La misura delle prestazioni dei supercalcolatori viene espressa in flops (operazioni al secondo che sono in grado di svolgere). E per comodità, date le grandi dimensioni in gioco, sempre più di frequente si fa ricorso ai cosiddetti prefissi di moltiplicazione dei numeri.

E’ il mondo digitale con la sua velocità di evoluzione che ci ha fatto prendere dimestichezza prima coi Kappa, poi coi Mega, poi coi  Giga e infine coi Tera.

125 petaflops  è la potenza di calcolo del supercalcolatore recentemente installato a Bologna presso il Cineca, il consorzio inter-universitario che da decenni mette a disposizione strumenti di supercalcolo per la ricerca e per le imprese.

Sono 125 milioni di miliardi di operazioni al secondo.

Non è fantascienza. Si tratta di una macchina funzionante, installata in un centro di calcolo vicino a casa nostra. Un motivo di orgoglio per Bologna che si appresta a diventare uno dei luoghi più importanti in Europa per le tecnologie di supercalcolo. In questi giorni infatti è stato ufficialmente annunciato che verrà prossimamente installato Leonardo, un supercalcolatore con una capacità di calcolo più che doppia – 270 petaflops –  all’interno del progetto europeo EUROHPC. E dietro l’angolo ci sono i supercalcolatori cosiddetti exascale (dalla solita tabella ricaviamo che si tratta di superare il miliardo di miliardi di operazioni al secondo !).

Sono numeri che fanno girare la testa e danno quasi un senso di spaesamento.  

E che  ci trasferiscono, più di ogni altra cosa, lo stadio raggiunto in questi anni dalla tecnologia digitale, tecnologia che tutti sappiamo essere il driver della evoluzione scientifica in tutti i campi del sapere umano.

Per avere un’idea dell’influenza che queste macchine avranno sul processo evolutivo della società umana, pensiamo che Einstein quando ha scoperto la Teoria della relatività aveva come strumenti la carta e la penna ! E la potenza di calcolo dei computer che hanno supportato la missione Apollo e lo sbarco sulla luna del 1969 avevano la potenza di calcolo di un Commodore 64 con la memoria RAM di pochi Kbyte.

La storia della tecnologia inizia con la prima e forse ancora più decisiva delle scoperte dell’Uomo: il fuoco e la capacità di governarlo. Il primo grande balzo. Da quel momento in avanti gli umani iniziano a dotarsi di strumenti, oggetti esterni da sé che vengono pensati e realizzati come ausilio alla propria esistenza. L’essere umano, fino ad allora uno dei più deboli tra le specie viventi, inizia un percorso che molto lentamente lo porterà a diventare la specie dominante. Il secondo grande passo è, come noto, la trasmissione della capacità evolutiva con un processo parallelo a quello della modificazione del DNA e molto più veloce: la comunicazione verbale, che ha consentito la trasmissione alle generazioni successive delle conquiste fatte da quelle precedenti. La prima grande accelerazione.

L’energia è elemento motore dei processi universali. Per la gran parte della sua evoluzione l’uomo ha potuto contare solo sulle sue braccia e l’unica forma di energia era il cibo (energia rinnovabile da fonte solare). E per moltiplicarla occorreva manovrare una enorme quantità di uomini. Gli schiavi sono stati per molti millenni la principale forma di energia e di conseguenza il principale bottino di guerra.

Il modo di vivere e di organizzarsi nelle società non è cambiato per molti millenni, fino a quando, un paio di secoli fa, il governo di altre e più potenti forme di energia derivate dai combustibili fossili,  ha consentito un altro grande balzo e una nuova accelerazione dello sviluppo tecnologico: la rivoluzione industriale.

I cambiamenti nella società umana accelerano ulteriormente all’inizio del ‘900 con la scoperta e diffusione dell’elettricità che consente di portare l’energia ovunque sia necessaria, fino alle abitazioni di ciascuno. Ed arriviamo alla metà del  secolo scorso, quando appaiono sull’orizzonte tecnologico i sistemi in grado di compiere operazioni logiche. E’ una grande discontinuità, di cui forse all’inizio non si è percepita la portata. Agli strumenti molto evoluti che la tecnologia aveva messo a disposizione per moltiplicare lo sforzo fisico, si affiancano strumenti che potenziano le capacità intellettuali. 

Si tratta di un altro grande balzo, diverso dai precedenti dal punto di vista concettuale. 

La mia generazione lo ha vissuto in diretta. Al primo anno di ingegneria, 1973, ricordo, ancora si usava il regolo calcolatore. Nell’ultimo anno di corso era concesso l’utilizzo in aula delle prime calcolatrici scientifiche. Alcuni di noi hanno poi iniziato a cimentarsi con i linguaggi di programmazione messi a punto per scrivere il codice che fornisce ai calcolatori le istruzioni da eseguire. E di questo hanno fatto una professione. Nasce la tecnologia informatica.

Oggi tutti noi abbiamo in tasca uno smartphone che ha una capacità di calcolo e di memoria di milioni di volte superiori a quelle di quei primi calcolatori.

La tecnologia digitale ha pervaso ad una velocità inimmaginabile tutti i settori e soprattutto ha moltiplicato la velocità di tutte le attività di Ricerca, di Progettazione e di Simulazione, in qualsiasi disciplina.

La velocità dello sviluppo tecnologico, a sua volta abilitato dalla velocità di evoluzione degli strumenti di calcolo, sta generando una vera e propria discontinuità.

La capacità di calcolo delle attuali generazioni di computer ha consentito di dare vita a sistemi automatici in grado di autoapprendere, imitando le modalità del nostro cervello (Intelligenza Artificiale). Tutto ciò consente di studiare e governare processi di enorme complessità. Si moltiplicano i campi di applicazione e si alza a grande velocità l’asticella degli obiettivi e dei traguardi raggiunti. 

La conoscenza dell’Universo. Una pietra miliare è la recente “foto” del buco nero, ottenuta utilizzando la potenza dei radiotelescopi di tutto il pianeta. Per diversi giorni, il team di ricercatori ha osservato l’M87, una galassia al centro della costellazione della Vergine, e ha raccolto così tanti dati (circa cinque milioni di miliardi) che l’unico modo ragionevole per trasferirli era la spedizione di dischi rigidi reali, invece di inviarli digitalmente. Ci sono poi voluti due anni perché gli scienziati li assemblassero per arrivare alla “foto”.

La robotica. E’ di pochi giorni fa la notizia che ha avuto successo una sperimentazione di un esascheletro comandato da impulsi del cervello su un paziente tetraplegico grazie a due impianti cerebrali sopra la corteccia motoria  che raccolgono l’attività cerebrale dell’uomo e la trasmettono  a un computer. Questo a sua volta, grazie a un algoritmo di machine learning, traduce i segnali in comandi per l’esoscheletro robotico. “Per fare ulteriori passi avanti occorre maggiore velocità di calcolo”, dicono i ricercatori.

La simulazione di sistemi complessi come l’atmosfera e la meteorologia per arrivare a simulare le conseguenza del famoso battito d’ali di una farfalla in Brasile che provoca un tornado in Texas. O anche i modelli che ci potranno consentire di fare grandi passi avanti nella comprensione del fenomeno del cambiamento climatico o di simulare nuovi modelli di sviluppo prendendo in considerazione enormi moli di dati.

Le ultime frontiere nella Ricerca per la cura del cancro tramite mutazione genetica delle cellule dei globuli bianchi.

I sistemi di diagnostica che utilizzano l’accesso in tempo reale a milioni di casistiche.

I sistemi di riconoscimento già utilizzati in alcuni aeroporti che confrontano in meno di un secondo l’immagine dei viaggiatori con quelle dei suoi documenti e con tutte le foto segnaletiche dei ricercati.

E così via.

L’aumento vertiginoso della velocità dello sviluppo della tecnologia ci mette di fronte però per la prima volta a uno scenario inedito: la progressiva inadeguatezza dei sistemi legislativi e prima ancora etici e filosofici che da millenni hanno presidiato il percorso dell’umanità.

Questa consapevolezza sta facendo nascere gruppi di studio per ragionare sui temi etici indotti dallo sviluppo dell’Intelligenza Artificiale: l’etica degli algoritmi, l’etica dei robot.

A giugno di quest’anno la Commissione europea ha nominato un gruppo di 52 esperti (High-level expert group on Artificial intelligence) selezionati dal mondo accademico, dell’industria e della società civile, con il compito, tra l’altro, di elaborare alcune linee guida etiche associate alle sfide legali e socio-economiche che si associano alla diffusione delle tecnologie di intelligenza artificiale.

Stanno moltiplicandosi promossi da  scienziati e addirittura tra i grandi operatori della tecnologia digitale movimenti di pensiero in questa direzione tra cui un Manifesto promosso dal Future of Life Institute e firmato da centinaia di scienziati di tutto il mondo. “L’intelligenza artificiale, si legge, può farci raggiungere traguardi ambiziosi come l’eradicazione delle malattie o della povertà, ”ma deve fare solo quello che noi vogliamo che faccia”.

E nuovi temi stanno venendo alla ribalta, prima tra tutti la necessità di contaminazione culturale tra discipline scientifiche e pensiero umanistico che nell’ultimo secolo si sono sempre più separati.

Significativo il fatto che il festival della filosofia di Modena, un appuntamento annuale che sta per arrivare alla ventesima edizione e che si svolge da sempre attorno ad una parola, dopo Felicità, Bellezza, Vita, Mondo, Sensi, Umanità, Sapere, Fantasia, Comunità, Fortuna, Natura, Cose, Amare, Gloria, Eredità, Agonismo, Arti, Verità, abbia scelto per la prossima edizione 2020 la parola Macchine. E negli stessi giorni usciva l’ultimo romanzo di Ian McEwan, scrittore inglese che mette spesso al centro dei suoi romanzi grandi questioni etiche, intitolato Machines like me, nel quale indaga una ipotetica relazione tra un essere umano e un robot antropomorfo.

Secondo Heidegger, ciò che è inquietante non è tanto che il mondo si trasformi in un unico enorme apparato tecnico, bensì lo è molto di più il fatto che non siamo affatto preparati a questa radicale trasformazione del mondo. Ma oggi siamo andati oltre perché non è la supremazia dell’apparato tecnico a spaventare, ma l’impennata della velocità dello sviluppo tecnologico che richiede uomini in grado, pur non essendo tecnici, di comprenderne le implicazioni ed evitare eventuali derive negative per la società umana. La scienza è per sua natura neutrale, ma non sono neutrali gli utilizzi che se ne possono fare.

Per concludere un accenno a un incredibile paradosso dei nostri tempi. Il mondo sta diventando sempre più complesso e questo dovrebbe indurre nella politica e nei sistemi di governo una accentuazione del processo di delega: “scegliamo persone che siano in grado di gestire questa complessità”.

Invece si sta assistendo ovunque ad una delegittimazione della competenza come valore e alla pretesa di sistemi di democrazia diretta nei quali ciascuno si sente legittimato a pronunciarsi su ogni argomento.