Flatland, the above, e la quarta dimensione

Carl Sagan (Astronomo e scrittore di fantascienza) "spiega" la quarta dimensione partendo dalle due dimensioni, con una "buffa" digressione su Flatland.
(In inglese)


Have you ever considered how a four-dimensional being would appear to you if it suddenly came into your room?

Think of it this way. Consider a two-dimensional world resembling a sheet of paper. How would you appear to the inhabitants of such a world if you tried to interact with with them? The 2-D creatures would only see cross-sections of you as you intersected their universe. Your finger would look like a flat disc that grew in size as you pushed it through their world. Your five fingers might looked like five separate circles. They would just see irregular shapes with skin boundaries as you entered their world. Similarly, a hyperbeing who lived in the fourth dimension would have a cross-section in our space that looked liked a bunch of skin blobs.

A 4-D being would be a god to us. It would see everything in our world. It could even look inside your stomach and remove your breakfast without cutting through your skin, just like you could remove a dot inside a circle by moving it up into the third dimension, perpendicular to the circle, without breaking the circle.

A hyperbeing can effortlessly remove things before your very eyes, giving you the impression that the objects simply disappeared. The hyperbeing can also see inside any 3-D object or life form, and if necessary remove anything from inside. The being can look inside our intestines, or remove a tumor from our brain without ever cutting through the skin. A pair of gloves can be easily transformed into two left or two right gloves. And 3-D knots fall apart in the hands of a hyperbeing, much as a 2-D knot (a loop of string lying on a plane) can easily be undone by a 3-D being simply by lifting the end of the loop up into the third dimension.

Hypercube: is a Cube in four (or more) dimensions.

Angoli alla circonferenza

Dati due cerchi tangenti, chiamo il punto di tangenza T.
Traccio la retta tangente ai due cerchi, e chiamo i punti di tangenza A e B.

Thesi: Dimostrare che l'angolo ATB è retto.

Accenno di dimostrazione. Manca un pezzo.
Una premessa non è dimostrata. Quale?

(cliccando sulla foto, si ingrandisce)






P.S. per i matematicamente scettici e gli anti-Euclidei un video.
Da sentire mentre si pensa alla soluzione, o si prepara il minestrone della cena.
Il minestrone che sia di verdure, mi raccomando. E' di stagione, ed è dietetico.

Residui iconografici, dove cominciò la storia.

Siamo nel 1997, un nuovo Ateneo viene fondato a Milano: l'università di Milano-Bicocca, prima polo, poi nel giro di qualche mese Ateneo a se stante.

Sfogliando la rete, per caso incappo in un residuo iconografico, una pagina web evidentemente abbandonata a sè stessa, di quel periodo, scritta proprio da un mio collega di allora. Un autorevole personaggio dell'IT oggi.

http://www.stefanopisati.net/MLAB_History.htm

A parte la curiosità: ritrovare una pagina abbondanata da dieci anni che parla di cose che conosciamo personalmente, è come trovare un vecchio guanto in un cassetto di quando si faceva la comunione. O una vecchia foto di quando si era piccoli con il nonno o i compagni di scuola.
La grafica del sito è eloquente, siamo nel periodo naif dell'Internet story. Prima che inventassero il wifi, prima che inventassero Second Life, prima che inventassero Google, Yahoo era un portale e l'unico motore di ricerca assieme ad Altavista, i primi cellulari non analogici giravano, esisteva la Omnitel e non la vodafone, non esisteva l'Adsl e a casa pochi avventurosi usavano modem costosi, che funzionavano a pochi kappa al secondo (contro le molte centinaaia di kbps di oggi).

Ma non è per questo che riporto: lo scrittore del sito scrive qui una cosa che mi riguarda: dove "cominciò" la storia. La mia e la sua personale, la storia del dipartimento e dell'ateneo come sfondo. Mlab oggi è il laboratorio di ricerca Nomadis (Wireless Sensor Network, Movement science e mobilità). Pisati il primo collaboratore di Bisiani a Milano, oggi è uno dei maggiori consulenti di security italiani e esteri.

E i "giovani baldi" dell'MLAB siamo io e altri che ancora lavorano in Biccocca o in dipartimento, o leggono questo sito. Il termine giovani era bonariamente ironico dato che Pisati era giovane anche più di noi. Ma già un fuoriclasse.

Prima che scrivessi libri, entrassi per la prima volta in un aula universitaria ad insegnare sistemi operativi windows e dot Net, prima che mi certificassi, che facessi decine di progetti, che lavorassi all'estero, prima di fare il dottorato e tanto tanto altro.

Il dipartimento di informatica allora aveva solo tre ordinari. E tre laboratori.
Noi "giovani baldi", facevamo letteralmente anche da segreteria studenti.
Rispondevamo alle domande, davamo le guide.
Ci conoscevamo tutti tra noi, compreso il rettore. Non esisteva burocrazia.
Era una realtà nuova e molto grande.

Oggi siamo l'Ateneo "multipurpose" migliore di Milano secondo i parametri MIUR e il più popolato. E uno dei sei migliori di Italia in assoluto.

Merito anche nostro, del nostro lavoro: di migliaia di ore di lavoro spese a creare una intera facoltà che oggi conta più di 30.000 studenti, partendo dal nulla. Una delle esperienza più belle della mia vita, e tuttora in corso.
E' una cosa che non capita spesso di contribuire a costruire un grande Ateneo in una grande città internazionale, partendo "from scratch" dal nulla. E dal basso.

E non posso non notare i toni con cui anche Stefano (Pisati), già allora, parlava del mio capo, il prof. Roberto Bisiani. E' una persona eccezionale Roberto. Un uomo capace di valorizzare il lavoro dei propri collaboratori in modo straordinario e un ricercatore di grandissima inteligenza.
Una fortuna conoscerlo e incontrarlo, prima come uomo poi come ricercatore e professore.
Larger Than Life.

Errore fatale? Ma non scherziamo.

Prendendo spunto dall'episodio di ieri, del Medico che esercitava la professione da 19 anni senza una Laurea, leggo il commento del portavoce dell'Ospedale...

[..] "era stimatissimo" da tutti. Ma "rimane il fatto, tristissimo, che non si puo' svolgere una professione senza i necessari titoli accademici. Questa e' una truffa", conclude.

...che mi rammenta una cosa: che, invece, svolgere la professione dell'Informatico senza possedere titoli accademici, e' stranamente lecito.

Si vede che causare un disastro con perdite di vite umane perchè il software è insidiosamente errato, non è altrettanto grave.

E il non possedere dentro un ospedale una struttura informatizzata che in 19 anni, non sia stata in grado di verificare che un proprio dipendente non avesse la laurea in Medicina, come si vede non è un problema.

La stessa struttura informatizzata gestisce di norma anche informazioni critiche, come le cartelle clinche, e sapete che può succedere se si fanno errori con le cartelle, anzichè con le scartoffie? Un'importante e rilevantissima causa di morte negli ospedali negli Stati Uniti è data proprio dallo scambio di identità (cioè un errore informativo), dalla non corretta identificazione del paziente. ( vedi anche http://www.annals.org/cgi/content/full/144/7/510 )
Ho citato gli Stati Uniti non perchè in Europa non ci sia questo problema, ma semplicemente perchè non ci sono neppure studi approfonditi al proposito. Quindi può essere che in Europa, la situazione sia anche peggiore che negli Stati Uniti.

Non lo sapevate? Ora lo sappiamo.
Ma... chiunque può esercitare la professione dell'Informatico, anche senza un titolo accademico.
Di che vi lamentate...

P.S.
Ma se uno ha buone entrature, anche se non ci capisce una mazza di informatica professionale, può sempre farsi dare una buona commessa per costruire un portale come "Italia.it" , il portale più controverso e improbabile del settore.

http://www.beppegrillo.it/2008/05/le_tre_i.html

Sensing the reality: reality mining, wearable computing, human behavior, et.al

Il campo di ricerca in cui lavoro - molto recente, e molto innovativo sotto tantissimi punti di vista - io lo identifico col termine di "Sensors Artificial Intelligence", o "Reality Artificial Intelligence", dove intendo indicare con questo sia il compito di comprendere una informazione ambientale distribuita, sia quello di estarre semantica da informazioni generate dai wearable (strumenti sensoriali leggerissimi indossabili) informazioni strettamente legata alla persona quindi, in modo non invasivo e rispettoso della privacy. Prescindendo dalle tecniche e dai metodi.

nomadis.unimib.it

Il termine in uso in alcuni ambienti di ricerca, forse più specializzato, è "Wearable Computing" (ad es al MIT) che pone l'accento sugli aspetti inerti (tecnologici), sulla provenienza personale, e sulla comprensione del dato.

http://www.media.mit.edu/wearables/

Altro modo di definirlo è "Reality Mining". Dove invece si intende identificare la classificazione o previsione di dati prelevati dalla realtà da fonti differenti, di solito da sensori ma non solo, con una analogia al "data mining". Qui i dati però non sono strutturati a priori.

http://hd.media.mit.edu/

In entrambi i casi sono presenti infrastrutture di rete più o meno complesse, per l'instradamento e il flusso dei dati con ulteriori tematiche di ricerca, sicurezza, timing, inerenti al campo delle Wireless o Wired networks. Anche quello delle Wireless Sensor Networks è un ambito di ricerca di per sè, anch'esso molto recente e molto promettente.

http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network
nomadis.unimib.it

Ognuno di questi campi afferisce a problematiche diverse, ma comuni alla compresione del comportamento umano, o ambientale, richiede personale e competenze diverse, spesso elevate e universitarie. Richiede anche competenze programmative altamente specializzate, non in senso verticale ma in senso trasversale, che non sono normalmente presenti sul mercato e che vengono di norma sviluppate allo scopo, non essendoci altra strada, all'interno dei nostri laboraratori di ricerca.

Si tratta di figure molto richieste dato che sono estremamente specializzate, che devono essere dotate nel contempo di un background conoscitivo molto flessibile (i.e. riusabile in ambiti anche molto distanti da questo, come l'analisi di immagini, ) e di alto pregio accademico, informatico e ingegneristico e riguardano ambiti molto interessanti e in crescita continua: le industrie di sensori, la sicurezza, ergonomia, il trattamento del rischio nel lavoro; la riabilitazione e supporto medico sportivo, la cura degli anziani, il supporto medico o sociale di soggetti a rischio. Ma anche l'industria del cinema per gli effetti speciali (che in italia a Torino ha una sua roccaforte) e dei videogames (vedi Wii, Natal).

Si tratta di conoscenze che possono essere acquisite solo da chi abbia conseguito una laurea del settore (almeno una triennale): questo non per motivi formali, ma per motivi sostanziali, dato che ci si addentra in settori nuovi della conoscenza e della programmazione, e si parla di acquisire competenze teoriche e applicative che hanno una forte attinenza con aree diverse di altissimo pregio. Aree fortemente operative, ma di pregio.

La persona formata avrà una conoscenza che riguarderà sia gli aspetti della computer science applicata: progettazione e software engineer, e programmazione specializzata, reti di sensori wireless e reti wired; sia quelli della computer science teorica: il machine learning e l'intelligenza artificiale. Il tutto applicato a problematiche della realtà.
Le competenze acquisite costituiscono lo stato dell'arte del settore.

Esistono anche ricadute disseminative, in termini di creazione e diffusione di nuova conoscenza.
Corsi universitari, Corsi per aziende di settore, Corsi programmativi, Master di area tecnica, Master di area medico-riabilitiva e motoria.

Vabbè....giusto per "introdurre" l'argomento :-)

S.P.

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Post Scriptum. Chi volesse collaborare, come Studente, Tesista, Ricercatore, o co-Ricercatore, può contattarmi direttamente via email, ed è il benvenuto. Più di 12 tesisti, 8 collaboratori tecnici e 7 ricercatori lavorano e hanno lavorato con noi negli ultimi 2 anni. Abbiamo a disposizione materiale tecnico, fondi (sempre mai abbastanza), spazi, tre laboratori ampi, collaborazioni estere, e competenze elevate. Siamo sempre felici di allargare la nostra rete di contatti e di accogliere nuovi collaboratori, anche da settori eterogenei e molto distanti (collaboriamo con medici, fisioterapisti, sociologi, dentisti, psicologi, ingegneri del rischio, scienziati dell'informazione) purchè compatibili con gli indirizzi applicativi della nostra ricerca .

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Le macchine sostituiranno l'uomo?

Leggo su answer yahoo una domanda (la riduco un po' per brevità e chiarezza) a cui non posso non sentire l'impulso di rispondere.

"Secondo voi le macchine sostituiranno l'uomo?
Col passare del tempo il bagaglio culturale e ingegneristico sta aumentando così da permettere ai futuri studiosi di acculumare conoscenza atta alla di progettazione alla realizzazione di macchine "pensanti". Questo porterà a consolidare conoscenze che porteranno a sotituire l'uomo nelle sue attività?"

Approfitto quindi per rispondere direttamente su yahoo.answer e riporto qua :

Parzialmente sì. Forse non nelle espressioni più profonde umane, ma in senso attuativo, il cambiamento e l'introduzione di sistemi intelligenti è già profondamente in corso e difficilmente si arresterà.

Ci sono molti esempi, oltre a quelli da te citati della catena di montaggio.
Come molti sanno le industrie hanno già parzialmente sostituito l'uomo con sistemi robotizzati.Non parliamo di veri e propri Robot autonomi, ma di sistemi che sostituiscono l'uomo in mansioni che prima erano solo eseguibili da esseri viventi.E lo fanno con efficacia.
Il settore di ricerca si chiama Meccatronica con un brutto neologismo ed è una specializzazione della Robotica industriale.

http://it.wikipedia.org/wiki/Meccatronica
http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics

L'intelligenza non è solo attuativa ma anche e soprattutto cognitiva.
Riguarda l'abilità di comprendere e classificare le informazioni che provengono da differenti media: un video, un testo, un audio, un sensore di movimento, il web.

Il settore dell'intelligenza artificiale che si occupa di assegnare significato ai dati, di dare senso a qualcosa che è inizialmente un puro dato sensibile totalmente destrutturato, si chiama "Machine Learning". L'apprendimento automatico di una macchina, per dirla in modo brutto. Parliamo di "classificazione" e comprensione della realtà, partendo da dati fortemente poco formalizzati.

Gli algoritmi che vengono utilizzati in streetview (google maps) per cancellare alcuni dati sensibili, come le targe e i volti delle persone, sono algortimi automatizzati. Si fondano su teniche di machine learning. Questo settore ha più di 30 anni di ricerca alle spalle.

http://it.wikipedia.org/wiki/Intelligenza_artificiale http://it.wikipedia.org/wiki/Apprendimento_automatico

Ma esempi di intelligenza artificiale li trovi anche in internet.
Google basa la propria efficacia nel cercare informazioni non strutturate (così si chiama le informazioni che non stanno su una base dati formalizzzata), su un algoritmo di classificazione, il cui punto forte è il codidetto algoritmo di PageRanking, o GoogleRanking, che è stato prima oggetto di studio universitario, e poi è diventato il principale strumento di ricerca di Google.
Prima della sua introduzione una ricerca in internet era qualcosa di strano ed improbabile.

http://it.wikipedia.org/wiki/PageRank

L'intelligenza artificiale quindi si occupa di capire (Vision, Reasoning, Classification ) e di attuare (Robotic, Mecatronic) ed è in uso tutti i giorni.

Esiste anche il settore della intelligenza artificiale sensoriale che si preoccupa di capire il comportamento umano, il movimento del corpo umano e le sue intenzionalità, rilevando il movimento con sensori inerziali a basso costo.
I campi applicativi sono molti, l'interazione uomo macchina, la fisioterapia e la cura postoperatoria, il ripristino delle funzionalità motorie postraumatiche, che di norma sono effettuate solo da medici e terapeuti altamente specializzati.

http://science-deibaidei.blogspot.com/2009/08/movement-science-capire-che-fa-luomo.html
Ma che possono anche banalmente essere usati per l'interazione con la Wii e la Xbox (Natal) cosa probabilmente più nota (e facile )

http://www.youtube.com/watch?v=6spdtZ6gucw http://www.youtube.com/watch?v=UkSV1rXJ0pU

Ci sono moltissimi altri esempi come ad esempio la macchina che guida da sola (context robotico molto noto nel settore).

http://www.designnews.com/article/772-DARPA_Race_s_Robot_Cars_Could_Benefit_Soldiers_and_Civilians_Alike.php

Quindi in definitiva direi che la risposta alla tua domanda è sì.
Mi spingerei anche un po più in là. Secondo me un giorno arriveremo anche a veri sostituti umani. Macchine capaci di interagire con l'uomo in modo naturale, e che provano emozioni.

http://www.jigoku.it/news/501/kobian-il-robot-che-prova-emozioni/

Ma questa al momento è ancora ... Fantascienza..

Un saluto non automatico... da me :-)

Movement Science - Capire l'uomo tramite l'intelligenza artificiale sensoriale

Sì, lo so... l'argomento non si presenta come il più affascinante possibile.
In realtà lo è. Coinvolge il rapporto tra informazione e comprensione.
Tra "numero muto" estratto da una macchina senza cuore, e la sua semantica, il significato che ha per noi e per alcuni esseri umani in difficoltà.
In breve si tratta di comprendere la qualità di una informazione inzialmente nuda.
Nello specifico, si tratta di capire che fa una persona che si muove, e come, non in modo astruso e complesso, ma in modo naturale e non invasivo.
E' come cercare di capire cosa un persona dice mentre parla, semplicemente ascoltandola, o capirne le emozioni, semplicemente guardandola in volto.
Le macchine, parrà strano, non sanno fare questo. Non sanno fare cose che per noi sono così naturali e semplici.
Noi ci proviamo invece, nel nostro ambito di ricerca (nel mio, nel dipartimento sono l'investigatore principale per i sensori e la scienza del movimento).
Cerchiamo di far comprendere la liquidità e flessibilità del senso, del capire l'uomo, a macchine che sono dure e binarie nella loro capacità di comprendere la realtà circostante.

Usiamo dei piccoli sensori indossati (wearables) di pochi grammi, posti nei vestiti o nelle scarpe o negli orologi, nelle cinture, o nei dispositivi di supporto protesico: microdispositivi che contengono sensori di tipo inerziale, accelerometri e giroscopi microscopici, che registrano accelerazioni delle parti del corpo e le loro velocità.




Acquisiamo Dinamiche. Movimenti con qualità e forze. Numeri duri, che vanno riempiti di senso.
Dati acquisibili per giorni e giorni e trasmessi via una rete wireless dedicata (zigbee) a server remoti.
O anche solo per pochi secondi in ambiti ambulatoriali assistiti.
E noi le interpretiamo. E le comprendiamo. Ci proviamo.




Le applicazioni sono tante.
Quelle riabilitative Neurologico-Fisioterapiche.
Postoperatorie.
Quelle di supporto all'assistenza Sociale.
Come quelle Sportive. Ma anche... ludiche. O ludico-terapeutiche per i bambini.

Le potenzialità sono molteplici.
Le utilizziamo ad esempio per per monitorare e migliorare gli standard di vita di pazienti anziani, per aiutare nella diagnosi e terapia di bambini con lesioni e traumi, difetti neuro-motori congeniti, o per supportare diagnosi e terapie di pazienti affetti direttamente o indirettamente da severe patologie moto-neurologiche: Alzheimer, Parkinson, patologie otovestibolari, lesioni traumatiche, e Protesizzati.

Ma anche per attività più semplici e leggere, come interfacciare i bambini affetti da lesioni neuro-motorie, ai giochi normali (stile Wii) che permettono di misurare le loro abilità o improntare una terapia ludica, avvalendosi della naturale propensione al gioco che ha tanto valore terapeutico in un bimbo piccolo.






O semplicemente le usiamo per interfacciarci a videogames, per un sano normale passatempo (stile Natal). ;-)
Ovviamente non usiamo solo sensori inerziali, anche videocamere, treadmills, pressure plates; ma quello dei sensori inerziali micrometrici (stardust) su standard di trasporto wireless, è un trend di ricerca molto promettente e innovativo, per la sua naturale applicabilità: fratello maggiore delle applicazioni e ricerche nanotecnologiche.
E' un campo con ricadute benefiche in termini di miglioramento della qualità di vita per centinaia di migliaia persone e famiglie fortemente danneggiate.

E noi siamo al top del top di questo specifico ambito di ricerca. :-)
Siamo ai princìpi di un lungo cammino e abbiamo ottenuto ottimi risultati finora.
Non ne otteniamo nessun ricavo economico da questo.
Siamo guidati esclusivamente da motivi filantropici di ricerca.