News from “le Scienze” edizione italiana di Scientific American

I computer quantistici mettono il turbo
di Leonardo De Cosmo

Copertina:
Raffigurazione concettuale del calcolo quantistico (Science Photo Library / AGF)
La gara tra computer quantistici e computer "tradizionali" è sempre più serrata: se i computer quantistici continueranno a migliorare a un ritmo doppiamente esponenziale, il sorpasso nelle prestazioni potrebbe arrivare entro quest'anno.

La quantum supremacy è alle porte? Il momento in cui i computer quantistici supereranno quelli tradizioni potrebbe arrivare entro la fine del 2019 secondo Harmut Neven, direttore del settore ingegneristico di Google e del Quantum Artificial Intelligence Lab, che in un'intervista a Quantamagazine afferma che i miglioramenti dei computer quantistici procedono a un ritmo "due volte esponenziale". Negli ultimi anni è in corso una vera e propria sfida tra gli ...

Un decoder cerebrale per dialogare usando i pensieri
di Giovanni Sabato

Un nuovo sistema di decodifica dei segnali cerebrali non traduce più soltanto le intenzioni di parlare o i suoni uditi, come si è fatto finora, ma riproduce un dialogo nel suo insieme, avvicinandosi a una conversazione naturale in cui il paziente parla e ascolta.

Fanno progressi impetuosi le tecnologie per tradurre i pensieri in parole senza passare per la bocca, leggendo le intenzioni comunicative nel cervello ed esprimendole grazie a dispositivi di sintesi vocale. "Per chi non può più parlare, a causa di un ictus o di malattie, le tecnologie di questo tipo sono importantissime. Non riuscire a comunicare con i propri cari, neanche intenzioni elementari, è il più invalidante dei deficit", spiega a ...


La mappa cerebrale delle parole udite e lette
Copertina: Ikon Images / AGF

Ascoltare e leggere impegnano circuiti cerebrali molto differenti, ma alla fine il cervello rappresenta i significati in un modo unico, di cui ora è stata realizzata una nuova e dettagliata mappa.
Il significato delle parole è codificato dal cervello nello stesso modo sia che siano ascoltate sia che siano lette, anche se le modalità di acquisizione e i percorsi di elaborazione sono radicalmente differenti. A dimostrare che lo "spazio semantico" creato dal cervello è unico è stato un gruppo di neuroscienziati dell'Università della California a Berkeley, che illustrano la loro ricerca sul "Journal of Neuroscience".

In prospettiva, questo risultato, e la tecnica usata per ottenerlo, potrebbero rivelarsi utili per la messa a punto di nuove terapie per chi soffre di disturbi del linguaggio, dalla dislessia all'afasia, e di disturbi dell'apprendimento legati a questi problemi.
Studi precedenti di brain imaging avevano dimostrato che l'informazione semantica trasmessa dal linguaggio parlato è rappresentata in modo diffuso in molte regioni della corteccia cerebrale umana, ma quella acquisita da un testo scritto sembrava essere rappresentata in un numero più ristretto. Questo apriva le porte all'ipotesi che il cervello creasse due distinti spazi semantici indipendenti, uno per le parole udite e uno per quelle lette.

Il controllo di questa possibilità era stato finora ostacolato dall'insufficiente capacità di risoluzione delle tecniche di visualizzazione dell'attività cerebrale rispetto alla complessa e diffusa rete di neuroni che si attiva in risposta all'ascolto o alla visione di singole parole o di brevi frasi.

Ma Fatma Deniz, specializzata in tecniche informatiche applicate alle neuroscienze, e colleghi hanno deciso di prendere il toro per le corna e invece di esporre i soggetti arruolati nello studio a un numero limitato di vocaboli, li hanno sottoposti a risonanza magnetica funzionale mentre erano impegnati per ore ad ascoltare o a leggere dei testi.

L'enorme massa di dati sull'attività cerebrale in entrambe le condizioni (ascolto e lettura) è stata poi riversata in un computer, che grazie a un apposito programma, aveva definito una rete di relazioni fra le parole che comparivano nei testi usati, in base ai loro rapporti semantici, isolando una serie di categorie semantiche: per esempio, quella di "animale", in cui ricadevano parole "orso", "gatto" e "pesce". L'analisi statistica dei dati ha così permesso di ottenere una lunga serie di mappe, che coprivano più di un terzo della corteccia cerebrale, che hanno consentito ai ricercatori di prevedere con precisione quali parole avrebbero attivato quali parti del cervello.

Come e dove il cervello categorizza oggetti e azioni
di Gianbruno Guerrerio

"Sapevamo che alcune regioni cerebrali erano attivate in modo simile ascoltando o leggendo una stessa parola, ma non mi aspettavo somiglianze così forti nella rappresentazione del significato in una rete così vasta di regioni cerebrali in entrambe le modalità sensoriali", ha commentato Deniz.

Deniz e colleghi contano di mettere presto a disposizione di tutti i ricercatori un visualizzatore 3D interattivo dei risultati, in cui le parole - raggruppate in categorie come visivo, tattile, numerico, di posizione, mentale, emotivo, sociale - sono rappresentate su una proiezione della corteccia cerebrale.

Ora i ricercatori intendono proseguire il loro studio ampliandolo a persone che parlano lingue diverse dall'inglese, e a persone che soffrono di disturbi dell'apprendimento legati a problemi di linguaggio. (red)

Il problema dei computer quantistici
di Scott Pakin e Patrick Coles / Scientific American

Copertina:
Microfotografia del "cuore" di un computer quantistico (Science Photo Library / AGF)
I computer quantistici sono molto sensibili al rumore: vanno in tilt prima di finire un calcolo men che banale. Per superare il problema ci vorranno anni, ma si stanno studiando modi per aggirarlo.

La maggior parte delle persone avrà ormai sentito dire che la computazione quantistica è una tecnologia rivoluzionaria che sfrutta le bizzarrie della meccanica quantistica per risolvere alcuni problemi più rapidamente dei normali computer. Problemi che vanno dalla matematica pura al commercio al minuto, dalla fisica alla finanza. Se riusciremo a far funzionare la tecnologia quantistica, i benefici dovrebbero risollevare tutta l’economia. Le promesse della computazione quantistica risalgono agli anni ottanta, ...

L'Internet quantistica è sempre più vicina
di Anil Ananthaswamy/Scientific American.

I risultati di esperimenti d'avanguardia che usano diamanti difettosi, droni in alta quota e altre cose bizzarre suggeriscono che le reti quantistiche funzionanti e inattaccabili sono ormai a portata di mano.
Oggi Internet è un parco giochi per pirati informatici. Dai collegamenti poco sicuri per la comunicazione ai dati protetti in modo inadeguato nel cloud, ci sono vulnerabilità ovunque. Ma se i fisici quantistici riusciranno a ottenere quello che vogliono, ben presto queste debolezze faranno la fine del dodo. Il loro obiettivo è costruire reti quantistiche che presentino una vera e propria "quanticità", dove le informazioni si creino, si conservino e ...

Ancora nessuna notizia di E.T.
di Kelsey Johnson/Scientific American

Copertina: © KTSDESIGN/SPL/AGF
Il nuovo rapporto sugli UFO, da poco presentato al Congresso degli Stati Uniti, ha riferito ancora una volta esiti negativi. Ma per quanto appaiano improbabili, questi fenomeni meritano di essere studiati seriamente.

Sui media è comparso appena un accenno, ma lo scorso giugno la Marina degli Stati Uniti ha presentato ai membri del Congresso un rapporto sugli UFO. Il fatto che nella nostra cultura una cosa del genere sia giusto una notiziola mi lascia interdetta; se mai un giorno qualche essere vivente extraterrestre dovesse davvero arrivare sulla Terra, sarebbe un evento da inserire nell’elenco delle “dieci cose più significative mai accadute nella ...

le Scienze – Mind

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Nata nel 1968 per iniziativa di Felice Ippolito, Alberto Mondadori e Carlo Caracciolo, Le Scienze è l'edizione italiana di Scientific American, di cui è stata la prima edizione internazionale. In oltre cinquant'anni, Le Scienze ha pubblicato circa 5000 articoli scritti dai maggiori esperti mondiali in ogni campo del sapere, tra i quali oltre cento premi Nobel. Dal 2003, Le Scienze S.p.A. pubblica anche il periodico di psicologia e neuroscienze Mente&Cervello, poi ribattezzato MIND.

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