Matematica e scienze

Era il 3 gennaio 1983 quando la rivista «Time» assegnò per la prima volta nella sua storia il premio di «persona dell'anno» non a un essere umano bensì al personal computer. Quella celebre copertina sanciva una svolta epocale, l'inizio di una rivoluzione tecnologica che ci avrebbe traghettato verso il mondo nuovo, veloce e leggero dell'Intelligenza Artificiale. Un mondo immateriale, dove però i prodotti della ricerca avanzata sono sempre più concreti. Con il tempo l'Intelligenza Artificiale ha smesso di cercare di riprodurre il nostro modo di ragionare, non è più un "imitation game". È diventata una forma di intelligenza diversa, che partendo dai dati e dall'esperienza è capace di imparare e quindi di parlare, vedere, sentire, guidare, muoversi e interagire con gli esseri umani. Lavora con l'uomo nella medicina elaborando migliaia di immagini, nell'industria, nella finanza, supporta la sicurezza nazionale e può diventare pericolosa se progettata o utilizzata in modo sbagliato. Anche per questo siamo indotti a chiederci fino a dove potrà spingersi e se ci siano dei confini etici da non valicare. Come ogni tecnologia l'Intelligenza Artificiale non è né buona né cattiva, ma può essere usata in modo corretto oppure inopportuno. Certo la scienza, per definizione, è libera, democratica e al servizio dell'umanità, ma proprio per questo serve una struttura normativa internazionale, perché più una tecnologia è potente, più dev'essere affidabile e sicura. Questo libro ci racconta la storia e l'evoluzione dell'Intelligenza Artificiale dalla voce di chi la sta progettando giorno per giorno nei centri di ricerca italiani e spiega come essa sia frutto del pensiero, del controllo e del comportamento umano. Siamo noi i suoi maestri e i suoi giudici. Quindi saranno il nostro sentire, la nostra cultura e il nostro umanesimo a disegnarne il futuro.

La storia dell'umanità è costellata da terribili epidemie, capaci di mietere vittime a centinaia di migliaia - se non a milioni - e in alcuni casi di cambiare il corso degli eventi. Basti pensare a morbillo e vaiolo esportati dagli europei nel Nuovo Mondo, all'influenza spagnola, all'AIDS e all'ebola... Non stupisce, quindi, che i virus siano comunemente ritenuti un nemico subdolo e insidioso, capace di incutere paura anche più di guerre, carestie e disastri ambientali. Eppure, tra gli elementi in grado di scatenare malattie, essi sono i più piccoli e "indifesi": incapaci di vivere e replicarsi senza un ospite. Possibile che il loro successo evolutivo sia legato solo alla distruzione degli organismi in cui si installano? A ben guardare, una visione del genere è limitata e fuorviante: la scienza sta ormai dimostrando che, nella storia della vita sul nostro pianeta, i virus devono aver svolto numerose e importanti funzioni. In fondo, parte cospicua del nostro DNA è fatta di retrovirus, e persino la formazione della placenta è qualcosa di cui siamo debitori a tali entità. Con la precisione del ricercatore, la passione del vero scienziato e l'abilità divulgativa, Guido Silvestri ci mostra un modo nuovo di guardare al rapporto virus-uomo, in cui alla contrapposizione netta si sostituisce un modello in equilibrio tra "aggressione" e "convivenza", tra "pericolo" e "vantaggio". Perché solo smettendola di riversare categorie morali su fenomeni biologici, iniziando a pensare con curiosità e a porsi domande senza pregiudizi, potremo permettere alla parte razionale della nostra mente di leggere il meraviglioso libro della natura spalancato davanti a noi.

Questo testo mira sia ad una trattazione rigorosa della materia che a fare acquisire allo studente quei concetti base che gli permettano di avere della materia stessa una visione che, a parere dell'autore, è di una certa profondità e sintesi. Ciascun concetto è stato presentato in quello che, almeno agli occhi dell'autore, appare essere il suo ambiente naturale. È stato fatto uno sforzo affinché le ipotesi degli enunciati siano quelle naturali all'enunciato stesso e non altre magari adatte ad una presentazione più spiccia, anche a costo di richiedere allo studente un impegno iniziale maggiore. Numerosi sono gli esercizi, molti di questi svolti. Il loro livello è generalmente adeguato anche nel caso in cui il docente decida di tralasciare dal programma molti degli aspetti teorici del libro ed intenda rivolgersi ad un pubblico con minori pretese teoriche. Il testo è rivolto sia a studenti dei corsi di laurea in matematica che ad altri di carattere scientifico. Può essere adottato anche in corsi di ingegneria, facendo però accurati tagli e alcune integrazioni.

Il libro si articola attorno alla divina proporzione di Leonardo da Vinci rappresentata nell’Uomo Vitruviano; si tratta di una raccolta di studi sulla geometria in cui vengono descritti rapporti matematici caratteristici emersi dall’esplorazione dell’Uomo Vitruviano, e ovviamente tali rapporti sono tutti rappresentati graficamente e dimostrati analiticamente attraverso l’algebra e la trigonometria. Alla divina proporzione s’innestano alcune pagine sulla sezione aurea e sulle terne pitagoriche, anche qui tutto disegnato e dimostrato. Le figure geometriche nascondono combinazioni e rapporti che con l’aiuto di un software CAD ho messo in rilievo cercando di fare tutto in maniera comprensibile per chi conosce ed è interessato un po’ alla matematica. Dalle varie dimostrazioni è possibile estrarre degli esercizi da proporre a livello didattico, ovviamente a discrezione dei singoli docenti.

In questa nuova edizione, pur conservando le caratteristiche di compattezza e semplicità di esposizione, i contenuti trattati sono stati rivisitati ed aggiornati. Tra le principali novità, è stato inserito un nuovo capitolo sulle onde meccaniche, si è scelto di anticipare la trattazione delle forze apparenti ed è stata riorganizzata la discussione sulla cinetica del punto e sugli oscillatori. Il testo è corredato di esercizi svolti, oltre a quesiti e problemi alla fine di ogni capitolo, che permettono allo studente di verificare la comprensione degli argomenti trattati.

La biologia è uno dei campi più dinamici e in rapida espansione dell’attività umana e coinvolge ogni aspetto della vita. Il testo affronta tre temi fondamentali: l’evoluzione della vita, la trasmissione delle informazioni biologiche e il flusso di energia attraverso i sistemi viventi. Introducendo i concetti della biologia moderna, analizza il modo in cui questi temi sono connessi e evidenzia come la vita dipenda da essi. In tutto il testo la connessione dei concetti espressi a esperienze accessibili agli studenti stimola l’attenzione e l’interesse per gli argomenti trattati.

La cosa più interessante di un algoritmo matematico è, senza dubbio, la genesi. Come è stato pensata quella regola, in che modo è stata sviluppata l'idea di base, che ragionamento è stato fatto. Ecco, questa è la cosa più affascinante di una scoperta matematica.

Colorando si sperimenta un nuovo tipo di apprendimento che mette in gioco l'esperienza personale e la memoria visiva. E' un ottimo modo per ripassare l'argomento più temuto in tutti i corsi di anatomia nonché quello più interdisciplinare: il sistema nervoso. Le immagini da colorare sono quelle famosissime del Netter relative al sistema nervoso centrale e a quello periferico con una chiarezza che non teme confronti.

In questo libro stimolante e divertente, David Ruelle esplora i processi intellettivi che avvengono nella mente degli scienziati, trasportando il lettore nel vivo della pratica matematica. Come funziona il cervello di un matematico? Per rispondere a questa domanda Ruelle ricorre all'introspezione e a una serie di vivaci racconti sui principali protagonisti della matematica del Novecento: da Alan Turing e Kurt Godel ad Alexander Grothendieck, Rene Thom, Bernhard Riemann e Felix Klein. In una girandola di excursus storici e di aneddoti personali, prende forma una rassegna delle idee matematiche più importanti dall'antichità a oggi, delle menti che le hanno concepite e delle loro implicazioni filosofiche. La matematica appare quindi come il contesto più opportuno per affrontare questioni universali quali il significato, la bellezza e la natura stessa della realtà.

Editoriale: Da Fukushima all’idrogeno di Nicola Armaroli. Satellite : news a cura di Luigi Minervini. Articoli: Covid-19 Il vaccino anti COVID-19: piccola guida pratica per gli indecisi di Ottavio Davini. Ambiente: L’inquinamento atmosferico “uccide solo d’inverno” di Gabriele Zanini. Sostenibilità: La dieta elettrica del traffico di Marko Germani e Dario Zanette. Glaciologia: Ghiacciai e radioattività: una strana accoppiata? di Giovanni Baccolo. Geofisica: Alla ricerca di cavità sotterranee di Rita Blanos. Scienza a scuola: Due strumenti per misurare il tempo di Enrico Maddalena. Storie di scienza: Gli esperimenti di Galileo e l’invenzione della scienza di Vincenzo Palermo. Rubriche: Fisica? Un gioco Il troppo stroppia di Federico Benuzzi. La formula: Un intuito eccezionale di Tommaso Castellani. Homo Mathematicus: La metà di zero di Roberto Natalini. Spazio alla scuola: Eduscopio, la scuola dei migliori di Stefano Sandrelli. Terra, Terra!: Il canale di Sicilia, un “ponte geologico” tra Africa e Italia di Alina Polonia. Coscienziat@: Olio di oliva o di semi? di Marco Cervino e Cristina Mangia. Cervelli non in fuga: La proteina della seta: dal passato al futuro di Giorgio Rizzo. Molecole in cucina: La precisione in cucina di Hervé This. L’istinto musicale: Andare a orecchio di Philip Ball. Scienza light: Libri : Il Racconto L’ultimo contagio di Francesco Paloschi. Numeri in gioco: Intrighi cifrati di Ennio Peres. Scienza da tavolo: Viaggi celebri... da tavolo di Marco Signore. Graphic novel: Donna Theo Strickland di Valeria Tragni. La mappa: Quando il 17 porta fortuna.