Di Jeremy Cook
Dal nostro punto di vista del XXI secolo, normalmente pensiamo all'automazione e ai robot come sono stati concepiti nella metà-fine del 1900, sviluppati ulteriormente nei primi anni 2000 e, attualmente, in costante stato di evoluzione verso la perfezione (o la distopia, a seconda dei punti di vista). Tuttavia, la robotica moderna è un'evoluzione di un'idea di aiutanti automatizzati che affonda le sue radici nell'antichità.
Gli orologi ad acqua e la prima automazione (circa 4000 a.C.)
Gli orologi ad acqua sono stati uno dei primi strumenti di misurazione del tempo e una delle prime forme di automazione inventate dall'uomo. Questi orologi esistevano in Medio Oriente e in Asia, probabilmente già nel 4000 a.C. e sono descritti anche nei testi greco-romani. Generalmente, questi orologi trasferiscono il liquido da un contenitore all'altro con contrassegni calibrati in base all'ora, indicando il trascorrere del giorno.
Questi orologi ad acqua hanno posto le basi per altre automazioni basate sull'acqua che spesso sfruttavano il peso variabile di recipienti che contenevano acqua per indurre il movimento. Una notevole automazione idrica del 1100 d.C., proveniente dall'odierna Turchia, era la Fontana del pavone. La bocca di un pavone versava l'acqua per lavarsi, mentre "servitori" in miniatura apparivano in sequenza per dare sapone e poi un asciugamano, il tutto sotto l'effetto dell'acqua.
La versione moderna: la proliferazione dei dispenser automatici di sapone
Dopo gli eventi del 2020, la società è diventata molto più attenta al lavaggio delle mani, soprattutto in forma automatizzata. Anche se gli antichi non avevano sensori PIR per attivare un rubinetto, un dispenser di sapone o un meccanismo di asciugatura, è difficile non notare il parallelo tra l'elaborata Fontana del pavone e l'automazione che spesso diamo per scontata nei bagni pubblici.
Si potrebbe obiettare che queste attrezzature moderne sono poco più avanzate dal punto di vista dell'automazione rispetto alla fontana del pavone di un tempo, ma forse la tecnologia è al livello appropriato per il compito da svolgere. D'altra parte, si potrebbe pensare di implementare la funzionalità IoT per avvisare il personale della manutenzione quando i materiali di consumo sono esauriti o quando si verifica un problema meccanico.
Meccanismo di Anticitera (circa 150 a.C.)
Il Meccanismo di Anticitera è stato scoperto al largo dell'isola greca di Anticitera nel 1901 ed è talmente avanzato che all'inizio si pensava fosse un falso. Anche se è stata recuperata solo una parte del sistema, i 30 ingranaggi di bronzo del dispositivo sono stati utilizzati per prevedere il movimento dei corpi celesti per un lungo periodo di tempo e sono state costruite repliche moderne in diverse forme.
Gli antichi greci, compreso il geniale inventore e matematico Archimede (la cui morte, avvenuta all'incirca nel 212 a.C., dà credito all'ipotesi che abbia preso parte alla costruzione del Meccanismo di Anticitera), erano affascinati dall'automazione. Le loro leggende sono piene di curiosità meccaniche, tanto che può essere difficile separare la realtà dalla finzione. Ad esempio, Talos, un gigantesco robot con sangue di metallo liquido che scagliava pietre, era certamente immaginario, e la descrizione di Rodi fatta dal poeta Pidnar nel V secolo a.C., secondo cui ogni strada pubblica era popolata da figure animate, potrebbe essere stata un'esagerazione. Tuttavia, l'esistenza del Meccanismo di Anticitera indica che queste prime descrizioni di robot erano veritiere, anche se non esattamente come venivano descritte.
La versione moderna: assistenti virtuali, questioni relative alla catena di approvvigionamento
L'automazione nel senso dell'elaborazione dei dati è progredita molto più rapidamente delle automazioni fisiche simili a quelle degli androidi. Si può notare che Alexa/Google Home/Siri sono estremamente comuni nelle case, mentre gli assistenti per le faccende domestiche sono generalmente limitati a Roomba.
Considerando ciò che sarebbe stato necessario per realizzare il Meccanismo di Anticitera, è chiaro che non era necessario soltanto un genio unico come Archimede, o addirittura un piccolo gruppo che lavorasse insieme per ideare il meccanismo stesso, bensì un'intera serie di tecniche, strumenti e materiali sviluppati e perfezionati per secoli. La nostra tecnologia moderna dipende da una vasta catena di fornitura per la produzione di componenti, dall'umile rotolo di carta igienica ai computer più avanzati. Come abbiamo visto negli ultimi anni, se questa catena si blocca o viene interrotta, la tecnologia moderna diventa rapidamente irraggiungibile.
La stampa di Gutenberg (1454)
Prima della metà del 1400, copiare un libro, o anche un opuscolo, era un'operazione estremamente laboriosa. Per questo motivo, i libri erano piuttosto rari e la portata delle informazioni in essi contenute era limitata. Le cose cambiarono nel 1454, quando Johannes Gutenberg mise in commercio la sua macchina da stampa a caratteri mobili. Questa nuova tecnica facilitò la capacità di trasferire le informazioni su ampie distanze fisiche e persino nel tempo, una rivoluzione che oggi è difficile da apprezzare.
Forse non a caso, il Rinascimento europeo si è verificato nel 1400-1500, con un'esplosione di apprendimento, cultura e ingegneria, che ha portato a altri progressi tecnologici. Anche se non si tratta di un computer in sé, si potrebbe sostenere che le parole stampate su ogni foglio potevano essere programmate spostando i caratteri.
La versione moderna: Internet mobile, Open Source
Così come la stampa di Gutenberg ha rappresentato un gigantesco passo avanti nell'accesso alle informazioni, oggi non dobbiamo più recarci in biblioteca o in libreria per procurarci i supporti fisici, ma possiamo consultarli su uno dei tanti dispositivi a disposizione. Si potrebbe affermare che l'era dell'informazione su richiesta è iniziata con la connessione dial-up e la rete Ethernet via cavo, per poi passare rapidamente ai dati sui nostri telefoni cellulari. Ora possiamo letteralmente accedere alle informazioni di tutto il mondo dal palmo delle nostre mani.
Allo stesso tempo, c'è stato un cambiamento filosofico verso la tecnologia open source nell'ingegneria in cui i dati vengono condivisi tra persone e industrie. Anche se non è sempre appropriato, è estremamente utile poter vedere una serie di progetti realizzati da altri e basarsi su quelli per il proprio progetto. I moderni successi dell'open source includono progetti software come Linux e KiCad, hardware open source come le schede di sviluppo Arduino e l'architettura RISC-V che hanno contribuito a diffondere l'ingegneria a un pubblico più ampio.
Orologi meccanici sempre più piccoli (dal 1200 al 1900)
Gli orologi meccanici sono comparsi per la prima volta nel 1200, installati nelle torri in Italia e poi in tutta Europa. Dopo secoli di progressi, a metà del 1900 gli orologi meccanici passarono dalle dimensioni di una stanza a quelle di un orologio da polso.
Da allora i progressi non sono mancati, ma l'avvento degli orologi elettronici alla fine del 1900 ha rappresentato un'alternativa elettronica a basso costo al ticchettio meccanico. Si potrebbe anche sostenere che tutto ciò che è più piccolo di qualcosa di facilmente visibile da una distanza come quella del polso è poco pratico.
La versione moderna: potenza di elaborazione ridotta, dispositivi indossabili intelligenti
Si può fare un confronto ovvio con i computer elettronici, che un tempo occupavano una stanza intera, successivamente sono stati rimpiccioliti fino a poter stare su una scrivania o sotto di essa, e ora possono essere tenuti in tasca come uno smartphone. Gli smartwatch offrono le funzionalità di misurazione del tempo dei loro antenati meccanici e possono contenere una capacità di elaborazione piuttosto impressionante. Le aziende stanno anche iniziando a esplorare gli anelli intelligenti, anche se si tratta di una tecnologia ancora piuttosto nascente.
Mechanical Turk (1770)
Il Mechanical Turk era una macchina per giocare a scacchi creata da Wolfgang von Kempelen alla fine del 1700. Aveva l'aspetto di un uomo meccanico vestito con abiti ottomani ed era in grado di competere in modo intelligente con le persone e di vincere contro di esse. Poteva persino sostenere una conversazione utilizzando una lavagna per le lettere. Il dispositivo era talmente famoso all'epoca che persino Benjamin Franklin e Napoleone Bonaparte chiesero di giocare a scacchi contro di lui.
Questo dispositivo era naturalmente un falso geniale che utilizzava una serie di comandi a orologeria per consentire a una persona all'interno del suo mobile di giocare a scacchi comandando i movimenti del Turk. Vista la qualità del gioco, la persona all'interno doveva essere molto abile e brava a rimanere in uno spazio ristretto per lunghi periodi di tempo.
La versione moderna: Amazon Mechanical Turk, chirurgia robotica
Anche se la vera automazione informatica delle attività di gestione dei dati progredisce di giorno in giorno, ci sono alcune attività per cui l'interazione umana è ancora necessaria. In questo caso, è possibile utilizzare una piattaforma come Amazon Mechanical Turk (MTurk) per affidare questi attività a persone tramite Internet. Non è difficile capire come questo si ricolleghi all'intelligenza del Turk originale che giocava a scacchi che era assicurata da una persona reale tramite collegamenti meccanici.
Un'altra analogia moderna con il Turk è la chirurgia assistita dalla robotica. Anche se si può abbreviare con "chirurgia robotica", è importante notare che il robot non prende le decisioni e che di solito si tratta di un'estensione di alta precisione delle mani del chirurgo. Questi sistemi possono includere una tecnologia di eliminazione del tremore che assicura che le manipolazioni del chirurgo siano più precise e stabili che mai. Possiamo aspettarci che questa tecnologia migliori in futuro, forse fino al punto in cui un chirurgo umano agirà più come un consulente che spiega la strategia al robot e quest'ultimo esegue tagli e movimenti con una precisione incredibile.
Scopri in che modo Arrow può aiutarti a progettare, convalidare e fornire la prossima generazione di dispositivi medici e soluzioni tecnologiche per la sanità.
Le innovazioni di oggi sono un'eco del passato
Nell'Ottocento vennero inventate e scoperte una serie di impressionanti automazioni, tra cui il continuo sviluppo di macchine utensili di precisione, l'energia a vapore e l'elettricità. Questo secolo ha dato al Novecento, in cui l'automazione pratica come la conosciamo oggi si è consolidata e potenziata grazie all'invenzione del transistor.
Nell'attuale millennio, potremmo considerare gli smartphone prodotti in serie come l'apice della nostra tecnologia. Nel prossimo futuro assisteremo probabilmente al continuo sviluppo dell'apprendimento automatico finché una macchina non sarà in grado di "pensare" in modo più simile a un essere umano, anche se il modo in cui ciò avverrà in ultima istanza è da considerarsi un'incognita.
Proprio come gli antichi greci con le loro leggende sull'automazione, sembra che anche noi ci ispiriamo ancora alle nostre (cioè alla fantascienza). Non si può fare a meno di notare la somiglianza tra i telefoni cellulari, gli iPad e i display indossabili e il mondo futuristico di Star Trek. Nel futuro forse vedremo un umanoide utile, auto volanti o persino un sistema di medicina automatica che ci guarisce senza (o con poca) interazione umana: tutti tropi popolari della fantascienza.
Anche se queste idee possono sembrare inverosimili, immagina di tornare nel 1980 e di dire alle persone che possono avere accesso alle informazioni di tutto il mondo, in ogni momento, nel palmo della propria mano per circa 50 € al mese. Forse stiamo già vivendo nel futuro.