LA POTENZA DI CALCOLO DEI SUPERPROCESSORI DEL FUTURO GARANTIRÀ LA SOSTENIBILITÀ DEL PIANETA

UNA RETE PENSANTE PLANETARIA FORMATA DA UMANI E MACCHINE RENDERÀ PRESTO POSSIBILE UN PROFONDO CAMBIAMENTO GLOBALE. INTERNET DELLE COSE E INTELLIGENZA ARTIFICIALE GIÀ OGGI SONO ALLA BASE DELL' INDUSTRIA 4.0

Viviamo in un’era che non ha precedenti per le grandi opportunità di innovazione offerte dalla tecnologia. Tuttavia, abbiamo difficoltà a rendercene contoperché. È, infatti, tipico degli umani percepire il mondo in modo lineare.

È proprio questo che ci impedisce di comprendere le crescite di tipo esponenziale tipiche del mondo tecnologico di oggi e, quindi, di maturare una visione chiara e di lungo periodo. I processi esponenziali sono controintuitivi per la natura umana, sfuggenti alla nostra mente. In realtà, tutti i fenomeni naturali hanno a che fare con espansioni di tipo esponenziale, mascherate, però, dall’inesorabile saturazione che ne limita effetti e durata: ad un certo punto, la crescita comincia a rallentare fino a fermarsi, per poi andare incontro alla decadenza.

Si pensi ad un laghetto ricoperto dalle ninfee: si tratta, a tutti gli effetti, di una copertura esponenziale. Questo andamento, però, ci sfugge perché la crescita è limitata nel tempo e nello spazio: una volta coperta tutta la superficie dello specchio d’acqua, le ninfee smettono di crescere. Ciò avviene normalmente in natura: la crescita esponenziale cessa all’esaurirsi delle risorse oppure per la rottura di un qualche meccanismo biologico che la rendeva possibile. Contrariamente alla natura, la tecnologia è quasi immune dal fenomeno della saturazione proprio grazie ai processi di innovazione che producono tecnologie sempre più potenti. Se, poi, analizziamo il progresso sul lungo periodo, osserviamo che i processi di innovazione, propedeutici alla modifica della struttura socioeconomica, avvengono indipendentemente dalla resistenza al cambiamento opposta dalla società.

In altre parole, il processo di innovazione tecnologica è, per certi versi, inarrestabile. L’innovazione tecnologica esercita, inevitabilmente, anche un forte impatto economico: ogni nuovo livello di innovazione tecnologica consente di allargare i benefici da essa derivanti ad una classe sempre più ampia di individui. Si pensi, ad esempio, all’invenzione dell’automobile con la seconda rivoluzione industriale per arrivare ai moderni smartphone della terza rivoluzione industriale, potenti calcolatori interconnessi dei quali quasi tutti possono dotarsi. Inimmaginabile solo qualche decina di anni fa. Potremmo anche sostenere che l’innovazione tecnologica consiste nel fare di più con molto di meno, abbassando i costi di produzione per un dato livello di prestazione, e questo avviene sempre più rapidamente.

Fino a poco tempo fa, gli artefatti dipendevano da quattro grandezze fisiche: materia, energia, spazio e tempo. Grazie alla diffusione pervasiva dei calcolatori, ora anche l’informazione vi rientra.

Grazie a ciò, le innovazioni si sono susseguite a ritmi sempre più elevati fino a forzare i paradigmi industriali ed a portarci alla quarta rivoluzione industriale, dominata dal valore dei dati, delle tecnologie digitali. Si parla, infatti, di “digital tranformation”, di come, tramite i dati e le informazioni da essi estraibili, sia possibile trasformare le imprese o i mestieri.

Le tecnologie ditali permettono di realizzare prodotti che consumano meno energia, occupano meno spazio e si producono in meno tempo e/o sono più rapidi nell’eseguire i propri compiti. Questa compressione ha raggiunto livelli precedentemente impensabili: la maggior parte degli attuali smartphone vanta prestazioni paragonabili, se non superiori, ai supercalcolatori degli anni ’80. Per comprendere la trasformazione digitale ed il suo potere, basti pensare al prezzo al kg dei beni. Visto che si è parlato di calcolatori, prendiamo il primo supercalcolatore, il Cray1: prezzava circa 1.000 dollari al kg; attualizzati, sono poco più di 5.000 dollari, il prezzo al kg di un iPhone X. Per fortuna, questo pesa solo 200 gram- mi contro le 5,5 tonnellate del Cray1 e fa molte più cose. 

Un moderno smartphone è circa mille volte più potente del primo supercalcolatore, dunque il fattore di compressione è 200.000 volte superiore.

Se intendiamo estendere l’uso di nuovi prodotti, dobbiamo, per ovvi motivi di costo, usare sempre meno materia e meno energia, nonché occupare meno spazio. Il tutto, poi, deve essere disponibile in poco tempo. Così facendo, i prodotti non solo raggiungono una fascia sempre più ampia di po- polazione, ma sono anche progressivamente più sostenibili. Questo trend verso la smaterializzazione era già stato osservato nella prima metà dello scorso secolo: R. Buckminster Fuller coniò il termine «efemeralizzazione», postulando che, in natura, “il progresso va dal materiale all’astratto”. In seguito, riformulerà il concetto definendo l’efe- meralizzazione come il principio del fare sempre di più con sempre meno peso, spazio, tempo ed energia per ogni dato livello di prestazione fun- zionale.

Questo principio trova una perfetta ap- plicazione nell’attuale modello di produzione dei prodotti, reso possibile dalle nuove tecnologie di calcolo. È ciò che sta succedendo sempre di più nelle industrie. Questo modello ha raggiunto un livello di maturità e diffusione tale da innescare, come precedentemente osservato, un nuovo paradigma, definito Industria 4.0. È questo il nome ora- mai attribuito a livello internazionale alla quarta rivoluzione industriale. Sarebbe, però, limitativo pensare solo al calcolatore: questo è solo un mero abilitatore della trasformazione, la quale, essen- do legata ai dati, è una trasformazione software. Indipendentemente dal settore in cui operano e dai beni che producono e scambiano, tutte le im- prese sono oramai destinate a diventare aziende di software, dunque di analisi dei dati tramite il software eseguito nei calcolatori e sui dati che esse producono e prodotti dalla digitalizzazione degli oggetti (gemelli digitali).

Lo spostamento dal materiale all’astratto determina anche la conseguenza dello spostamento del valore dal prodotto al servizio o ai servizi erogati dal prodotto o, meglio, al risultato garantito dal prodotto. Con la digitalizzazione delle imprese apportata dalla quarta rivoluzione industriale, si passerà dall’economia del possesso all’economia dell’uso. Airbandb e Uber ne sono i più noti pre- cursori. La storia dell’evoluzione degli ultimi e dei prossimi decenni è e sarà tutta raccontata dalla compressione delle quattro grandezze fisiche (energia, materia, spazio, tempo) e dall’espansione di una quinta (informazione). 

Ma quanto possiamo andare avanti con questo processo di compressione? Il calcolatore più efficiente è ancora un calcolatore biologico, è il cervello umano. Pesa 1,5 kg, occupa uno spazio di circa 1,5 dm3, ha una po- tenza di calcolo equivalente a circa 10 milioni di miliardi di operazione al secondo e consuma poco più di 20 Watt. Con il ritmo attuale del progresso, attorno al 2025 il cervello umano cesserà di essere la macchina di calcolo più efficiente del pianeta. Per comprendere i limiti fisici ultimi di presta- zione dei calcolatori bisogna fare i conti non con le leggi della fisica classica, ma con quelle della fisica quantistica, che spiega il mondo del molto piccolo.

Usando la fisica quantistica, si potran- no costruire calcolatori con capacità di calcolo oggi inimmaginabili e con bassissimi consumi di energia. Non solo ogni strato tecnologico è più efficiente e più intelligente del precedente, ma, consentendo lo sviluppo di reti di comunicazio- ne sempre più estese, facilita l’interconnessione degli individui. Se analizziamo le grandi innova- zioni tecnologiche dell’umanità, a partire dal linguaggio e poi dalla scrittura per arrivare a internet, quello che notiamo è la naturale tendenza alla globalizzazione della conoscenza. Questo sembra essere un trend ineludibile, non solo un fenomeno accelerativo che sta formando una rete pensante planetaria, una rete globale di feedback istantaneo e di comunicazione globale, non solo di umani, ma di umani e macchine. Dietro a questo ci sono le tecnologie di internet, dei social network, del cloud, dell’internet delle cose e dell’intelligenza artificiale, i pilastri dell’industria 4.0. 

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