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Un'ape, un pinguino ed una Tesla entrano in un bar...
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Un'ape, un pinguino ed una Tesla entrano in un bar...

La natura, lo sappiamo, ha molto da insegnarci. Vista la complessità derivante dai nuovi sistemi di guida autonoma, i ricercatori si stanno ispirando sempre più spesso ad essa per trovare soluzioni innovative che possano modernizzare i nostri sistemi di trasporto e la comunicazione tra i vari veicoli e la città che li circonda.

Swarm intelligence

Traducibile anche come intelligenza di sciame (o collettiva). Le Swarm intelligence (SI) tendono a seguire regole molto semplici: nonostante non esista una struttura di controllo centralizzato che detti il comportamento delle singole unità, si sviluppa un ordine tra gli individui. Le interazioni locali e casuali tra i singoli individui tendono a portare all'emergere di un apparente comportamento "intelligente" della collettività. In natura esistono molti esempi come le colonie di formiche o gli sciami di api.

Prendiamo in considerazione proprio uno sciame di api: lo sciame ogni anno deve dividersi e mandare alcuni scout alla ricerca di un nuovo posto dove poter nidificare. Centinaia e centinaia di esploratori vengono mandati in avanscoperta viaggiando anche per oltre 70 chilometri, al loro ritorno vengono effettuate delle valutazioni sui diversi ambienti. Successivamente dalle 400 alle 600 api cominciano a danzare per comunicare le proprie informazioni ed è così che vengono prese le decisioni.

Un professore della Cornell University di New York ha scoperto che le api scelgono il luogo ideale oltre l'80% delle volte.

La cosa affascinante è che nessuna singola ape potrebbe prendere questa decisione

La generosità delle api

Le api sono probabilmente gli insetti più intelligenti al mondo e sono una fonte infinita di idee per la nostra tecnologia. Sono in grado di ricordare molti luoghi diversi, tra cui il proprio alveare e le fonti di cibo, nonostante l'enorme distanza che può separarli e possono muoversi tra questi con una precisione stupefacente.

Singolarmente le api non sono molto intelligenti, il loro cervello ha una dimensione minuscola se paragonata a quella di altri animali o agli esseri umani. Tuttavia è insieme che prendono le decisioni, agiscono per il bene della collettività e risolvono problemi complessi. Sono in grado di condividere informazioni ma, cosa per me molto più interessante, anche di condividere energia.

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La rete di Supercharger Tesla è in forte espansione. Sarebbe bello, però, non averne più bisogno in futuro. / © AndroidPIT

Per fare un esempio, un'ape può ritornare verso l'alveare a mani vuote in caso di un viaggio esplorativo andato male, stanca per il viaggio e senza energia. Nonostante ciò, non ha bisogno di dover entrare nell'alveare, aspettare e fare una coda per poter ottenere una goccia di prezioso miele prima di ripartire per l'avventura. Le basterà avvicinarsi ad un'altra ape dallo stomaco pieno e richiedere del nutrimento: lo sciame dispone di una specie di riserva di energia condivisa. Il processo di condivisione del nutrimento trasforma un grosso contenitore di cibo centralizzato in migliaia di piccoli distributori di cibo mobili.

Prendendo ispirazione da questo sistema sarebbe possibile migliorare la rete di ricarica delle auto elettriche ed autonome. Mettiamo caso che vi svegliate la mattina per andare a lavoro e abbiate dimenticato di caricare l'auto oppure che dobbiate affrontare un lungo viaggio, talmente lungo da superare il range massimo garantito dalla batteria del vostro mezzo. Invece di dovervi fermare (o ritardare la partenza) per dover ricaricare, con una tecnologia ispirata alle api potreste rimanere in movimento richiedendo ai vostri molti compagni sulla strada del "nutrimento". Non per "fare il pieno", quanto basta per permettere a tutti di raggiungere la destinazione voluta.

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I bombi sono stati aggiunti ufficialmente all'elenco in continua crescita delle specie a rischio di estinzione. / © phys.org

In pratica ogni singolo veicolo diventerebbe una stazione di ricarica mobile e l'energia di ogni singola auto diventerebbe energia collettiva. In questo modo tutti saremmo in grado di rimanere in movimento e raggiungere la nostra destinazione senza necessità di sconvenienti soste.

L'argomento è spiegato in maniera brillante dal ricercatore tedesco Tim Landgraf durante il suo intervento al TEDx di Vicenza nell'aprile 2018, in cui mostra anche alcuni esempi pratici.

Formiche e semafori

Un'altro esempio di SI preso in considerazione dai ricercatori impegnati nella creazione di una AI per la gestione del traffico è quello delle formiche. I modelli di comunicazione costante tra i singoli individui di una colonia, ad esempio per lo scambio di informazioni riguardo ai pericoli o alla posizione delle fonti di cibo, sono presi in considerazione per realizzare un sistema di comunicazione car-to-car per le automobili a guida autonoma.

Veicoli dotati di tale tecnologia sarebbero in grado di comunicare tra di essi informazioni sul traffico e pericoli sul percorso. Le auto potrebbero essere in grado di ricevere informazioni riguardanti dei semafori che ancora non possono vedere grazie all'aiuto delle auto che li precedono e decidere il percorso migliore. O ancora meglio, i semafori potrebbero diventare del tutto obsoleti!

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Le formiche sono un ottimo esempio di "veicolo intelligente". / © via NPR.org

Nel momento in cui sulle strade tutti i veicoli saranno a guida autonoma, infatti, non ci sarà più necessità di utilizzare un sistema centralizzato di regolazione del traffico come quello dei semafori. Ogni auto, comunicando con gli altri veicoli e con l'ambiente circostante, sarà in grado di decidere da se quando attraversare un incrocio, come regolare la propria velocità in caso di convergenza di due diverse strade, quando cambiare corsia e così via.

Ed i pinguini?

Immaginatevi un mondo senza la frustrazione o l'ansia date dalle luci rosse e gialle dei semafori. Un mondo senza incidenti, ingorghi rallentamenti. Un mondo utopico? Forse, ma la direzione che stiamo intraprendendo è quella giusta. Imparare a muoversi come un "branco" permetterà di raggiungere la perfetta armonia sulle strade. Dobbiamo insegnare alle nostre future auto come spostarsi in gruppo e comunicare. Quali animali sono davvero bravi in tutto questo? I pinguini!

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Che meraviglia la natura! / © Alexandre Voyer

I pinguini sono fenomenali nel viaggiare in branco ed a sincronizzare i propri tuffi per catturare il pesce necessario al proprio nutrimento. Studiare il loro comportamento potrebbe aiutarci a mantenere le nostre strade più sicure ed organizzate.

"Non c'è da stupirsi che il più grande esperto mondiale nel comportamento dei pinguini sia stato assunto da un'azienda automobilistica" - Jim Carroll, World Government Summit 2018 - Dubai ( fonte )

La tecnologia può contare su milioni di anni di esperienza

Il futuro della mobilità elettrica è già tutto attorno a noi. Basta alzare lo sguardo verso al cielo per poter osservare stormi di uccelli volteggiare in maniera aggraziata senza sfiorarsi. Abbassando lo sguardo ed osservando più da vicino è possibile trovare colonie di insetti organizzati che seguono percorsi tracciati soltanto dalla comunicazione tra i vari individui e condividono informazioni ed energia. La natura ha impiegato milioni di anni per raggiungere tali risultati, noi dobbiamo solo osservare ed imparare umilmente.

La rivoluzione che renderà completamente autonomi i nostri spostamenti è tuttavia ancora lontana e il più grosso scoglio da superare non è la tecnologia o gli algoritmi in grado di regolare le intersezioni ma la difficoltà che ha l'essere umano di considerarsi parte di uno "sciame" e ad agire per il bene comune.

Citando il nostro orgoglio nazionale, l'astronauta Samantha Cristoforetti:

A me piace chiamarla l’astronave Terra e mi piace dire che siamo parte dell’equipaggio: non siamo passeggeri che possono permettersi di fare quello che vogliono perché tanto arriverà qualcun altro a sistemare. Dobbiamo rimboccarci le maniche e prenderci le nostre responsabilità.

Voi credete che sia possibile rendere la nostra tecnologia più efficiente e funzionale ispirandosi alla natura? Fateci sapere cosa ne pensate nei commenti!

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