combustibili fossili perché non causa emissione di anidride carbonica (CO2). Non è mai stato molto diffuso principalmente perché la produzione ha sempre richiesto ingenti risorse e investimenti iniziali per essere a sua volta ecosostenibile. Ma da qualche anno si parla di idrogeno “verde” proprio in riferimento alla produzione che impiega soltanto energia prodotta da fonti rinnovabili, come quella solare o eolica.

centrale elettrica Moorburg

La centrale elettrica a carbone di Moorburg, ad Amburgo, in Germania, il 24 febbraio 2021. Ha smesso di funzionare all’inizio del 2021 e sarà convertita in un impianto per la produzione e lo stoccaggio dell’idrogeno (Morris MacMatzen/Getty Images)

Il rapido calo dei costi dell’energia di questo tipo implica che l’idrogeno possa ora essere abbastanza economico da risultare pratico. La gran parte delle case automobilistiche ha rinunciato a produrre veicoli a idrogeno, orientandosi piuttosto verso l’elettrico. L’idrogeno “verde” potrebbe tuttavia trovare molteplici utilizzi nei trasporti in generale (aerei e navi), e in ambiti industriali e domestici.

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Il contact tracing
Il sistema di tracciamento dei contatti dei casi di COVID-19 si è dimostrato in larghissima parte inefficace per il contrasto delle epidemie in molti paesi che hanno provato a utilizzarlo. Uno dei problemi principali è emerso dalle difficoltà dei governi e delle autorità a convincere la popolazione a utilizzare questo sistema. Ma non significa che la tecnologia sia inefficace di per sé, ricorda MIT Technology Review.

La possibilità di utilizzare il GPS o il bluetooth per creare registri di persone incrociate di recente rimane uno degli strumenti potenzialmente più efficaci per migliorare la risposta dei paesi alle pandemie. In generale il contact tracing è una delle aree da cui potrebbero derivare in futuro maggiori benefici per la popolazione in termini di assistenza sanitaria e servizi.

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I sistemi di localizzazione iper-accurati
Le nuove tecnologie di localizzazione garantiscono un’accuratezza maggiore rispetto a quella dei sistemi tradizionali come il GPS (Global Positioning System) usato negli smartphone. I margini di errore rientrano nell’ordine di pochi centimetri, mentre nel caso del GPS dello smartphone la posizione può variare in uno spazio compreso tra 5 e 10 metri. A giugno scorso la Cina ha completato BeiDou, un sistema di navigazione satellitare che fornisce un’accuratezza di 1,5 metri in qualsiasi punto nel mondo. L’utilizzo di satelliti di BeiDou è stato per esempio determinante per le rilevazioni che hanno recentemente permesso di misurare più accuratamente l’altezza dell’Everest.

I nuovi sistemi di localizzazione potrebbero in futuro permettere di individuare incidenti e richieste di soccorso con maggiori tempestività e precisione. Potrebbero inoltre migliorare la sicurezza delle auto che si guidano da sole così come la precisione dei robot usati per le consegne. E nel frattempo anche il GPS, ormai in circolazione dagli anni Novanta, riceverà importanti aggiornamenti entro il 2023 con il lancio in orbita di nuovi satelliti, dopo quelli già lanciati a novembre scorso nell’ambito del progetto GPS III.

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I servizi in remoto
Le misure introdotte dai governi per ridurre il rischio di contagi da coronavirus in molti paesi del mondo hanno indirettamente esteso e intensificato il ricorso ai servizi in remoto da parte della popolazione. Due aree che sono state fortemente interessate da questi cambiamenti sono l’istruzione e l’assistenza sanitaria. Sia la didattica a distanza che la telemedicina, seppure con gradi di successo molto variabili a seconda dei contesti, hanno reso disponibili servizi finora fruiti prevalentemente di persona.

La società di servizi di tutoraggio per gli studenti Snapask, con sede a Hong Kong, ha più di 3,5 milioni di utenti sparsi in nove paesi asiatici. Byju, una app indiana per l’apprendimento scolastico, ha quasi 70 milioni di utenti. Allo stesso modo gli sforzi compiuti in Uganda per rafforzare l’infrastruttura tecnologica necessaria a sostenere la telemedicina hanno esteso l’assistenza sanitaria a milioni di persone durante la pandemia. Che in molti casi può significare salvare vite, tanto più in un paese afflitto da una carenza cronica di medici.

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I sistemi di intelligenza artificiale multi-sensoriale
Nonostante cospicui e celebrati progressi, negli ultimi anni l’intelligenza artificiale ha mostrato limiti ancora significativi quando si tratta di risolvere problemi che richiedono il ricorso ad abilità umane presenti già nei bambini piccoli. Le difficoltà, scrive MIT Technology Review, insorgono quando c’è da «imparare come funziona il mondo e applicare quella conoscenza generale a nuove situazioni». Uno degli approcci più promettenti per la soluzione di questi problemi prevede di espandere i «sensi» dell’intelligenza artificiale.

Allo stato attuale i sistemi di intelligenza artificiale dotati di visione artificiale, per esempio, sono in grado di raccogliere informazioni visive sull’ambiente ma non di «parlare» di ciò che vedono, allo stesso tempo, utilizzando algoritmi per l’elaborazione del linguaggio naturale. Un sistema integrato di intelligenza artificiale basato sulla multi sensorialità potrebbe acquisire una maggiore comprensione del mondo che lo circonda e diventare più «flessibile» e adattabile a un contesto in continua evoluzione.

Sarebbe d’altronde un modo di imitare un modello pienamente umano, secondo Karen Hao, data scientist e giornalista esperta di intelligenza artificiale per MIT Technology Review. È quando iniziano ad associare le parole a immagini, suoni e altre informazioni sensoriali, scrive Hao, che i bambini cominciano a costruire un modello sofisticato del mondo in grado di descrivere dinamiche e fenomeni via via sempre più complicati.

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