Siamo ormai letteralmente circondati dai navigatori per orientarci negli spostamenti: basati su ricevitori di segnali GPS (acronimo di Global Positioning System), questi strumenti ci consentono di individuare il percorso migliore per raggiungere la destinazione desiderata, sia essa la casa di un amico, un hotel, una pizzeria o un museo. Non tutti sanno però che l'ingrediente nascosto, ma fondamentale, dei navigatori è la matematica.

Il traffico, soprattutto nei grandi centri abitati, è un ostacolo per il normale funzionamento della vita cittadina: caos, ritardi, inquinamento atmosferico e acustico spesso regnano incontrastati in metropoli come New York (ma anche nelle nostre Roma, Milano, Napoli e Bari). La ricerca sta tentando di trovare una soluzione valida per regolare il flusso dei mezzi di trasporto, un esempio è l’introduzione di autoveicoli a guida autonoma, di cui vi abbiamo parlato in questo articolo. Un nuovo approccio, a cui la rivista Nature ha dedicato la copertina, è stato sviluppato da un team di ricercatori dell’Istituto di informatica e telematica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-IIT) di Pisa, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Cornell University di New York.

Professionisti di qualsiasi ambito - dai giornalisti ai commercianti - possono accedere a corposi set di dati per ricavarne informazioni utili per il proprio lavoro. Maneggiare una miriade di numeri, però, richiede la comprensione, a volte anche approfondita, della statistica, l'insieme di metodi scientifici il cui scopo è la conoscenza quantitativa e qualitativa dei fenomeni collettivi (fenomeni il cui studio richiede una pluralità di osservazioni) mediante la raccolta, l'ordinamento, la sintesi e l'analisi dei dati. Ciò restringe di molto il campo di azione dei non esperti. E se ci fosse una soluzione, un modo per esaminare il materiale a disposizione con strumenti per i non addetti? A questo hanno pensato i ricercatori del MIT-Massachusetts Institute of Technology.

Gli effetti speciali cinematografici e le animazioni digitali dei videogiochi hanno fatto passi da gigante negli ultimi decenni ma, osservandoli con attenzione, c’è sempre un particolare movimento o gesto dissonante, un dettaglio che ci apre gli occhi e ci permette di realizzare che stiamo guardando qualcosa di finto. I ricercatori della University of California - Berkeley hanno trovato il modo di progredire nell’ambito dell’animazione computerizzata, adoperando uno stuntman virtuale a cui hanno insegnato movimenti naturali mediante un metodo innovativo.

Esistono strutture complesse, quali piattaforme petrolifere e navi, che sono sottoposte costantemente all'azione di onde e correnti. Purtroppo, dopo decenni di attività, un'onda anomala o una tempesta possono distruggere queste strutture portando a conseguenze anche molto gravi come, ad esempio, disastri ambientali di considerevoli dimensioni. Gli ingegneri del MIT-Massachusetts Institute of Technology hanno sviluppato un algoritmo che individua rapidamente i tipi di eventi estremi che potrebbero presentarsi con maggiore probabilità in un ambiente come l'oceano, dove onde di aventi differenti valori di velocità, lunghezza e altezza, generano stress o pressioni su imbarcazioni o piattaforme portando, in alcuni casi, a situazioni di pericolo.

Buone notizie per i pedoni. Quante volte avete cercato la strada da percorrere in una nuova città con Google Maps e vi siete ritrovati a camminare in luoghi poco sicuri, ad esempio senza marciapiedi? I percorsi indicati dalle app presenti sul mercato ci segnalano la via più veloce e mai quella più sicura. Un algoritmo sviluppato dagli scienziati dell'Università di Cardiff (Galles) potrebbe migliorare questo aspetto della viabilità e diminuire il rischio di incidenti stradali.

In un giorno di pioggia oppure osservando un lavandino malfunzionante: quante volte siamo rimasti ipnotizzati dalla caduta di una goccia di liquido su una superficie. Non ci saremmo mai aspettati, però, che questo fenomeno potesse rivestire un ruolo importante in ambiti come l'agricoltura o la sanità. È proprio per questo che è stato studiato con attenzione dagli scienziati del MIT - Massachusetts Institute of Technology, che hanno descritto le loro scoperte in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Physical Review Letters.

Un team di ricercatori, provenienti dalle università di Lehigh, Toronto e dalla University of California (Berkeley), ha esaminato 1000 anni di sviluppo della lingua inglese, identificando l’algoritmo che descrive il modo in cui la mente umana ha creato i differenti sensi di una singola parola. Un risultato che potrebbe portare al miglioramento dell’interazione tra esseri umani e calcolatori.

Se un tempo il riconoscimento facciale era uno strumento per lo più conosciuto e utilizzato in ambito forense, ora è parte anche della nostra quotidianità: basti pensare alla funzionalità di Facebook che permette di individuare la presenza di una persona all'interno di una foto o di un video caricati sulla piattaforma. Già leggendo questa frase ci rendiamo conto che esistono due realtà che lavorano per lo stesso obiettivo, esperti umani e algoritmi specifici. Se dovessimo confrontarli, chi raggiungerebbe la migliore performance? Il National Institute of Standards and Technology (NIST) ha deciso di rispondere a questo quesito con un esperimento dai risultati non scontati.

La valutazione dello stato di coscienza in un paziente è un terreno minato. Ad oggi non abbiamo ancora stabilito con criteri oggettivi una definizione di "coscienza" e l'esame per misurarla consiste in un test effettuato dal personale medico direttamente sull'interessato, senza l'ausilio di una strumentazione e di risultati non strettamente legati all'interpretazione del singolo. Proprio alla luce di questo, gli scienziati stanno cercando da anni un modo di stimare lo stato di coscienza di una persona con nuove tecniche di analisi. In un articolo pubblicato sulla rivista Brain, la risposta sembra essere un algoritmo che passa in rassegna i segnali forniti da un elettroencefalogramma. Ma siamo pronti a far decidere a una macchina la condizione di vita o di morte di un essere umano?