Bozza Viaggiando con - liceogandhi.gov.it · dell'Intel 4004, il primo microprocessore al mondo, e di tutti i primi microprocessori dell'Intel (8008, 4040 e 8080) e creò anche l'architettura

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Liceo Scientifico Delle Scienze Applicate 1°D Pag. 1

Viaggiando

con

l’informatica

2015

1°D

Fusaro Luca

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Sommario Hardware e software ........................................................................................................................................... 4

Case................................................................................................................................................................................................................................................. 4

La scheda madre ...................................................................................................................................................................................................................... 4

Il microprocessore .................................................................................................................................................................................................................. 5

L’inventore del microprocessore .................................................................................................................................................................................... 5

LA Ram .......................................................................................................................................................................................................................................... 5

L'hard disk .................................................................................................................................................................................................................................. 6

Multipli del byte ....................................................................................................................................................................................................................... 6

IL BIOS .......................................................................................................................................................................................................................................... 6

Il chipset ....................................................................................................................................................................................................................................... 6

La scheda video ........................................................................................................................................................................................................................ 6

La scheda audio ........................................................................................................................................................................................................................ 7

La scheda di rete ...................................................................................................................................................................................................................... 7

Scheda di rete wireless......................................................................................................................................................................................................... 7

Dissipatore .................................................................................................................................................................................................................................. 8

Il lettore di dischetti (floppy disk drive) ..................................................................................................................................................................... 8

Lettori CD-ROM, DVD. ZIP................................................................................................................................................................................................... 8

Altri supporti per memorizzare i dati .......................................................................................................................................................................... 9

L'alimentatore........................................................................................................................................................................................................................ 10

Le porte di comunicazione .............................................................................................................................................................................................. 10

Dispositivi di Input/Output ............................................................................................................................................................................................ 10

Software ........................................................................................................................................................... 13

Le reti informatiche ........................................................................................................................................... 14

Lan (Local Area Network) ............................................................................................................................................................................................... 14

Wan (Wide Area Network).............................................................................................................................................................................................. 15

Wlan (Wireless Local Area Network) ........................................................................................................................................................................ 15

Smartphone ...................................................................................................................................................... 16

Cyborg ............................................................................................................................................................. 17

Alan Turing ....................................................................................................................................................... 19

John von Neumann ........................................................................................................................................... 21

Droni ................................................................................................................................................................ 23

Stampa 3d ........................................................................................................................................................ 26

Cosa sono le stampanti 3D? ............................................................................................................................................................................................ 26

Stampanti 3D: come funzionano? ................................................................................................................................................................................ 26

A cosa servono? ..................................................................................................................................................................................................................... 27

Quanto costa la stampa 3D? ............................................................................................................................................................................................ 27

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Stampa 3D: quali materiali si usano? ......................................................................................................................................................................... 28

Le stampanti 3D sono precise? ..................................................................................................................................................................................... 28

Stampanti 3D e copyright: il problema esiste? ..................................................................................................................................................... 28

La stampa 3D del futuro ................................................................................................................................................................................................... 29

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Hardware e software

Ogni computer è costituito da due parti: l'hardware e

il software.

L'hardware è ciò che si trova all'interno del computer (microprocessore, schede, cavi, ecc... ), unitamente a

monitor, tastiera, mouse, ecc.. che sono le periferiche esterne collegate al computer.

Il software, invece, è l'insieme dei programmi che sono installati sul computer e che consentono di scrivere,

disegnare, ascoltare musica, giocare, ecc...

Dentro il computer:

Case E' letteralmente la "scatola" che contiene un computer. Ne esistono di diversi tipi, a seconda dell'uso e delle

dimensioni dell'hardware che devono contenere. E' comunemente detto anche "chassis".

La scheda madre Il computer è una macchina molto complessa, formata da vari componenti assemblati in un contenitore chiamato

case o cabinet.

Se apriamo il case troviamo vari componenti fissati su un circuito stampato chiamato "scheda madre"

I principali componenti che troviamo montati sulla scheda madre sono: il processore, la RAM, il BIOS, il chipset, la

scheda video, la scheda audio, la scheda di rete.

http://www.pc-facile.com/glossario/computer/

http://www.pc-facile.com/glossario/hardware/

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All'interno del computer, collegati tramite cavi alla scheda madre, troviamo anche: l'hard disk, il lettore di dischetti, il

lettore di CD-ROM, quello di DVD e l'alimentatore.

Il microprocessore Il microprocesore o CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione) è l'unità che elabora i dati, il

"cervello" del computer. La sua funzione è quella di eseguire calcoli a grande velocità.

Le prestazioni di un computer dipendono in gran parte da questo componente, perché tanto più un processore è

potente tanto più sarà veloce l'elaborazione delle operazioni che svolge. La velocità della CPU viene misurata in

MHZ (Megahertz) e, al giorno d’oggi, anche in GHZ (Gigahertz).

L’inventore del microprocessore Federico Faggin (Vicenza, 1º dicembre 1941) è un fisico, inventore e imprenditore italiano. Fu capo progetto

dell'Intel 4004, il primo microprocessore al mondo, e di tutti i primi microprocessori dell'Intel (8008, 4040 e 8080) e

creò anche l'architettura del 4040 e dell'8080, il primo microprocessore ad alta prestazione. Fu anche lo

sviluppatore della tecnologia MOS con porta di silicio (MOS silicon gate technology), un contributo fondamentale

che permise la fabbricazione dei primi microprocessori e delle memorie EEPROM e RAM dinamiche. Nel 1974

Faggin fondò e diresse la ditta Zilog, la prima ditta dedicata esclusivamente ai microprocessori, presso cui dette

vita al famoso microprocessore Z80 ancora in produzione fino ai nostri giorni. Nel 1986 Faggin fondò e diresse la

Synaptics, ditta che sviluppò i primi Touchpad e Touchscreen.

LA Ram La RAM (Random Access Memory) è la memoria in cui il processore deposita temporaneamente i risultati delle operazioni svolte. La RAM è una memoria volatile, perché conserva i dati solo fino allo spegnimento del computer.

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La grandezza della RAM viene misurata in Megabyte. Maggiore è la dimensione della RAM più grande è il numero

di dati su cui la CPU può compiere le operazioni.

L'hard disk Poiché la RAM non è in grado di conservare le informazioni quando il computer è spento, i programmi e i dati

devono essere conservati su un supporto non volatile. Il principale di questi supporti è l'hard disk. La capacità degli

hard disk si misura in Gigabyte. L'hard disk è collegato alla scheda madre per mezzo di un cavo piatto.

Multipli del byte Multiplo Sigla Valore

Kilobyte Kb 210byte=1.024 byte

Megabyte Mb 220 byte=1.048.576 byte

Gigabyte Gb 230=1.073.741.824 byte

Terabyte Tb 240=1.048.576 megabyte

IL BIOS Il BIOS (Basic Input Output System) è uno dei componenti fondamentali della scheda madre, perché conserva le

informazioni che permettono al computer di avviarsi quando lo accendiamo. Si tratta di una memoria che non può

essere cancellata (Read Only Memory, memoria a sola lettura) che contiene le istruzioni in grado di identificare la

CPU, la memoria installata, le caratteristiche dell'hardware presente e di caricare il sistema operativo dal floppy o

dall'Hard Disk. L'insieme di queste operazioni che permettono l'avvio del computer viene chiamato POST (Power-

On Self Test).

Il chipset La sua funzione è gestire lo scambio delle informazioni fra le diverse parti che compongono il computer. Il chipset è

composto da due componenti.

La scheda video La scheda video o adattatore grafico (Video Graphic Adapter o VGA) consente di visualizzare sullo schermo del

monitor le informazioni elaborate dalla CPU.

Oggi le schede video sono diventate dei componenti molto complessi, dispongono di un processore e di una

memoria RAM perché, oltre a raccogliere le informazioni ricevute dalla CPU, le elaborano prima di inviarle al

monitor.

Nei moderni PC la scheda video è collocata in uno slot dedicato della scheda madre chiamato AGP (Accelerated

Graphics Port). In quelli più datati, invece, occupa uno slot PCI (è facile individuare questi slot sulla scheda madre

perché generalmente sono di colore bianco).

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La scheda audio La scheda audio ha il compito di sintetizzare i suoni da inviare alle casse acustiche (riproduzione) o di registrare i

suoni (campionamento) acquisiti da una fonte esterna (microfono, lettore CD, ecc...). Questa scheda, che

abitualmente è alloggiata in uno slot PCI, è un componente essenziale di un PC multimediale. A volte la scheda

audio può essere integrata nella scheda madre.

La scheda di rete In informatica la scheda di rete è a livello logico un'interfaccia digitale, costituita a livello hardware da una scheda

elettronica inserita/alloggiata solitamente all'interno di un personal computer, server, stampante, router ecc., che

svolge tutte le elaborazioni o funzioni necessarie a consentire la connessione dell'apparato informatico ad una rete

informatica.

Scheda di rete wireless Un particolare tipo di scheda di rete è la scheda di rete wireless cioè una scheda che permette la connessione ad una rete tramite collegamento senza fili a mezzo di onde radio. Appartengono a questo tipo di scheda la scheda Wi-Fi e la scheda Bluetooth. Ne sono dotati tutti i PC portatili (laptop), mentre spesso non è una dotazione tipica di base per i PC fissi, per i quali risulta però installabile a posteriori[1][2]. La scheda di rete e l'antenna ad essa associata comunicano con l'Access Point della rete wireless o direttamente con gli altri terminali in maniera bidirezionale.

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Dissipatore In elettronica un dissipatore è un dispositivo, montato generalmente su una scheda elettronica, che consente

l'abbassamento della temperatura dei componenti elettrici e/o elettronici presenti che sprigionano calore come

transistor e processori, evitando che il surriscaldamento degli stessi ne provochi il malfunzionamento o l'arresto.

Il lettore di dischetti (floppy disk drive) Fino a poco tempo fa era il supporto più diffuso per memorizzare piccole quantità di dati da trasferire da un

computer ad un altro. La limitata capacità di questi supporti (1,44 Mb) e la loro scarsa affidabilità li hanno però resi

obsoleti. Il floppy drive è collegato alla scheda madre per mezzo di un cavo piatto.

Lettori CD-ROM, DVD. ZIP I CD-ROM sono supporti in grado di immagazzinare dati fino a 640-730 Mb. In molti computer è installato un

dispositivo hardware, il masterizzatore, che consente di scrivere (generalmente una sola volta) questi supporti.

I DVD (Digital Video Disk) sono molto simili ai CD-ROM, ma sono in grado di memorizzare una maggiore quantità

di dati (fino a 17 Gb). Vengono utilizzati principalmente per visualizzare filmati. I lettori DVD sono in grado di

leggere anche i CD-ROM.

Altri supporti abbastanza diffusi per trasferire i dati sono gli ZIP che, nella loro forma più economica, hanno la

capacità di 100 Mb. Anche questi dispositivi sono collegati alla scheda madre per mezzo di un cavo piatto.

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Altri supporti per memorizzare i dati Chiavi USB (penne): stanno diventando i dispositivi di memorizzazione rimovibili più diffusi. Si tratta di memorie

flash che si collegano direttamente al computer per mezzo delle porte USB. I sistemi operativi più recenti possono

leggere e scrivere queste memorie senza installare un programma per farle funzionare. La loro principale

caratteristica è quella di memorizzare in poco spazio grandi quantità di dati (testo, foto, MP3, filmati). I modelli più

diffusi consentono di memorizzare 64, 128, 256, 512 MB.

Schede di memoria: CompactFlash, Smart Card, Memory Stick sono supporti molto simili per la memorizzazione

dei dati. Vengono utilizzati come "pellicola virtuale" nelle fotocamere digitali. Le immagini vengono trasferite dalla

fotocamera al computer utilizzando un apposito cavo, oppure per mezzo di un lettore. Sono dispositivi molto

capienti e possono contenere da 128 MB fino a 1 GB.

Lettori MP3: Sono supporti che consentono di memorizzare file musicali, ma che possono essere utilizzati anche

per il trasferimento di altri dati. Anche questi lettori normalmente sono collegati al PC tramite la porta USB o per

mezzo di una scheda di memoria.

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L'alimentatore L'alimentatore ha il compito di fornire diversi valori di tensione ai vari componenti del computer.

Le porte di comunicazione Sul retro del PC, saldate sulla scheda madre, troviamo i connettori che consentono di collegare il computer ad

apparecchiature esterne, chiamate periferiche, come mouse, tastiere, stampanti, modem, scanner, ecc...

Normalmente sulla scheda madre sono montate le seguenti porte di comunicazione:

Seriali: permettono di collegare mouse e modem; vengono identificate con la sigla COM1 e COM2.

Parallele: consentono il collegamento delle stampanti; sono identificate con la sigla LPT.

PS2: sono porte che consentono il collegamento di tastiere e mouse.

USB: sono porte seriali che consentono il collegamento di vari dispositivi (mouse, scanner, fotocamere digitali,

ecc). Oltre alla velocità di trasferimento dei dati queste interfacce consentono di collegare le periferiche anche

quando il computer è acceso.

Firewire: è una porta di comunicazione molto veloce solitamente utilizzata per trasferire dati dalle fotocamere e

dalle videocamere digitali. Questa interfaccia, che consente il collegamento delle periferiche anche quando il

computer è acceso, è presente solo sui PC di nuova generazione.

Dispositivi di Input/Output Le periferiche collegate al computer possono essere dispositivi che consentono l'ingresso (input) o l'uscita (output)

dei dati.

I principali dispositivi di input sono:

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La tastiera

La tastiera (in lingua inglese keyboard), nell'ambito dell'informatica, è un dispositivo (o periferica) di input di un

computer atto all'inserimento manuale di dati nella memoria del computer e al controllo del computer stesso.

La tastiera può essere incorporata nell'unità centrale del computer (come ad esempio avviene negli home computer e

nei computer portatili) o essere una periferica esterna.

Il mouse

Il mouse è un dispositivo o periferica di input di un computer in grado di inviare in ingresso al sistema un comando

da parte dell'utente in modo tale che ad un suo movimento su una base solida lineare ne corrisponda uno analogo

da parte di un indicatore sullo schermo del monitor detto puntatore. È inoltre dotato di uno o più tasti ai quali

possono essere assegnate varie funzioni.

I principali dispositivi di output sono:

Il monitor

Il monitor video (ellissi comunemente utilizzate: "monitor", "video") è un apparecchio elettronico che consente la valutazione dei dati in uscita da diverse tipologie di strumentazione sotto l'aspetto di immagini visibili. Esso dunque assolve la funzione di trasduttore di segnali elettrici o elettromagnetici in ingresso in segnali visivi o ottici bidimensionali in uscita. Le immagini video possono essere statiche o in movimento.

In ambito informatico, collegato ad un computer, viene considerato una periferica di uscita collegata direttamente alla scheda video del PC generalmente tramite connettore VGA. Può eventualmente essere dotato di casse per la riproduzione dell'audio e di altri tipi di connettori (es. USB). In tale ambito il monitor viene anche chiamato videoterminale.

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La stampante

In informatica la stampante o unità di stampa è una periferica di output di un PC che si contraddistingue per

svolgere l'operazione di stampa di dati scelti dall'utente. Attraverso la stampante, il computer è quindi in grado di

trasferire immagini e/o testi su carta.

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Software

Il software si distingue principalmente in software di base e software applicativo.

Per software di base, o di sistema, si intendono tutti i programmi basilari per il funzionamento dell’elaboratore e di

tutti i suoi componenti.

Il sistema operativo costituisce la parte fondamentale del software di base, in quanto coordina il collegamento tra le

varie componenti del computer, come vedremo in maniera più approfondita parlando dei sistemi operativi.

Nel software di base rientrano anche tutta una serie di programmi legati a funzionalità precise nella gestione del

computer, come la formattazione, e programmi per la manutenzione dei componenti hardware, ad esempio

lo scandisk (programma di controllo fisico dell’hard disk e dei floppy disk che rileva l’integrità dei supporti).

Il software di base comprende anche i cosiddetti programmi di utilità, ad esempio gli antivirus, i programmi per la

protezione e la conservazione dei dati, per la compressione dei file,screen saver ecc.

Alcuni programmi vengono caricati automaticamente all’accensione del computer e rimangono sempre attivi, anche

se la loro attività è invisibile per l’utente; altri, invece, devono essere appositamente lanciati.

Il software applicativo, invece, è composto da tutti i programmi che risolvono i problemi specifici dell’utente,

rispondendo ad esigenze di varia natura:

• elaborazione di testi: scrittura, controllo ortografico, stampa ecc.;

• foglio elettronico (spreadsheet): calcoli, grafici, statistiche;

• gestione di basi di dati: organizzazione dei dati;

• disegno: gestione di immagini, ritocco fotografico, grafica;

• gestione audio: creazione di suoni, registrazione ecc.;

• animazione video: creazione o modifica di filmati;

• programmazione: linguaggio C, Java, Html ecc.

Software di base Software applicativo

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Le reti informatiche

Una rete di calcolatori, in informatica e telecomunicazioni, è un sistema o un particolare tipo di rete di

telecomunicazioni che permette lo scambio o condivisione di dati informativi e risorse (hardware e/o software) tra

diversi calcolatori.

l sistema fornisce un servizio di trasferimento di informazioni, attraverso comuni funzionalità di trasmissione e

la ricezione, ad una popolazione di utenti distribuiti su un'area più o meno ampia ed offre la possibilità anche di

usufruire di calcolo distribuito attraverso il sistema distribuito in cui la rete, o parte di essa, può configurarsi.

Esempi di rete informatica sono le reti LAN, WLAN e WAN la cui interconnessione globale dà vita alla

Rete Internet.

Lan (Local Area Network):

Tipo di rete che collega un numero limitato di computer in un’area abbastanza ristretta. Ci sono diversi tipi di

configurazioni:

Con BUS: Tutti i computer sono collegati ad un unico cavo. Le informazioni viaggiano sul bus, e può avvenire un

solo collegamento alla volta tra qualsiasi coppia di computer. Un guasto sul bus divide la rete in due tronconi che

possono continuare a funzionare autonomamente;

Ad anello: Ogni PC è collegato ad altri due computer. Le informazioni viaggiano in una direzione predeterminata,

oraria o antioraria. Un guasto ad un collegamento non impedisce il funzionamento della rete in quanto le

informazioni possono viaggiare nella direzione opposta a quella predeterminata.

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A stella: tutti i computer sono collegati ad un dispositivo centrale detto hub il cui compito è di coordinare i vari

collegamenti che si instaurano tra i computer. In caso di guasto ad un collegamento, il resto della rete continua a

funzionare normalmente, mentre il guasto dell’hub compromette il funzionamento della rete.

Wan (Wide Area Network):

Dette anche reti geografiche, sfruttano i collegamenti di tipo telefonico per mettere in collegamento computer

anche molto distanti.

Wlan (Wireless Local Area Network):

Tipo di rete in cui I collegamenti tra I diversi computer avviene senza utilizzare cavi ma tramite onde radio a bassa

frequenza irradiate da ogni singolo computer che è, anche in grado di riceverle.

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Smartphone La batteria scoppia e il suo nuovo Samsung Galaxy S4 gli causa l'incendio di gran parte dell'abitazione. Il fatto,

riportato dal sito cinese xianguo.com, ha coinvolto un uomo, conosciuto come Du, e il suo cellulare appena

comprato. Durante il gioco "Love machine", una delle tante applicazioni del telefonino, Du dice di aver sentito un

improvviso e forte rumore provenire dalla batteria del cellulare.

L'uomo sostiene di aver gettato via l'apparecchio sul divano, che sarebbe esploso, causando un incendio. Le

fiamme si sono estese a tutta l'abitazione del signor Du. Insieme alla moglie ha provato a domarle, prima di

richiedere l'intervento dei vigili del fuoco. Per fortuna non hanno riportato ferite, ma i danni all'abitazione sono

ingenti.

L'episodio ne segue un altro accaduto all'inizio del mese di luglio, quando il cellulare di una 18enne Svizzera,

sempre modello Samsung Galaxy, le scoppiò in tasca. Lo stesso copione si era ripetuto nel 2012 a Dublino,

quando il telefono esplose sul cruscotto dell'auto di un uomo di Dublino.Il signor Du ha detto che il suo telefono, il

caricabatterie e la batteria erano tutti autentici prodotti Samsung. Samsung Hong Kong sta esaminando la

questione. In un comunicato, invece, la Apple ha sottolineato che per il corretto funzionamento dell'apparecchio

telefonico è necessario che siano utilizzati prodotti originali e mai di ricambio.

Questi non sono i primi casi in cui uno smartphone esplode provocando danni. Ciò è dovuto alla mancanza di un

sistema di raffreddamento in essi. Alcune aziende hanno ideato dei prototipi di smartphone con sistema di

raffreddamento ma ancora oggi non ce ne sono in commercio. Tuttavia per chi vuole stare al sicuro esistono dei

gadget esterni in vendita che dovrebbero raffreddare lo smartphone durante l’utilizzo, evitando cosi il

surriscaldamento del processore e di tutto il complesso.

Un esempio di smartphone:

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Cyborg

A chi non è mai capitato di vedere dei robot o dei cyborg in un film. Tuttavia pensiamo che sia solo fantascienza

ma non è così.

Un’ esempio reale è Neil Harbisson.

Neil Harbisson è un compositore, visual artist e fotografo britannico con una rara patologia, la achromatopsia,

che gli permette di vedere il mondo solo in una scala di grigi, senza colori. Nei suoi primi 20 anni di vita Neil ha

subito passivamente l’influenza di questa patologia, vestendosi sempre in bianco e nero e dipingendo sempre con

questi due colori le sue prime opere (a 16 anni aveva iniziato a frequentare l’ Istituto delle Belle Arti). Il suo rifugio

era la musica, in particolare il pianoforte, al quale si sentiva particolarmente legato proprio grazie ai due colori che

distinguevano le note. Nel 2003, dopo aver assistito ad una conferenza sulla cibernetica, iniziò a lavorare al

progetto eyeborg : in pratica, una telecamera montata sulla testa del nostro Neil, che converte i colori che

recepisce in vibrazioni e quindi in suoni, secondo un algoritmo che associa colori ad alta frequenza a suoni con

frequenza più alta e viceversa.

L’ eyeborg è stato montato sulla testa di Neil nel 2004 e si è evoluto con il passare degli anni e delle ricerche, fino

ad arrivare nel 2009 a riuscire a farlo ascoltare i colori infrarossi ed ultravioletti, quindi non visibili con le sole facol tà

umane. Nel 2011 l’Eyeborg è stato rotto, durante una dimostrazione in Plaḉa de Catalunya da alcuni agenti di

polizia che l’ avevano scambiato per una telecamera.

Dopo l’ installazione dell’ Eyeborg Neil ha intrapreso svariati progetti riguardanti colore, arte e musica. Tra questi,

vale la pena ricordare Sound Portrait, una sorta di ritratto sonoro dei visi di alcune persone, realizzato piazzandosi

davanti al soggetto e puntando l’ Eyeborg in differenti zone del viso.

Altro importante progetto è Avigram, realizzato nel 2008 insieme al musicista catalano Pau Riba, che consiste in

una struttura di 12 fili (uno per ogni semitono d’ ottava) installata in una fattoria, che con il passare dei giorni ha

creato una melodia che dipendeva dalla corda dove gli uccelli decidevano di posarsi. Neil ha anche realizzato

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diverse interessanti composizioni sperimentali per pianoforte, tra cui ilPianoborg Concerto, in cui vengono

mostrati a dei sensori dell’ Eyeborg posti sui tasti di un pianoforte diversi colori, che poi vengono trasformati da un

computer in frequenze, e quindi rispediti al pianoforte, che suona la nota corrispondente. Infine, Neil ha realizzato

nel 2010 la Cyborg Foundation, un’ organizzazione internazionale creata con lo scopo di aiutare gli esseri umani a

diventare dei cyborgs, attraverso il miglioramento delle abilità umane tramite delle estensioni cibernetiche.

La sua determinazione nel voler vedere, o comunque percepire in qualche modo i diversi colori, l’ ha portato a

costruire un macchinario senza dubbio appariscente. Neil, odia quando le persone parlano dell’ Eyeborg come un

semplice strumento “Io non uso, o indosso la tecnologia. Io sono la tecnologia. L’ Eyeborg è una mia parte del

corpo, non si spenge mai, è sempre acceso”. Neil nel 2004 ha addirittura avuto alcune difficoltà a rinnovare il suo

passaporto, in quanto le foto che aveva non venivano accettate a causa dello strumento che aveva in testa; lui, dal

canto suo, ha sempre dichiarato che l’ Eyeborg doveva essere considerato una sua parte del corpo, in quanto Neil

era divenuto a tutti gli effetti un cyborg “Non è l’unione tra l’eyeborg e la mia testa a convertirmi in un cyborg,

ma l’unione tra il software e il mio cervello“, le sue parole; è riuscito a far ammettere nel suo passaporto l’

Eyeborg dopo settimane di diatribe.

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Alan Turing

Alan Mathison Turing è passato alla storia come uno dei pionieri dello studio della logica dei computer e come uno

dei primo ad interessarsi all'argomento dell'intelligenza artificiale. Nato il 23 giugno 1912 a Londra ha ispirato i

termini ormai d'uso comune nel campo dell'informatica come quelli di "Macchina di Turing" e di "Test di Turing".

Più nello specifico, si può dire che come matematico ha applicato il concetto di algoritmo ai computer digitali e la

sua ricerca nelle relazioni tra macchine e natura ha creato il campo dell'intelligenza artificiale.

Interessato soltanto alla matematica e alla scienza iniziò la sua carriera come matematico al King's College alla

Cambridge University nel 1931.

A scuola non aveva un gran successo, data la sua tendenza ad approfondire esclusivamente cose che lo

interessassero sul serio. Solo la grandissima amicizia con Christopher Morcom, apparentemente molto più

promettente di lui e molto più sistematico gli permise di iniziare la sua carriera universitaria: l'amico, però, morì

purtroppo di tubercolosi due anni dopo il loro incontro. Ma il segno che lasciò sull'animo dell'amico fu profondo e

significativo, inducendo Turing a trovare dentro di sé la determinazione necessaria per continuare gli studi e la

ricerca.

Dobbiamo quindi a Morcom moltissimo, se consideriamo che grazie al suo sostegno morale e al suo incitamento,

indusse una grande mente come Turing a sviluppare le sue immense potenzialità. Tanto per fare un esempio, Turing

arriverà a scoprire, cinque anni prima Gödel, che gli assiomi della matematica non potevano essere completi,

un'intuizione che mise in crisi la convinzione che la matematica, in quanto scienza perfettamente razionale, fosse

aliena da qualsiasi tipo di critica.

Si presentava comunque per Turing un compito veramente arduo: riuscire a provare se ci fosse o meno un modo per

determinare se un certo teorema fosse esatto oppure no. Se questo fosse stato possibile, allora tutta la matematica si

sarebbe potuta ridurre al semplice calcolo. Turing, secondo le sue abitudini, affrontò questo problema in mondo

tutt'altro che convenzionale, riducendo le operazioni matematiche ai loro costituenti fondamentali. Operazioni tanto

facili che potevano essere di fatto svolte da una macchina.

Trasferitosi alla Princeton University, dunque, il grande matematico iniziò ad esplorare quella che poi verrà definita

come la "Macchina di Turing" la quale, in altri termini, non rappresenta altro che un primitivo e primordiale

"prototipo" del moderno computer. L'intuizione geniale di Turing fu quella di "spezzare" l'istruzione da fornire alla

macchina in una serie di altre semplici istruzioni, nella convinzione che si potesse sviluppare un algoritmo per ogni

problema: un processo non dissimile da quello affrontato dai programmatori odierni.

Durante la seconda guerra mondiale Turing mise le sue capacità matematiche al servizio del "Department of

Communications" inglese per decifrare i codici usati nelle comunicazioni tedesche, un compito particolarmente

difficile in quanto i tedeschi avevano sviluppato un tipo di computer denominato "Enigma" che era capace di

generare un codice che mutava costantemente. Durante questo periodo al "Department of Communications", Turing

ed i suoi compagni lavorarono con uno strumento chiamato "Colossus" che decifrava in modo veloce ed efficiente i

codici tedeschi creati con "Enigma". Si trattava, essenzialmente, di un insieme di servomotori e metallo, ma era il

primo passo verso il computer digitale.

Dopo questo contributo fondamentale allo sforzo bellico, finita la guerra continuò a lavorare per i l "National

Physical Laboratory" (NPL), continuando la ricerca nel campo dei computer digitali. Lavorò nello sviluppo

all'"Automatic Computing Engine" (ACE), uno dei primi tentativi nel creare un vero computer digitale. Fu in questo

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periodo che iniziò ad esplorare la relazione tra i computer e la natura. Scrisse un articolo dal titolo "Intelligent

Machinery", pubblicato poi nel 1969. Fu questa una delle prime volte in cui sia stato presentato il concetto di

"intelligenza artificiale". Turing, infatti, era dell'idea che si potessero creare macchine che fossero capaci di simulare

i processi del cervello umano, sorretto dalla convinzione che non ci sia nulla, in teoria, che un cervello artificiale

non possa fare, esattamente come quello umano (in questo aiutato anche dai progressi che si andavano

ottenendo nella riproduzione di "simulacri" umanoidi, con la telecamera o il magnetofono, rispettivamente "protesi"

di rinforzo per l'occhio e la voce).

Turing, insomma, era dell'idea che si potesse raggiungere la chimera di un'intelligenza davvero artificiale seguendo

gli schemi del cervello umano. A questo proposito, scrisse nel 1950 un articolo in cui descriveva quello che

attualmente è conosciuto come il "Test di Turing". Questo test, una sorta di esperimento mentale (dato che nel

periodo in cui Turing scriveva non vi erano ancora i mezzi per attuarlo), prevede che una persona, chiusa in una

stanza e senza avere alcuna conoscenza dell'interlocutore con cui sta parlando, dialoghi sia con un altro essere

umano che con una macchina intelligente. Se il soggetto in questione non riuscisse a distinguere l'uno dall'altra,

allora si potrebbe dire che la macchina, in qualche modo, è intelligente.

Turing lasciò il National Physical Laboratory prima del completamento dell'"Automatic Computing Engine" e si

trasferì alla University of Manchester dove lavorò alla realizzazione del Manchester Automatic Digital Machine

(MADAM), con il sogno non tanto segreto di poter vedere, a lungo termine, la chimera dell'intelligenza

artificiale finalmente realizzata.

Personalità fortemente tormentata (anche a causa di una omosessualità vissuta con estremo disagio), dalle mille

contraddizioni e capace di stranezze e bizzarrie inverosimili, Turing morì suicida, appena quarantenne, il 7 giugno

1954.

A 60 anni dalla morte esce al cinema un film biografico dal titolo "The Imitation Game", che narra la vita di Alan

Turing e di come progetto il sistema per decifrare i codici segreti dei nazisti durante la Seconda Guerra Mondiale.

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John von Neumann

John von Neumann nasce il 28 dicembre 1903 a Budapest, Ungheria, con il nome originario di Janos, derivante dalla

religione ebraica, alla quale appartiene la famiglia, e senza il prefisso Von, assunto nel 1913 dopo che il padre

Miksa, direttore di una delle principali banche ungheresi, è nominato cavaliere per meriti economici dall'imperatore

Francesco Giuseppe.

Fin dall'età di sei anni sviluppa capacità al di fuori dalla norma, studiando diverse lingue, leggendo l'intera

enciclopedia storica, ed eccelle negli studi presso il Ginnasio Luterano, ove si diploma nel 1921.

Frequenta quindi contemporaneamente due università: quella di Budapest e Berlino e l'ETH di Zurigo: a 23 anni è

già laureato in ingegneria chimica ed ha conseguito un dottorato in matematica.

Nel 1929 sposa ? dopo essersi convertito al cattolicesimo - Marietta Koevesi (dalla quale poi divorzia nel 1937).

Nel 1930 von Neumann emigra negli Stati Uniti, dove diventa professore invitato di statistica quantistica presso

l'università di Princeton: durante questo periodo in Germania inizia progressivamente la destituzione di professori

universitari e le leggi razziali sono sempre più opprimenti anche per le menti brillanti; si viene così a formare una

comunità di matematici, fisici ed altri scienziati negli Stati Uniti, con fulcro per l'appunto in Princeton.

Nel 1932 pubblica "Fondamenti matematici della meccanica quantistica" (Mathematische Grundlagen der

Quantenmechanik), un testo ancor oggi valido ed apprezzato; nel 1933 viene nominato professore ricercatore presso

l'"Istituto di studi avanzati" (IAS) di Princeton.

Come molti altri suoi colleghi acquisisce nel 1937 la cittadinanza negli Stati Uniti, ove continua la sua attività di

docente e sviluppa progressivamente le logiche di comportamento dei "giocatori". Pochi mesi dopo, nel 1939, Sposa

Klàra Dàn e nel 1940 diventa membro del "Comitato di consulenza scientifica" (Scientific Advisory Committee),

presso il Laboratorio di ricerca balistica di Aberdeen, Md., lavorando così per la ricerca dell'esercito; poco dopo

diventa anche consulente presso "Los Alamos Scientific Laboratory" (Los Alamos, New Mexico), dove partecipa al

"Progetto Manhattan" insieme ad Enrico Fermi; svolge e sovraintende allo studio dei processi di automatizzazione

dei laboratori, che saranno i primi istituti a potersi avvalere dei primi esempi di computer, alla fine degli anni della

guerra.

Al termine di un lungo periodo di ricerca e studio della logica e dell'applicazione multicampo di valori matematici,

publica "Teoria dei giochi e comportamenti economici" (Theory of Games and Economic Behavior) in

collaborazione con O. Morgenstern. Nel frattempo un nuovo modello di computer, l'EDVAC (Electronic Discrete

Variable Computer), era in cantiere, e von Neumann ne assume la direzione. Prosegue dopo la guerra la sua

collaborazione nella realizzazione del calcolatore EDVAC, delle sue copie in giro per il mondo e in altri sviluppi

della tecnologia informatica.

Lo Stato americano non è indifferente alle sue indubbie capacità e lo nomina membro del "Comitato dei consulenti

scientifici dell'aviazione", del "Comitato di consulenza generale" della "Commissione dell'Energia Atomica" (AEC),

consigliere della CIA nel 1951.

Bozza


Nel 1955 assume l'incarico di membro della "Commissione dell'Energia Atomica" (AEC): in questo frangente, in

una conferenza su "L'impatto dell'energia atomica sulle scienze fisiche e chimiche" che si tiene al MIT

(Massachusetts Institute of Technology), parla delle nuove responsabilità dello scienziato nell'era atomica e della

necessità di non essere soltanto competente nella sua disciplina, bensì anche nella storia, nel diritto, nell'economia e

nell'amministrazione. Lo stesso anno però segna l'inizio della sua malattia. Soffre di gravi dolori alla spalla sinistra

e, dopo un intervento chirurgico, gli viene diagnosticato un cancro osseo, esito delle numerose esposizioni ad alte

dosi di radiazioni cui è sottoposto durante le sperimentazioni. John von Neumann muore il giorno 8 febbraio 1957 a

Washington D.C.

Bozza


Droni

Negli ultimi mesi sono saliti alla ribalta della Rete e promettono di diffondersi a macchia d’olio: i droni sono una di

quelle evoluzioni tecnologiche, nonché una mania, destinate a diventare una consuetudine quotidiana. Complici

anche alcune campagne promozionali – si pensi al recente scherzo delle consegne Amazon – sono sulla bocca di

tutti. L’istinto al volo, il gusto nerd, il salto di qualità che le riprese video e l’uso dei tablet ha consentito: tutti

ingredienti dell’esplosione di un nuovo fenomeno, feticcio di grandi e piccini pronti a prendere il volo sulle ali del

giocattolino.

Ma cosa sono i droni? A che servono precisamente? E sono necessarie speciali autorizzazioni per utilizzarli?

La parola “drone” non è altro che il nome comune, e forse improprio, per definire una speciale categoria di oggetti

volanti: gli Aeromobili a Pilotaggio Remoto (APR). Così come suggerisce la definizione, si parla di dispositivi di

varie dimensioni capaci di librarsi in cielo senza necessità di un pilota a bordo, che rimane a terra – o su un veicolo

adiacente – armato di radiocomando per dirigerne i movimenti.

La loro storia ha inizio addirittura nella Prima Guerra Mondiale, quando l’”Aerial Target” e la cosiddetta “Bomba

Volante” (1916) fecero la loro apparizione – sia teorica che pratica – sui campi di battaglia per dei test preliminari.

Da qui il percorso si è quasi esclusivamente sviluppato in ambito militare, sia a scopi di spionaggio che di

bombardamento, ma quel che interessa in questo frangente è la loro conversione per l’utilizzo civile. A partire dalla

metà degli anni 2000, infatti, sempre più società hanno sviluppato dei prodotti consumer, una sorta di successore

degli aeroplani telecomandati usati in infanzia o dal folto nugolo di appassionati di modellismo. Dalle forme e

dimensioni mediamente contenute – per spiccare il volo, il dispositivo deve essere sufficientemente leggero – sul

mercato si trovano tre grandi famiglie di drone:

Struttura a eliche: si caratterizza per la presenza di una o più eliche, solitamente montate su bracci estraibili, che

permettono al drone di comportarsi come un elicottero. Possono mantenere ferma la posizione a mezz’aria,

effettuare virate repentine, volare in direzione obliqua;

Struttura planare: più simili agli aeroplani che agli elicotteri, questi velivoli non sono dotati di eliche, bensì di

grandi ali. Servono soprattutto per le medie distanze, perché possono sfruttare correnti e flussi d’aria;

Ibridi: device non solo pensati per volare, ma anche per muoversi sul terreno grazie alla presenza di due o quattro

ruote motrici. Allo stesso modo, esistono droni capaci di effettuare piccoli salti, così da superare agilmente scale o

altri ostacoli.

Interessante notare, inoltre, come i prodotti a uso civile prendano spesso in prestito caratteristiche dal mondo degli

insetti, dal loro scheletro al funzionamento delle eliche, per essere leggeri e sfruttare al meglio i cicli dell’aria.

Il ricorso a velivoli radiocomandati in ambito civile è il più svariato, anche se soggetto a specifiche

regolamentazioni: in sempre più paesi, infatti, ne è vietato l’uso indiscriminato per non intralciare il traffico aereo o

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non interferire con gli strumenti di posizionamento, ad esempio i radar, dell’aviazione. In generale, così si possono

riassumere le applicazioni:

Sicurezza e tracciamento: i droni sono sempre più impiegati dalle forze di polizia per il monitoraggio delle attività

della criminalità organizzata, soprattutto nella ricerca di piantagioni da droga, non sempre individuabili dagli

elicotteri data la distanza. Dal 2011, inoltre, sono utilizzati congiuntamente da Stati Uniti e Messico per controllare i

flussi di immigrazione clandestina;

Monitoraggio ambientale e architettonico: i velivoli radiocomandati risultano estremamente utili per l’osservazione

dall’alto di aree verdi non raggiungibili via terra, così come anche durante le calamità naturali oppure nella verifica

delle strutture architettoniche colpite da terremoti o altri disastri. Proprio in questi frangenti, sono utili anche per la

ricerca dei dispersi, perché possono svettare tra le macerie dei palazzi senza mettere a rischio vigili del fuoco e

volontari;

Telerilevamento: si tratta di una tecnica pensata per raccogliere dati qualitativi e quantitativi su un determinato

territorio, sulla base dell’analisi della radiazione elettromagnetica emessa o riflessa. I droni vengono dotati di

speciali sensori, quindi inviati sui campi per raccogliere informazioni sullo stato delle colture, in città per il

rilevamento della dispersione termica degli edifici, l’analisi degli inquinanti presenti in atmosfera e molto altro

ancora;

Riprese video: sui droni vengono spesso montate videocamere per delle riprese aeree, sia a scopo professionale –

nel cinema o nella cartografia dall’alto – ma anche ludico – videoamatori, progetti scolastici e via dicendo.

Per quanto riguarda le limitazioni, di recente l’ENAC (Ente Nazionale per l’Aviazione Civile) ha stilato un

documento per l’uso privato dei mezzi a pilotaggio remoto.

Tra le norme approvate, si annoverano l’impossibilità di far volare gli apparecchi oltre i 150 metri d’altezza, purché

sempre a vista del pilota, a più di 50 metri da persone e oggetti e per un estensione massima di 500 metri. Vi sarà

poi un registro, con relative certificazioni, per quei dispositivi di grandi dimensioni – oltre i 25 chili – che potrebbero

essere pericolosi per il normale traffico aereo.

Il settore dei droni consumer ha trovato nell’ultimo biennio un grande slancio, tanto che ne esistono di varietà

adatte a tutte le tasche, dalle poche centinaia di euro per i modelli basici a veri e propri investimenti per quelli full

optional. Fra i più ricercati, si possono elencare:

Parrot AR Drone 2.0 (vedi le immagini): è il più famoso e acquistato tra i velivoli radiocomandati, non solo per

l’estrema leggerezza ma anche per la fotocamera integrata capace di girare video in risoluzione 720p. Oltre a

controlli semplificati e adatti a tutti, può gestire una propria rete WiFi per la condivisione instantanea di quanto

girato. Disponibile su Apple Store a 301 euro e su Amazon a 292, può essere gestito anche da dispositivi Android

e iOS. La linea Parrot si completerà nel corso nel 2014 anche con altri due interessanti prodotti: Jumping Sumo e

MiniDrone, due ibridi dotati di ruote e capaci di saltare;

DJI Phantom GPS Drone: tutti i velivoli della linea Phantom si caratterizzano per le elevate prestazioni, che li

rendono capaci di operare in un raggio di 300 metri dal radiocomando, il tutto monitorato via GPS. Presentano

inoltre un attacco dedicato per le videocamere della linea GoPro e possono trasportare piccoli oggetti. I prezzi sono

variabili a seconda della versione scelta, da 529 euro su Amazon;

Lehmann LA100 GoProne Drone: un drone professionale planare, capace di salire fino a 100 metri in pochi

secondi, dato il corpo superleggero. Completato con una videocamera GoPro, è perfetto per le riprese dall’alto e

per le attività sportive. È in vendita a partire da 990 euro sul sito ufficiale;

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Hubsan X4 H107: un dispositivo di piccole dimensioni a quattro eliche, privo di funzioni di ripresa o wireless, ma

adatto al divertimento soprattutto indoor. Può essere un’ottima idea da regalo soprattutto per i più giovani,

considerato anche il prezzo a partire da poco meno di 40 euro;

Walkera QR Infra X Smart Drone: è il primo apparecchio consumer dotato di tecnologia CAS (Crash Avoidance

System), una rete di sensori di posizione e all’infrarosso che impedisce lo scontro con ostacoli o la perdita

improvvisa di quota. Da 169 dollari, sulla versione statunitense di Amazon;

Storm Drone FF Flying Platform: un quadricottero leggero ed equipaggiato di tutti i comfort, tra cui guaine di

gomma per atterraggi morbidi, attacco per videocamere GroPro e una serie di LED inferiori per individuare il

velivolo anche di notte, nella nebbia o in direzione del sole. Non è al momento disponibile su Amazon, ma lo si

trova su tanti e-commerce statunitensi a circa 359 dollari.

Nell’ultimo anno i droni sono stati spesso protagonisti dei media, sia per campagne promozionali virali che per altri

scopi. Il caso più conosciuto è quello dello scherzo di Amazon che, a fine 2013, ha annunciato la futura

disponibilità di un servizio di consegna Prime Air grazie all’ausilio di facchini volanti radiocomandati. Rimbalzata da

una parte all’altra del Web, compresi i quotidiani, si è rivelata poi una boutade virale dell’azienda.

Del tutto veri sono invece i filmati realizzati da un gruppo di appassionati all’Isola del Giglio, documenti che hanno

permesso al mondo intero di scoprire il relitto della Costa Concordia dall’alto, sebbene pare vi siano stati degli

strascichi legali date le riprese non autorizzate. E ancora il drone di PETA, utilizzato lo scorso ottobre per stanare i

cacciatori di frodo in Massachusetts, e quello di Sony, scelto per scoprire gli edifici dell’isola abbandonata di

Hashima, in Giappone.

Molto diffusi fra i videoamatori – YouTube pullula di bellissime riprese aeree di gran parte delle grandi città europee

e statunitensi – la loro promozione al cinema di Hollywood non è ancora completamente avvenuta, perché le case

di produzione sono in attesa di specifiche normative dalle agenzie federali statunitensi, nonostante la MPAA abbia

formalmente chiesto lo scorso gennaio di accelerarne il processo. Nel frattempo vengono intensivamente utilizzati

dai documentaristi del mondo animale, in particolare per osservare le grandi colonie dei pinguini antartici, e sono

stati citati in numerose serie TV. In un recente episodio di “Modern Family”, ad esempio, Claire e Phil ricorrono a

un drone per spiare da remoto le uscite dei figli. Infine il mondo dei videogiochi con ReROLL, il primo videogame

con il mondo in scala 1:1 mappato da droni, ma anche l’universo dell’utilità pubblica, con i primi aeromobili postini.

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Stampa 3d

Cosa sono le stampanti 3D? La risposta più banale alla domanda su cosa siano le stampanti 3D è nella considerazione del fatto che “la stampa

3D rappresenta la naturale evoluzione della tradizionale stampa 2D”. Sono infatti dispositivi in grado di realizzare

qualsiasi modello tridimensionale mediante un processo di produzione additiva, ovvero partendo da un oggetto

disegnato tramite software e replicandolo nel mondo reale con l’ausilio di appositi materiali. La procedura prevede

solitamente il posizionamento di uno strato sopra l’altro, procedendo per sezioni trasversali. Se la descrizione

risulta difficile da capire, si pensi a quando si desidera costruire qualcosa con i mattoncini LEGO: inizialmente si

posano i pezzi che compongono la base, poi si procede verso l’alto incastrandoli in modo da ottenere il profilo

voluto.

L’uomo ha ben radicata in sé l’esigenza di comunicare, di diffondere il proprio verbo o messaggio, di lasciare una

testimonianza tangibile e duratura del proprio pensiero. Per questo, dopo millenni di trasmissione esclusivamente

orale o figurata, è venuta a manifestarsi l’esigenza di trovare metodi pratici ed efficaci per riprodurre gli scritti in

serie. L’invenzione della stampa può essere fatta risalire al II o III secolo d.C. se si tengono in considerazione i

metodi impiegati per imprimere una decorazione su tessuto, mentre per la prima vera e propria riproduzione di un

testo su carta bisogna far riferimento ai reperti della dinastia Tang, in Cina tra l’VIII e il IX secolo.

Si trattava allora di scritti che hanno permesso di tramandare fino al giorno d’oggi gli insegnamenti buddhisti. Con il

passare del tempo le tecniche sono state perfezionate, portando così alla nascita dell’editoria moderna. Una vera e

propria rivoluzione, passata per macchine a caratteri mobili e motori a vapore, fino ad arrivare alle cartucce a getto

d’inchiostro e agli apparecchi laser.

La prossima metamorfosi del settore, a dire il vero già in atto, è rappresentata dall’avvento delle odierne stampanti

3D. Il loro compito non è più quello di imprimere un’immagine o un testo su un materiale piano, bensì di dar vita a

qualsiasi oggetto in tre dimensioni. Non si crea superficie, ma volume: ed è in questo la rivoluzione.

Fischietto creato da stampante 3D

Stampanti 3D: come funzionano? Esistono diverse tipologie di stampanti 3D. Quelle oggigiorno più diffuse basano il loro funzionamento sul processo

di produzione additiva, ovvero creando l’oggetto uno strato alla volta, partendo da quelli sottostanti e man mano

sovrapponendoli fino a coprire l’intera altezza. In questo caso il procedimento può avvenire per sinterizzazione

laser selettiva (o SLS, “selective laser sintering”), ovvero scaldando degli appositi materiali, solitamente polveri

metalliche o sostanze termoplastiche, per poi sistemarle nella posizione corretta.

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Con la modellazione a deposizione fusa (oppure FDM, dall’inglese “fused deposition modeling”) si ottiene lo stesso

risultato, impiegando però un ugello riscaldato che alza la temperatura del materiale prima di depositarlo. In questo

caso sono utilizzati dei filamenti, plastici o metallici, arrotolati su una sorta di matassa che viene progressivamente

srotolata durante la stampa. In ambito industriale si impiega inoltre la tecnica della produzione per laminatura degli

oggetti (o “laminated object manufacturing”), in cui ogni strato viene inciso da un laser prima di essere posizionato

su quello sottostante.

Questi sono i metodi maggiormente impiegati nell’ambito delle stampanti 3D, soggetti a continua evoluzione fin dai

primi esperimenti degli anni ’80. Di recente, la miniaturizzazione delle componenti e la necessità di mantenere

bassi i costi per facilitarne la distribuzione, hanno spinto verso una semplificazione dell’intero processo.

A cosa servono? L’ambito d’azione delle stampanti 3D è stato fin dall’inizio quello industriale. Questo tipo di macchinario può infatti

essere impiegato per la realizzazione di prototipi in modo relativamente rapido e poco costoso. Ciò consente ad

ingegneri e designer di toccare con mano le loro creazioni senza bisogno di avviare un vero e proprio processo

produttivo. Si pensi ad esempio al settore meccanico, dove le componenti di un motore o di una qualsiasi altra

apparecchiatura possono essere stampate per un’analisi approfondita, anziché essere osservate esclusivamente

sul monitor durante la fase di progettazione.

Negli ultimi anni le cose sono un po’ cambiate. La stampa 3D non è più un’esclusiva delle grandi aziende, ma ha

raggiunto anche l’ambito domestico. Per avere un’idea del trend, il popolare portale svedese The Pirate Bay ha

aperto all’inizio del 2012 una sezione dedicata proprio alla condivisione dei file da dare in pasto a questa tipologia

di stampanti, per realizzare modelli di qualsiasi tipo: dai giocattoli ai modellini, passando per loghi, rappresentazioni

di quadri in tre dimensioni e molto altro ancora.

In altre parole, gli unici limiti sono dettati dalla fantasia e dalle dimensioni della stampante. Ha fatto discutere la

vicenda Liberator, una vera e propria pistola funzionante fai-da-te, i cui file sono finiti lo scorso anno sui circuiti P2P

per essere scaricati da migliaia di utenti in poche ore. C’è poi chi ha scelto di ricorrere a questa tecnologia come

mezzo espressivo per la propria arte: è il caso della stilista olandese Iris van Harpen, che ha vestito le modelle con

una collezione di abiti da passerella interamente stampati in tre dimensioni.

Anche la medicina sta guardando con sempre maggiore interesse a queste tecnologie: si è già parlato più volte

della possibilità di stampare protesi o addirittura interi organi, con ricerche già avviate anche sulla riproduzione di

tessuti e vasi sanguigni da impiantare nei pazienti laddove le tecniche tradizionali non dovessero rivelarsi efficaci.

Quanto costa la stampa 3D? Il costo dei primi macchinari era proibitivo anche per le grandi aziende. Ora le cose sono decisamente cambiate e

per chi desidera acquistare una stampante 3D l’investimento è piuttosto contenuto. Senza citare un produttore

piuttosto di un altro, basta una semplice ricerca online per scoprire che alcuni modelli possono essere acquistati

anche a meno di 1.000 euro. Ovviamente, chi è disposto ad un esborso economico maggiore potrà mettere mano

a stampanti con funzionalità più avanzate e una migliore risoluzione, ma occorre partire dal presupposto per cui il

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mercato è in piena evoluzione e il prezzo è destinato a scendere mentre qualità e varietà dell’offerta sono destinate

a moltiplicarsi.

Stampa 3D: quali materiali si usano? Anche in questo caso la tipologia del materiale impiegato dipende dal tipo di stampante a disposizione. Si tratta

principalmente di sostanze termoplastiche (per la tecnica FDM) e fotopolimeri. Nella sinterizzazione laser si usano

invece spesso composti che hanno alla base un metallo, garantendo una resistenza più elevata del risultato finale.

L’evoluzione della tecnologia sta portando rapidamente all’introduzione di nuovi materiali: tra questi anche la fibra

di carbonio. Va poi fatta distinzione tra i materiali contrassegnati dalla sigla PLA e quelli ABS: i primi (PolyLactic

Acid) sono derivati dall’amido di mais e quindi biodegradabili, mentre i secondi (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

vengono prodotti partendo dal petrolio e quando riscaldati emettono fumi potenzialmente nocivi per la salute.

Questi ultimi sono però a volte preferiti per la loro migliore resistenza alle sollecitazioni meccaniche.

Le “cartucce” di stampa sono composte nella maggior parte dei casi da filamenti utilizzati per la creazione del

materiale di deposito. Il loro costo è estremamente variegato così come è difficile una valutazione complessiva del

costo di stampa. In linea di massima occorre stimare qualche unità di euro per ogni centimetro cubo, ma la

dimensione e la complessità del modello possono variare in modo determinante il preventivo finale.

Per avere un esempio concreto sul costo della materia prima si può far riferimento a quello che è un filamento in

PLA in vendita su Amazon: 350 metri di lunghezza, 1,75 mm di diametro, confezione da 1,18 Kg al costo

complessivo di 36 euro più spese di spedizione.

Le stampanti 3D sono precise? Per rispondere alla domanda si prenda come esempio il modello BigRep One, che torna utile anche per rendersi

conto di come le dimensioni della stampante possano essere sia contenute che generose. In questo caso si parla

di un macchinario capace di riprodurre qualsiasi cosa nello spazio di 1,15x1x1,19 metri, dunque anche un tavolino

o un piccolo mobile se necessario. Alla voce “risoluzione”, la scheda tecnica riporta “0,1 mm”. In altre parole, il

materiale stampato è fedele al progetto originale al decimo di millimetro, dunque una qualità più che sufficiente per

la maggior parte delle applicazioni.

Al processo meccanico di stampa se ne può aggiungere infine uno più artigianale: quando la stampa non

raggiunge il livello qualitativo desiderato, è possibile agire sulle superfici con carta abrasiva e sostanze di

trattamento utili a migliorare l’impatto visivo e l’esperienza tattile dell’oggetto.

Stampanti 3D e copyright: il problema esiste? La domanda è legittima. Se ne è parlato in modo approfondito la prima volta nel settembre 2013, nel corso della

conferenza Inside 3D Printing andata in scena a New York. Se la capacità di stampare qualsiasi cosa in ambito

domestico spalanca la porta a incredibili possibilità, dall’altra potrebbe avere una seria ripercussione sull’economia

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di alcuni settori. Si pensi ad esempio all’industria dei giocattoli: chiunque potrà scaricare da Internet il rendering in

tre dimensioni di un’action figure e crearla in pochi minuti.

Esercitare un controllo su questo tipo di attività sarà quasi impossibile. Si potrà legiferare in modo da evitare la

diffusione o la condivisione dei file sorgente in Rete, ma i network peer-to-peer e le piattaforme di scambio

difficilmente potranno essere imbrigliate. Dopotutto, è lo stesso mercato dell’intrattenimento che per primo ha

lanciato iniziative per creare profitti con questo tipo di tecnologia: chi visita gli Hollywood Studios della Disney può

pagare 100 dollari per una riproduzione in scala di se stesso da portare a casa ed esporre come soprammobile, nei

panni di un personaggio di Star Wars.

Il distinguo tra copia e originale è destinato dunque ad attraversare un nuovo e ulteriore snodo cruciale: la

definizione di copyright dovrà identificare limiti e diritti sull’uno e sull’altro fronte, con regole e ispirazioni legislative

presumibilmente dettato dal mercato e dagli stakeholder di turno. La questione legale è aperta, e si farà tanto più

calda quanto migliori, accessibili, semplici e qualitative saranno le tecnologie per la stampa 3D del futuro.

La stampa 3D del futuro Rispondere a questa domanda non è semplice. Di certo nei prossimi anni le stampanti 3D continueranno il loro

percorso di evoluzione, passando per una diffusione sempre più capillare spinta anche da un’ulteriore riduzione dei

prezzi. Provando ad immaginare il momento in cui si andrà a saturare il mercato, potrebbe avvenire quanto già

accaduto con le più tradizionali controparti che stampano in due dimensioni: il business potrà essere gradualmente

spostato dalla vendita dei dispositivi a quella delle cartucce, in questo caso il materiale impiegato per la creazione

dei modelli.

Con ogni probabilità verranno sviluppati nuovi materiali di stampa e troveranno spazio sistemi di vendita,

distribuzione e scambio di modelli 3D da modificare e realizzare. Sarà inoltre possibile migliorare ulteriormente il

software, semplificando la fase di progettazione in modo da renderla accessibile a tutti. Il collo di bottiglia presto

non sarà più nella stampa del modello, ma nella creazione del modello stesso: il peso specifico della qualità andrà

misurato nuovamente sul lato creativo, poiché la realizzazione sarà democraticamente alla portata di tutti un

semplice click.

Da segnalare poi la nascita di iniziative come 3D Hubs, una sorta di social network ideato per mettere in contatto

chi è in possesso di una stampante 3D con chi ha la necessità di utilizzarla. Il servizio consente al primo di

ammortizzare la spesa necessaria per l’acquisto e al secondo di stampare il proprio progetto con un costo

relativamente contenuto.

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