Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica

Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica

Liceo Scientifico Vitruvio Pollione – Avezzano

“La quarta Rivoluzione Industriale: dal Kilo al Tera Byte” Ing. Raimondo Castellucci

Oggi, durante la terza giornata della Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica, il nostro Liceo ha avuto il piacere di ospitare l’ingegner Raimondo Castellucci, relatore della conferenza intitolata: “La quarta Rivoluzione Industriale: dal Kilo al Tera Byte”. L’ingegnere, ex alunno del liceo Vitruvio Pollione, si è detto dispiaciuto aver dovuto presentare il suo intervento utilizzando la modalità del webinar, dal momento che quest’ultima oscura inevitabilmente parte dell’entusiasmo solitamente mostrato dai ragazzi e dagli ospiti in queste circostanze. Tuttavia, l’aver potuto comunque realizzare ”a distanza” la Settimana Scientifica, nonostante la situazione epidemiologica, ha offerto un importante spunto di riflessione,in quanto ha messo ulteriormente in risalto l’incredibile sviluppo che ha interessato la tecnologia negli ultimi anni: non molto tempo fa, ospitare un centinaio di persone in una classe virtuale era impensabile, mentre oggi è una cosa praticamente all’ordine del giorno grazie agli efficientissimi dispositivi che abbiamo a disposizione. Dispositivi che, tra l’altro, l’ingegner Castellucci conosce molto bene, dopo 30 anni di ricerca sulle tecnologie dei semiconduttori prima presso la Texas Instruments e poi con la Micron Technology.

Castellucci ha aperto la conferenza illustrando come prima cosa il significato dell’espressione “rivoluzione industriale”: ovvero, un momento di grande sviluppo dei mezzi tecnologici nel corso della storia, per poi proseguire spiegando come essi sono stati e sono tutt’ora in grado di modificare radicalmente la vita dell’uomo. L’ingegnere infatti, con il supporto di alcuni grafici, ha reso più che evidente il collegamento diretto che c’è tra il miglioramento tecnologico e l’aumento della qualità e dell’aspettativa di vita.

In particolare, sono da ricordare la prima rivoluzione industriale, che nel XVIII secolo comportò la diffusione della macchina a vapore, e la seconda, circa un secolo dopo, caratterizzata dall’avvento dell’energia elettrica. E’ necessario precisare, tuttavia, che anche il secolo scorso è stato scenario di una rivoluzione, questa volta di tipo digitale, la quale ha notevolmente automatizzato la produzione industriale; a partire dagli anni trenta con il matematico Alan Turing, si è formalizzato il primo calcolatore digitale, la futura “macchina di Turing”. Va detto, inoltre, che per “digitale” si intende la rappresentazione numerica della realtà analogica, effettuata tramite l’unità fondamentale del BIT (0 oppure 1, una sequenza di 8 bit costituisce un byte). 0 e 1 hanno un valore ben preciso: il primo indica un capacitore scarico e il secondo un capacitore carico; i capacitori poi rendono disponibili le proprie informazioni per mezzo dei transistor. Il circuito composto dagli elementi sopra citati viene realizzato su basi di silicio e le dimensioni minime, come ad esempio la larghezza dei capacitori, sono chiamate nodi tecnologici.

Alla base delle rappresentazioni digitali c’è, in ogni caso, l’osservazione della natura: basti pensare al codice genetico o agli alfabeti che codificano il linguaggio umano. Tuttavia, questo tipo di schematizzazione matematica della realtà non è un’invenzione recente: già nel XVII secolo Pascal aveva messo a punto il primo calcolatore meccanico, la Pascalina, considerabile come la prima tappa del lungo “percorso evolutivo” che ha portato alla nascita dei moderni dispositivi elettronici. Ad esempio, nel campo dei personal computer, si è passati dal Mark 1, il primo calcolatore elettronico prodotto nel 1944 dalla IBM del peso di 5 tonnellate, ai moderni laptop, molto più pratici e dalle prestazioni infinitamente maggiori. Similmente, anche i telefoni e le memorie digitali hanno vissuto lo stesso tipo di modifiche nel corso degli anni. Nel 1965 l’informatico Gordon Moore formulò una teoria per spiegare proprio questa evoluzione dei dispositivi elettronici; secondo la cosiddetta “legge di Moore”, di anno in anno il numero di transistor in un circuito integrato raddoppia e con essi anche capacità e velocità di funzionamento, mentre si dimezzano dimensioni e costo di produzione. La legge venne ampiamente verificata nel corso degli anni e si è dimostrata una stima decisamente accurata di quella che è stata l’evoluzione dei dispositivi tecnologici.

Ai giorni nostri è in atto una quarta rivoluzione, sempre di carattere digitale, che ha portato alla realizzazione e alla messa in commercio di dispositivi ad alta capacità di funzionamento – basti pensare che oggi circa 38 exabyte di informazioni vengono trasferiti dai nostri cellulari, smartwatch o tablet nello storage – e di piccole dimensioni, che comportano una maggiore praticità e facilità di trasporto. Tale rivoluzione non coinvolge solamente apparecchi di uso quotidiano, ma anche altre tipologie di dispositivi: elettrodomestici con la domotica, macchinari industriali per quanto riguarda le smart industries e sensori per le smart cities. L’uomo sta quindi puntando all’automazione di vari sistemi, ma ciò che conseguenze ha? Il contesto sociale nel quale sta avvenendo tale progresso, che vede la popolazione anziana in aumento rispetto al tasso di natalità, genera due correnti di pensiero: una vede nel futuro un maggior numero di opportunità mentre l’altra vede solo incognite insormontabili e molteplici rischi. In conclusione ,non esiste ancora una risposta certa, ma l’ingegner Castellucci confida nella nostra generazione affinché si trovi un  eventuale compromesso tra progresso e impatto socio-economico.

Dopo questa esauriente panoramica sul progresso tecnologico nella storia , l’ingegnere ha dato spazio alle nostre domande: dal dialogo è emersa una questione interessante concernente la legge di Moore. L’ultimo nodo tecnologico raggiunto è di 7 nm, e ci si aspetta di arrivare presto ai 5 nm. Tuttavia non è possibile continuare a dimezzare all’infinito le dimensioni, perché il minimo consentito è lo spessore di un singolo strato atomico. La legge di Moore è quindi arrivata al capolinea? E cosa succederà in futuro? L’intenzione degli informatici, attualmente, è quella di utilizzare una terza dimensione, impilando le matrici: in questo modo continuerebbe a crescere la capacità di immagazzinamento dati, pur mantenendo le dimensioni al minimo. Un’altra possibilità è quella di aggiungere anche una quarta dimensione, quella del tempo, in modo che una stessa cella immagazzini 2 bit e non più 1 solo, mostrandoli alternativamente.

Noi vitruviani siamo stati entusiasti dell’intervento dell’ing. Castellucci e, ancora affascinati dall’universo della tecnologia con cui ci ha permesso di confrontarci oggi, lo ringraziamo nuovamente per la sua partecipazione a un evento per noi così significativo come la

Settimana Scientifica. Angelica De Sanctis e Alessia Bianchini, 5I

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