Tecnologia

Un computer flessibile all'interno di un flacone di medicinali che invia avvisi wireless quando rileva manomissioni, sovradosaggio o condizioni di conservazione non sicure.

Queste sono solo alcune delle molte potenziali applicazioni per la tutela della salute che offre la nuova tecnologia dei sensori sviluppata da un team della King Abdullah University of Science & Technology (KAUST).

La tecnologia digitale offre opportunità per migliorare gli approcci tradizionali ai problemi che minacciano la salute umana. Ad esempio, le reti di piccoli sensori indossabili dispiegati negli ospedali possono essere utilizzate per monitorare i focolai dell'influenza in tempo reale. Ma gli alti costi, associati alla produzione elettronica, fanno sì che questi sensori non sono disponibili dove sono più necessari, come alle popolazioni a basso reddito che soffrono in modo sproporzionato le epidemie.

Il dottor Muhammed M. Hussain, (1), il dottorando Sherjeel Khan e colleghi stanno lavorando per rendere i sensori più accessibili con l'impiego di materiali più economici. Ad esempio, hanno recentemente dimostrato che è possibile creare sensori di temperatura e umidità dalla carta disegnando circuiti con inchiostro conduttivo.

Il team ha ora sviluppato un sensore elastico: un nastro conduttivo anisotropico con una vasta gamma di applicazioni sensibili al tocco. Assemblato, esso racchiude minuscole particelle d'argento tra due strati di nastro adesivo di rame. Il nuovo materiale non è conduttivo nel suo stato normale, ma quando viene premuto da un dito, il nastro a doppio strato crea una connessione elettrica che invia un segnale a un lettore esterno.

“Dispositivi simili sono stati utilizzati nei display a schermo piatto”, spiega Sherjeel Khan, “ma li abbiamo resi semplici da costruire e facili da usare praticamente da chiunque”.

Il laboratorio DiCarlo rileva che un'architettura ricorrente aiuta sia l'intelligenza artificiale che il nostro cervello a identificare meglio gli oggetti.

La capacità di ogni persona nel riconoscere oggetti è notevole. Se si vede una tazza sotto un'illuminazione insolita o da direzioni inaspettate, ci sono buone probabilità che il proprio cervello continui a calcolare che si tratta di una tazza. Tale riconoscimento preciso dell'oggetto è un 'santo graal' per gli sviluppatori di intelligenza artificiale, come gli scienziati che si occupano di migliorare la navigazione delle auto con guida autonoma.

Anche se la modellazione del riconoscimento degli oggetti principali nella corteccia visiva ha rivoluzionato i sistemi di riconoscimento visivo artificiale, gli attuali sistemi di apprendimento profondo sono semplificati e non riescono a distinguere alcuni oggetti la cui identificazione risulta essere molto intuitiva sia per i primati che per gli umani.

Nelle scoperte pubblicate su Nature Neuroscience, l'investigatore dell'Istituto McGovern James DiCarlo (1), assieme ai suoi colleghi, ha identificato prove che il feedback migliora il riconoscimento di oggetti difficili da riconoscere nel cervello dei primati e che l'aggiunta di circuiti di feedback migliora anche le prestazioni dei sistemi di reti neurali artificiali utilizzati per la visione di applicazioni.

Le reti neurali convoluzionali (2) profonde (DCNN) sono attualmente i modelli di maggior successo per il riconoscimento accurato di oggetti in tempi rapidi (meno di 100 millisecondi) e hanno un'architettura generale ispirata al flusso visivo delle regioni corticali che progressivamente costruiscono una rappresentazione accessibile e raffinata di oggetti visualizzati. La maggior parte dei DCNN sono tuttavia semplici rispetto al flusso del primate.

I nuovi robot sono stati progettati con materiali resistenti in maniera che possano operare in zone disastrate a scopi umanitari.

I nuovi robot a forma di pallone da calcio, creati dagli ingegneri della University of California, Berkeley e del Squishy Robotics, (1) sono costruiti con materiali particolarmente resistenti. Con queste strutture, essi possono cadere da un'altezza di quasi 200 metri senza subire alcun danno al proprio châssis. Costruiti con una rete di aste, collegate da cavi di contrazione, possono anche cambiare forma per strisciare da un punto all'altro.

Dotare i robot di sensori e lasciarli cadere in zone disastrate potrebbe fornire ai primi soccorritori preziose informazioni sulle condizioni dell'area, come la presenza di gas velenoso, afferma la professoressa di ingegneria meccanica della University of California, Berkeley, Alice M. Agogino. (2)

"I nostri robot, dotati di sensori, sono progettati per strutture mobili facilmente implementabili. Questi automi sono progettati per salvare vite umane, ridurre costi, rischi e aumentare l'efficacia della risposta alle emergenze", afferma la dottoressa Alice M. Agogino. "Essi possono facilmente operare in una zona disastrata e fornire informazioni salvavita ai soccorritori. Hanno anche la capacità di lavorare sul campo come co-robots assieme ai loro partner umani".