14 agosto 2011

Metti una sanguisuga nel computer (Inter.Net, 1999) di Andrea Mameli

Un server grande come un'aspirina e un computer fatto con le sanguisughe. Sono queste le nuove frontiere dell'informatica per raggiungere l'obiettivo di un mondo dove la distinzione tra elettrodomestici, calcolatori ed esseri pensanti non sarà poi così evidente
di Andrea Mameli [articolo pubblicato su InterpuntoNet nel 1999]
computer sanguisughe
Cosa può accadere dunque?
Ha le dimensioni di una compressa di aspirina, ma al suo interno è contenuto un vero e proprio server web. Lo ha costruito uno studente dell'Università del Massachusetts, Hariharasubrahmanian Shrikumar ("ma tutti mi chiamano Shri") che ha accettato di farsi intervistare da noi. Il sito con il suo progetto è online dal 14 luglio e fa registrare circa 40.000 hit al giorno.
Così racconta il suo inventore: "Intendevo dimostrare la semplicità delle tecnologie necessarie a far comunicare i componenti elettronici.
Ho trovato il modo di portare il protocollo tco/ip dentro un elemento migliaia di volte più piccolo di un computer, utilizzando un componente economico e facilmente reperibile, un microprocessore PIC, prodotto da Microchip Inc, Arizona.
Sono riuscito a dimostrare che poteva essere fatto, e ora la stessa tecnica potrà essere applicata ad ogni chip. Inoltre il lavoro si è svolto nel mio tempo libero, e non potevo credere a me stesso quando l'ho fatto funzionare per davvero".
I segreti del micro PC
Ecco le caratteristiche dell'iPic: il chip contiene una CPU da 4 MHz, con memoria, interfaccia seriale e clock. I protocolli disponibili sono http, tcp/ip, e Telnet. Il PIC 12C509A è connesso ad un altrettanto piccolo chip 24LC256 EEPROM con funzioni di hard disk. In sostanza abbiamo un micro compuer completo in pochissimi centimetri nel quale, oltre html, file di testo, Gif e Jpeg, girano anche applet Java, piccoli file audio e postscript. Provate a fare un telnet con iPic o visitare le pagine sulla storia dell'Universo in esso contenute e pensate che il nostro navigatore riceve quelle pagine direttamente dal microscopico server, che Shri ha saputo creare con appena un K di memoria. Il programma è condensato in 1024 byte, di cui 256 sono necessari per l'implementazione del protocollo tcp/ip. Il sistema operativo Rtos utilizza 15 istruzioni. Attraverso un router a 115200bps è connesso alla rete internet direttamente: non vi sono host intermedi né altri trucco.
Il parere di Hariharasubrahmanian Shrikumar
Abbiamo chiesto a Shri se riteneva si potesse fare di più. "Certo, il sistema può lavorare a dimensioni molto inferiori, direi fino a 100 volte più piccolo dell'attuale. Sto lavorando per renderlo più piccolo e più veloce e nello stesso tempo per rendere la tecnologia adattabile a molte applicazioni diverse. Mi aspetto che iPic potrà essere disponibile come un chip da inserire in apparati musicali giochi, elettrodomestici, computer portatili e cellulari."
Ma il mercato è già pronto per questa miniaturizzazione?
"Penso che la direzione in cui dobbiamo muoverci è quella della connettività. Una connettività diffusa. Ogni giorno che passa le nostre vite vengono toccate sempre più dall'elettronica e un gran numero di nuovi dispositivi contiene microprocessori. Questi piccoli chip si presume possano rendere più intelligenti i congegni che li ospitano e di conseguenza farci vivere meglio. Ma questa promessa in qualche caso si è trasformata in maledizione. Penso che spesso noi umani siamo diventati schiavi di questi aggeggi intelligenti, anziché averli al nostro servizio. Prendiamo ad esempio il riscaldamento e la macchina per il caffè automatica sincronizzati con la mia sveglia, per consentirmi di trovare la temperatura preferita e il caffè fumante al mio risveglio. Fin qui bene. Ma cosa succede se un giorno mi devo svegliare prima? Posso scordarmi la casa calda e il caffè, se gli elettrodomestici non dialogano con la sveglia. La presunta intelligenza degli apparati elettronici senza la capacità di comunicare non è una gran cosa."
"Per comunicare c'è bisogno di standard e i migliori oggi disponibili sono gli internet protocols. Oggi il costo per la connessione alla rete internet si aggira intorno ai 300 dollari (circa 540.000 lire), ma il server web iPic ha mostrato che si può scendere sotto il dollaro. E questo potrebbe cambiare tutto... Io penso ad un futuro, molto vicino, in cui tutti i dispositivi elettronici saranno in grado di dialogare fra loro, trasferendosi informazioni di piccole dimensioni ma con effetti assai rilevanti. Il vostro palmare potrà dire al vostro orologio da polso quando è programmato il prossimo appuntamento oppure attivare la sveglia in base alle attività della mattina seguente. Siamo in grado di vedere la velocità di cambiamento del mondo perché adesso ogni pc è connesso a internet e World Wide Web. Ma proviamo a immaginare cosa accadrà quando tutti i dispositivi elettronici saranno collegati fra loro. Per questo dico che il mondo di domani sarà senza dubbio il mondo della connettività diffusa".
Avete avuto contatti con industrie interessate alle applicazioni dell'iPic?
"Ho parlato con i principali produttori di chip e di giocattoli, di lavatrici e di computer, di HiFi musicali e di palmari. La possibilità di costruire veri dispositivi intelligenti, in grado di migliorare la nostra vita, ci sta sollecitando parecchio."
Ho finito il latte, e mi avvisa l'automobile
Sul fronte della miniaturizzazione e della gestione integrata di servizi sono impegnate da tempo alcune case produttrici,
come la Sun Microsystems con il progetto Jini, e la Microsoft con il suo Digital Nervous System.
Ci tornano in mente le parole di Nicholas Negroponte nel suo celebre Being Digital ("Essere digitali", Sperling & Kupfer, 1995): "Se il vostro frigorifero nota che avete finito il latte, può chiedere alla vostra automobile di ricordarvi di andare a comprare una bottiglia sulla via del ritorno. Gli elettrodomestici di oggi hanno una capacità di comunicazione troppo limitata. Probabilmente nella vostra casa ci sono oggi più di cento microprocessori. Ma non sono unificati."
In realtà le tecnologie di costruzione e di arredamento delle case hanno seguito per secoli una lenta evoluzione dovuta principalmente agli sviluppi della meccanica. Dopo la Seconda Guerra Mondiale l'elettronica è entrata in questo settore determinando notevoli cambiamenti, fino a giungere alle case di oggi in cui sono presenti un gran numero di piccoli computer all'interno di elettrodomestici e altri apparati.
E' stato coniato anche uno specifico termine, domotica, e le applicazioni sono sempre più numerose e integrate fra loro.
La nuova frontiera è rappresentata dalla connessione alla rete internet di tutti gli apparecchi della casa (lavatrice, antifurto, televisore, illuminazione, condizionamento e riscaldamento, forno, frigorifero, ecc.). Ogni dispositivo dotato di microprocessore deve disporre al suo interno di un server web e di un indirizzo ip al fine di acquisirne il controllo a distanza tramite la rete internet (tuttora sono impiegate semplici reti locali di controllo e di interconnessione, ad esempio nel caso dei sistemi integrati delle più recenti automobili).
Implementazioni di questo tipo si stanno già realizzando: nel sito http://www.electrolux.com/screenfridge troviamo il progetto del Frigo Eletrolux che permette non solo di navigare dallo sportello dell'elettrodomestico ma anche di avere un un collegamento diretto con l'interno per scoprire in tempo reale se manca qualche ingrediente per la ricetta di domani, se lo yogurth nel frattempo è scaduto, o se il vino è troppo freddo per la cena.
Anche l'automobile di domani sarà diversa da quella che conosciamo
Nei laboratori della Sun Microsystems Laboratory ("SunLabs")
http://java.sun.com/features/1999/06/concept_car.html
è nata un'automobile vestita interamente di Java: dal cruscotto al sistema frenante, dall'anello che sostituisce la chiave (e contiene i dati personali del conducente comprese le preferenza di guida) alla diagnostica completa. Il veicolo, ricavato sulla base di un modello elettrico della General Motors, è stato battezzato EV1.
I limiti di utilizzo delle soluzioni legate agli sviluppi della miniaturizzazione sconfinano nella fantascienza. Basti pensare alle notizie di chip impiantati sotto la pelle o nel cervello di pazienti o di persone desiderose di sperimentare su di sé le possibilità offerte dalla tecnologia. C'è anche qualche azienda che impianta microchip sottopelle a chi vuole essere rintracciabile ovunque, e per designare la fusione tra componenti bio-ingegnerizzati, reti neurali e "Internet biologica" è stato coniato il termine Neuro-internetics.
Un computer con le sanguisughe
sanguisughe Attualmente i livelli più avanzati in questi studi che raccontano come sarà il nostro mondo di domani sono stati raggiunti dai ricercatori del Georgia Institute of Technology: biologi, fisici e informatici, guidati da Bill Ditto, che sono riusciti a realizzare un autentico calcolatore biologico.
Utilizzando cellule neurali di sanguisughe collegate in parallelo e stimolate elettricamente, i ricercatori del Georgia Tech hanno fatto compiere alcune somme aritmetiche al prototipo, subito ribattezzato "leech-ulator" (leech = sanguisuga).
Ogni neurone ha una propria attività elettrica e risponde in un modo caratteristico agli stimoli elettrici, e quelli delle sanguisughe sono studiati da tempo.
Il gruppo fa uso della teoria del Caos per tentare di comprendere e riprodurre il comportamento delle cellule cerebrali (Physical Review Letters, 7 September 1998) e stava tentando da tempo la realizzazione di un sistema di questo tipo. I loro sforzi sono ora concentrati verso la realizzazione di computer flessibili e veloci in grado di risolvere i problemi da soli. Sarà questa la nuova frontiera del computer?

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