I 5 anni che verranno: “ipersensi”​ e “ultrasensi”

NEWS: breve video di sintesi: https://youtu.be/VbEWYQk7TB4

Non ci sono dubbi abbiamo un numero sempre più ampio di sensi.

Chiamateli “ipersensi” o “ultrasensi” o come meglio vi aggrada ma il fatto sta che a livello personale o professionale abbiamo nuove opzioni per comprendere il mondo che ci circonda. Gli ipersensi o ultrasensi sono una combinazione di nuove tecnologie e materiali, big data e metodi di Intelligenza Artificiale ci conferisce nuove abilità ed opportunità per scrutare il mondo che circonda e ampliare i nostri 5 sensi con cui abbiamo fatto i conti per migliaia di anni.

5 anni fa IBM Ricerca aveva posto al centro di un proprio studio proiettivo sullo sviluppo tecnologico i 5 sensi ipotizzando che i computer nel tempo avrebbero acquisito capacità paragonabili alle nostre.

Per certi versi queste predizioni si sono rilevate accurate, sono molti gli esempi che si possono citare dove in casi d’uso specifici la tecnologia ha dei livelli di accuratezza sensoriale paragonabili a quelle di esperti umani.

Una nuova edizione dello studio proiettivo di IBM Research della serie 5 in 5 è stato appena pubblicato. I dettagli in questo link:

https://www.ibm.com/blogs/think/2017/01/ibm-research-5-in-5-2017/

In questo nuovo studio si ipotizza per i prossimi 5 anni ciò che potremmo sintetizzare come: comparsa di iper o ultra sensi. Questo grazie ad una ben nota osservazione: ogni cosa che ci circonda, includendo noi stessi, ha un equivalente digitale o semplicemente produce e riceve dati digitali. L’Intelligenza Artificiale è l’ingrediente principale che sta permettendo e permetterà sempre più di realizzare iper e ultra sensi, personali o professionali.

Queste sono le 5 previsioni che potrebbero avverarsi nei prossimi 5 anni:

1. Iperascolto medico: L’analisi del modo in cui ci esprimiamo ci permetterà di comprendere lo stato della nostra salute mentale

Nei prossimi 5 anni quello che diciamo o scriviamo potrà essere usato (non solo contro di noi, qualcuno direbbe) ma anche per ricavare indicatori del nostro stato mentale o del nostro benessere psico-fisico. Infatti, sistemi automatizzati potranno fornire a medici e ai pazienti stessi la capacità di predire e tracciare i primi segnali dello sviluppo di deficit e disordini cognitivi o comprendere con precisione lo stato di decadimento cognitivo, ad esempio, di alcune malattie neurodegenerative.

Con l’iperascolto medico si potrà analizzare la voce di pazienti e predire e monitorare stati psicoscotici, schizofrenici ma anche manie e stati depressivi. L’analisi dello scritto permetterà di valutare lo stato mentale di un paziente. Grazie a questi strumenti, si potranno avere delle forme di assistenza di precisione operanti, ad esempio, su uno smartphone in grado di valutare il nostro stato di benessere complessivo di un utente, prima di proporci un’azione da fare o darci un suggerimento.

E’ possibile già ora osservare questa traiettoria di sviluppo analizzando vari lavori scientifici che puntano a ricavare utili suggerimenti dall’esame di come un individuo si esprime e quali parole usa e come relaziona le parole l’una con l’altra. Ad esempio, analizzando il grafo di parole utilizzato da un paziente si riesce a fornire una misura quantitativa del tipo di psicosi di cui questi potrebbe essere affetto. Infatti, esistono varie forme di psicosi derivanti da varie cause: mania, schizofrenia. Effettuare una diagnosi differenziale in grado di diagnosticare l’esatto tipo di psicosi di cui un paziente è tipicamente basata su interviste e dialoghi con i pazienti.

L’analisi delle interviste permette di caratterizzare con precisione lo stato mentale del paziente. In “Speech Graphs Provide a Quantitative Measure of Thought Disorder in Psychosis” di N. Mota ed altri (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0034928&cm_mc_uid=45902956747314753091880&cm_mc_sid_50200000) si mostra come i diversi grafi di parole utilizzati da soggetti normali e soggetti schizofrenici o affetti da mania sono alquanto differenti ed indicativi. In un altro lavoro più recente “How language flows when movements don’t: An automated analysis of spontaneous discourse in Parkinson’s disease.” (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27501386?cm_mc_uid=45902956747314753091880&cm_mc_sid_50200000=) si dimostra l’utilità di alcuni pattern grammaticali nel distinguere pazienti affetti da Parkinson da pazienti sani analizzando monologhi.

L’analisi di come usiamo le parole e la lingua in generale ci può dire tante cose di noi, anche meno profonde di quelle appena descritte come la possibilità di ricavare dei tratti della personalità elementi valoriali e necessità di base dell’estensore di un testo.

Watson Personality Insight è un esempio di questi strumenti: https://www.ibm.com/watson/developercloud/personality-insights.html

 

2. Ipervisione: Vedere la luce non visibile

La capacità di analizzare lo spettro della luce “non visibile” sarà amplificata e resa accessibile nella vita di tutti i giorni. I nostri occhi ci permettono di scrutare non più dello 0,1% dello spettro elettromagnetico, il 99,9% è di fatto “non visibile” ad occhi nudi.

Con strumenti di ipervisione amplificheremo la comprensione del mondo che ci circonda in modo più ampio. La tecnologia di ipervisione permetterà di percepire o di vedere “attraverso” gli oggetti o di riconoscere oggetti anche in condizioni visive estreme.

L’ipervisione ha l’obiettivo di uniformare e generalizzare le esperienze costruttive di tanti sistemi specializzati prodotti nell’ultimo secolo che permettono di analizzare varie porzioni dello spettro elettromagnetico – onde radio, microonde, infrarosso, raggi X (https://it.wikipedia.org/wiki/Spettro_elettromagnetico)) e la loro riflessione prodotta da vari tipi di oggetti da queste bersagliati per identificarli.

L’ipervisione sarà possibile attraverso strumenti portabili che ci permetteranno, ad esempio, di analizzare un’immagine di un cibo e comprendere il suo valore nutrizionale o semplicemente capire se è sicuro o meno da mangiare. L’ipervisione permetterà di vedere se una pillola o uno sciroppo è originale o una contraffazione. Una self-drive car, con l’ipervisone, potrà muoversi con facilitàin caso di nebbia o “semplicemente” capire se d’innanzi sull’asfalto c’e’ del ghiaccio annerito, quindi pericoloso, o semplicemente asfalto.

 

3. Macroscopio: comprendere fenomeni fisici complessi ad un dettaglio infinito

Il mondo fisico in cui siamo immersi è fatto di “sistemi di sistemi” i quali sono sempre più complessi e interconnessi. L’analisi dei dati digitali provenienti da ogni oggetto o da un sistema fisico, grande o piccolo, permetterà di rilevare ed ideare nuove soluzioni a bisogni e problemi prioritari della nostra società come ad esempio la produzione di cibo, o la riduzione dello spreco di acqua o di energia.

Un macroscopio vuole essere, allo stesso tempo, una sorta di telescopio e di microscopio puntato verso la terra e rivolto verso e tutti i sistemi fisici che la compongono, naturali o realizzati dall’uomo.

Questi ultimi i sistemi fisici possono essere osservati da innumerevoli punti di vista grazie alle molteplici possibilità di poterli analizzare con sensori e macro e micro sensori, biosensori o, semplicemente, possono essere osservati visivamente (immagini satellitari, aerei o fatte da droni, etc.) così come è possibile comprendere elementi di contesto (per esempio condizioni climatiche, atmosferiche) in cui giace il sistema fisico stesso.

Il macroscopio permette di integrare tutti i dati eterogenei riguardanti un determinato sistema fisico e supportare decisioni complesse che lo riguardano. Il macroscopio è uno strumento scientifico o uno strumento aziendale.

Un esempio di “macroscopio” in azione? Il progetto realizzato da IBM e l’azienda vitivinicola Gallo in California integra una pluralità di dati e osservazioni eterogenee del “sistema fisico vigneto” permettendo di ridurre l’uso di acqua del 25% e aumentare la raccolta del 26% (http://fortune.com/2016/01/09/ibm-bringing-watson-wine/)

I macroscopi saranno sistemi di osservazione e analisi del mondo fisico che impatteranno in molti settori di industria.

 

4. I BioNano sensi: permetteranno di isolare entità biologiche su una nano scala

Nuove tecniche per individuare ed isolare bioparticelle circolanti in fluidi umani come il sangue, la saliva o il sudore, in combinazione con strumenti di analisi e sensori permetteranno di fornire una fotografia del nostro stato di salute in tempo reale: sarà possibile comprendere l’evoluzione di una patologia anche prima che insorgano i suoi stessi sintomi stessi.

Bionano sensori permettono già adesso di isolare bioparticelle in fluidi con dimensioni al di sotto dei 20 nanometri (1 nanometro è un millinonesimo di un millimetro), si ha quindi la capacità di isolare entità biologiche molto piccole: distinguere frammenti di DNA, virus, batteri o esoni etc. circolanti ed analizzarli con precisione – http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/50275.wss

Dal punto di vista applicativo, nei prossimi 5 anni, i bionano sensori permetteranno di misurare con accuratezza la presenza di biomarcatori in piccolissime quantità di fluidi corporei associati a possibili patologie, ad esempio sarà possibile rilevare cellule tumorali circolati, o semplicemente capire se siamo ad elevato rischio di contagio o meno valutando la quantità di determinati virus o batteri circolanti nel nostro sangue o altri fluidi.

5. Ipernaso ambientale: permetterà di analizzare lo stato di inquinamento dell’ambiente in cui viviamo in temo reale

Nei prossimi 5 anni una nuova tecnologia di sensori di tipo fotonico permetterà di rilevare la presenza di elementi inquinanti nell’ambiente alla velocità della luce permettendo di agire con tempestività per prevenire forme di inquinamento come ad esempio quelle generate da fonti energetiche fossili.

Sarà possibile, ad esempio, rilevare e quantificare in tempo reale anche piccolissime quantità di particelle inquinanti che fuoriescono da condotte o impianti o particelle pericolose che circolano negli ambienti o nelle città in cui viviamo.

Un’anticipazione di questo tipo di sensori è offerto da un sensore fotonico in grado di tracciare lo spettoro di particelle di metano e sviluppato da IBM Ricerca (https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=CLEO_SI-2016-SF2H.1&cm_mc_uid=45902956747314753091880&cm_mc_sid_50200000=) nell’ambito del progetto del governo americano per il monitoraggio della dispersione di metano da conduttore ed impianti (MONITOR) https://arpa-e.energy.gov/?q=arpa-e-programs/monitor&cm_mc_uid=45902956747314753091880&cm_mc_sid_50200000

In questo slide deck ho riassunto gli elementi essenziali: http://www.slideshare.net/pieroleo/ibm-research-5-in-5-report-for-2017

Pietro Leo is an Executive Architect in IBM, CTO for Big Data Analytics and Cognitive Computing in IBM Italy, a well-known Innovation Agitator and Analytics maker. Member of the IBM Academy of Technology Leadership Team (#IBMAoT) and Head of IBM Italy Center of Advanced Studies. You can also follow him on Twitter (@pieroleo)