Spazio, tempo e numeri sono correlati nella nostra percezione sensoriale in misura molto maggiore di quanto si sia soliti pensare. Il progetto inter-universitario STANIB (Space, Time And Number in the Brain) del Vision Lab di Pisa è un progetto quinquennale che, in maniera decisamente innovativa, indaga il nostro modo di percepire lo spazio e il tempo, considerandoli insieme e non come due dimensioni indipendenti e separate. Questa forte connessione, che risuona nella tradizione della fisica antica (Aristotele) e contemporanea (lo spazio-tempo einsteiniano), è invece un inedito per gli studi sulla percezione.
Come costruiamo la nostra mappa visiva del mondo?
"Al centro della ricerca" ricorda Maria Concetta Morrone, professoressa di fisiologia alla Facoltà di Medicina e una dei senior researchers del Vision Lab, "c'è la nostra capacità di costruire una mappa visiva stabile del mondo esterno. Per costruire questa mappa il nostro cervello deve lavorare parecchio, dal momento che noi vediamo in alta risoluzione tantissime piccole immagini per brevi istanti che si susseguono frequentemente ogni volta che spostiamo gli occhi."
I movimenti con cui spostiamo gli occhi sono chiamati saccadi, sono molto veloci e avvengono in continuazione, circa 3 volte al secondo, per fare coincidere la fovea, la parte più sensibile della retina, che è piccola, con il fuoco dell'attenzione Il nostro quadro visivo complessivo è costruito rielaborando e rimettendo insieme un gigantesco mosaico le cui tessere sono le diverse impressioni registrate dalla fovea.
Dalle ricerche del Vision Lab emerge che spazio e tempo sono strettamente connessi nella costruzione di questo quadro visivo complessivo, ad esempio nella costruzione dell'immagine del monitor o del foglio di carta che state guardando, immerso nelle forme un po'sfocate del resto della stanza.
Spazio, tempo e numeri
Nel continuo lavoro di costruzione e ricostruzione dell'immagine, il cervello anticipa i nuovi dati basandosi su quelli precedenti e colloca i nuovi dettagli in una precisa posizione della mappa interna dello spazio anche in base al tempo di acquisizione dell'immagine e dello spostamento dello sguardo da un punto ad un altro. Ciò vuol dire che la mappa dello spazio viene costruita basandosi anche sulla percezione del tempo.
Nelle indagini del Vision Lab, condotte sottoponendo diverse persone a stimoli visivi molto brevi, è risultato che prima e durante i velocissimi movimenti saccadici le dimensioni degli oggetti vengono percepite come più piccole, e anche le durata degli eventi viene percepita come più breve. In queste condizioni inoltre cambia anche la percezione del numero degli oggetti. Ciò, oltre a suggerire che noi abbiamo una percezione anche immediatamente visiva del numero, indica che spazio, tempo e numerosità sono analizzate nel nostro cervello da meccanismi comuni. "Apprezzare la numerosità, la quantità degli oggetti" afferma David Burr, professore di psicologia fisiologica all'Università di Firenze, senior researcher del Vision Lab e Principal Investigator del progetto STANIB "è un fatto anche sensoriale, ha carattere percettivo e non solo cognitivo".
Gli studi dimostrano che la costruzione della mappa del mondo esterno (una mappa che comprende, forme, distanze, colori e anche numero degli oggetti) avviene nella corteccia cerebrale ad uno stadio di analisi molto più precoce di quanto si pensasse finora, come hanno illustrato le ricerche di imaging funzionale del Vision Lab..
La fallace certezza degli arbitri
Un altro interessante campo di indagine è quello dell'attenzione e della certezza delle scelte o decisioni a livello della nostra percezione visiva. Grazie ad alcune ricerche del Vision Lab possiamo affermare che quando un arbitro fischia con grande convinzione un fuorigioco che non c'è, non è detto che qualcuno lo abbia pagato per farlo.
Le osservazioni sperimentali dimostrano che in una situazione confusa, più aumenta il numero degli stimoli visivi, più al sistema decisionale del cervello viene presentata solo una soluzione, che può essere errata, ma viene presentata in maniera molto certa. Ciò è probabilmente connesso con il fatto che in certe situazioni è necessario prendere velocemente delle decisioni senza stare troppo tempo a pensare, ma il risultato, controintuitivo, è che maggiore è la confusione, maggiore è la fiducia nelle proprie percezioni, sbagliate o corrette che siano.
Osservazioni psicofisiche e imaging funzionale
Le indagini del progetto STANIB vengono condotte principalmente con due metodologie. Da una parte le osservazioni psicofisiche: si studiano le reazioni e le risposte degli individui in certe condizioni di stimolazione e si applicando metodi quantitativi, vicini ai metodi fisici e statistici, ai risultati degli esperimenti. Lo psico di "psicofisiche" si riferisce in questo caso all'attività percettiva e non a quella cognitiva, anche se, riconosce la professoressa Morrone, i confini sono labili.
Dall'altra le indagini fisiologiche che utilizzano le sofisticate apparecchiature dell'Istituto Scientifico Stella Maris di Calambrone, dove di recente è stato istallato uno tra i più potenti apparecchi europei per la risonanza magnetica funzionale. Dalle immagini del cervello ottenute grazie a questa tecnologia è possibile ottenere indicazioni sulla funzionalità delle varie aree: le immagini riflettono la variazione del flusso sanguigno nelle diverse zone del cervello e ciò serve a capire quali aree sono attivate da certi stimoli.
Le applicazioni cliniche e tecnologiche
Le ricerche del Vision Lab sono principalmente ricerche di base, ma hanno grosse ricadute sulla ricerca applicata. Qualche esempio in campo clinico: la diagnosi precoce della discalculia, la difficoltà nel calcolo, sempre più diffusa tra i bambini; o anche, in caso di interventi chirurgici al cervello, la possibilità di prevedere quali funzioni cerebrali possono essere toccate da un intervento in una determinata area; e ancora, lo sviluppo di diversi metodi riabilitativi grazie alle indicazioni delle diagnosi per immagini e comportamentali.
D'altra parte le ricerche sulla percezione sono di estremo interesse per la robotica: comprendere il nostro sistema percettivo ci dà idee su come costruirne uno artificiale. I robot che devono muoversi nello spazio devono affrontare, in un certo senso, gli stessi nostri problemi: elaborare e rendere comprensibile un'enorme quantità di dati percettivi.
Il progetto e il Vision Lab
Il progetto STANIB vive principalmente grazie ad un finanziamento multicentrico quinquennale dell'European Research Council, di circa 500.000 euro annui coordinato dal Dipartimento di Psicologia dell'Università di Firenze.
Il Vision Lab, a cui lavorano 14 persone, è un centro di ricerca interdisciplinare a cui partecipano il laboratorio di visione della facoltà di Medicina dell'Università di Pisa, l'Istituto di Neuroscienze del CNR, il laboratorio di visione di Psicologia dell'Università di Firenze e la Fondazione Stella Maris.
Le attività del laboratorio proseguono la ricca tradizione di ricerca neurofisiologica inaugurata a Pisa dal professor Giuseppe Moruzzi, e proseguita, soprattutto nel campo della visione, con gli studi di Lamberto Maffei, Adriana Fiorentini, Pierlorenzo Marchiafava e Luigi Cervetto.
Info: http://www.pisavisionlab.org/
Ne hanno parlato:
The Internet has, by now, become an instrument we habitually resort to at work and in our free time. However, maybe we all ignore the fact that also the 'net' pollutes. Just think that servers of a data centre (like 'Google' for example) produce a pollution level comparable to that of a SUV; and that the impact on world CO2 production by ITC services and apparatuses in 2007 was estimated as being 2% - a percentage that corresponds to an absolute production value of CO2 equal to 0.8 billion tonnes.
With the aim of affronting such a problem some researchers from the Telecommunication Networks Research Group from the Department of I.T. Engineering at the University of Pisa have focussed their own activities on research into the reduction of energy consumption in the ICT sector, and, in particular, in the area of research relating to fixed and mobile telecommunication networks.
Their work consists of intense experimental activity carried out in the telecommunication network research laboratories at the Engineering Department aimed at the study of energy consumption of network apparatuses (commercial and prototype) to vary their functioning conditions. The objective is optimisation of resources and energy consumption, starting out with an awareness of traffic load conditions. In this scenario the work carried out by this Pisan research group is characterised by different fundamental aspects, among which is dealing with the topic of routing of network traffic while co-jointly considering the problem of energy consumption reduction.
During the last 'International Workshop on Green Communications' held at Kyoto last June the 'Best Paper Award' was presented to this group of Pisan researchers by the 'I.E.E.E.' (Institute of Electrical and Electronics Engineers) for their article entitled: 'Energy aware routing based on energy characterisation of devices: solutions and analysis' in which the authors Rosario G. Garroppo, Stefano Giordano, Gianfranco Nencioni (PhD student) and Michele Pagano gave the preliminary results of their work.
This is yet further recognition for this research group which is rated high nationally for having worked in the 'network functionality design' sector, while continuously keeping theoretical and simulative activities inseparable from experimental ones.
This work is to be applied to the activities of a project called 'E.F.F.I.C.I.E.N.T.' (Energy eFFIcient teChnologIEs for the Networks of Tomorrow) whose University of Pisa coordinator is Professor Michele Pagano. The project is financed by the 'Italian Ministry of Education, University and Research' through 'the Italian National Interest Research Projects Selection Notice Procedure.'
Internet è diventato ormai uno strumento a cui ricorriamo abitualmente nel lavoro e nel tempo libero, ma forse tutti noi ignoriamo che anche la rete inquina. Come termine di paragone basta pensare che i server di un data center – come può essere Google - producono inquinamento paragonabile a quello di un Suv e che l'impatto sulla produzione mondiale di CO2 da parte di servizi e apparati del settore dell'Information and Communication Technology nel 2007 è stato stimato al 2%, percentuale che corrisponde a un valore assoluto di produzione di CO2 pari a circa 0.8 miliardi di tonnellate.
Con l'obiettivo di affrontare tali problemi alcuni ricercatori del Gruppo di ricerca in Reti di telecomunicazioni del dipartimento di Ingegneria dell'informazione dell'Università di Pisa hanno focalizzato le proprie attività di ricerca proprio nella riduzione del consumo energetico nel settore dell'ICT e in particolare nell'area di ricerca relativa alle reti di telecomunicazioni fisse e mobili.
Il lavoro consiste in un'intensa attività sperimentale condotta nei laboratori di ricerca in Reti di telecomunicazioni del dipartimento rivolta allo studio del consumo energetico di apparati di rete (commerciali e prototipali) al variare delle condizioni del loro lavoro. L'obiettivo è l'ottimizzazione delle risorse e del consumo energetico a partire dalla conoscenza delle condizioni di carico di traffico. In questo scenario, il lavoro svolto dal gruppo di ricercatori pisani si caratterizza per differenti aspetti fondamentali, tra i quali quello di curare il tema dell'instradamento ottimo del traffico in rete considerando congiuntamente il problema della riduzione del consumo energetico.
Nel corso dell'ultimo "International Workshop on Green Communications" tenutosi a Kyoto lo scorso mese di giugno, ai ricercatori pisani è stato conferito dall'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) il Best Paper Award per l'articolo
"Energy aware routing based on energy characterization of devices: solutions and analysis" in cui gli autori Rosario G. Garroppo, Stefano Giordano, Gianfranco Nencioni (dottorando) e Michele Pagano hanno raccolto i risultati preliminari della loro attività.
Ancora un importante riconoscimento per il gruppo di ricerca che nel panorama nazionale si qualifica per aver lavorato nel settore della progettazione delle funzionalità della rete mantenendo sempre inscindibili le attività di tipo teorico e simulativo da quelle di tipo sperimentale.
Il lavoro si inserisce nelle attività del progetto EFFICIENT (Tecnologie efficienti per il consumo energetico per le reti del futuro - Energy eFFIcient teChnologIEs for the Networks of Tomorrow) di cui è coordinatore per l'Università di Pisa il prof. Michele Pagano, finanziato dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca, tramite il Bando PRIN (Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale).
Internet è diventato ormai uno strumento a cui ricorriamo abitualmente nel lavoro e nel tempo libero, ma forse tutti noi ignoriamo che anche la rete inquina. Come termine di paragone basta pensare che i server di un data center – come può essere Google - producono inquinamento paragonabile a quello di un Suv e che l'impatto sulla produzione mondiale di CO2 da parte di servizi e apparati del settore dell'Information and Communication Technology nel 2007 è stato stimato al 2%, percentuale che corrisponde a un valore assoluto di produzione di CO2 pari a circa 0.8 miliardi di tonnellate.
Con l'obiettivo di affrontare tali problemi alcuni ricercatori del Gruppo di ricerca in Reti di telecomunicazioni del dipartimento di Ingegneria dell'informazione dell'Università di Pisa hanno focalizzato le proprie attività di ricerca proprio nella riduzione del consumo energetico nel settore dell'ICT e in particolare nell'area di ricerca relativa alle reti di telecomunicazioni fisse e mobili.
Il lavoro consiste in un'intensa attività sperimentale condotta nei laboratori di ricerca in Reti di telecomunicazioni del dipartimento rivolta allo studio del consumo energetico di apparati di rete (commerciali e prototipali) al variare delle condizioni del loro lavoro. L'obiettivo è l'ottimizzazione delle risorse e del consumo energetico a partire dalla conoscenza delle condizioni di carico di traffico. In questo scenario, il lavoro svolto dal gruppo di ricercatori pisani si caratterizza per differenti aspetti fondamentali, tra i quali quello di curare il tema dell'instradamento ottimo del traffico in rete considerando congiuntamente il problema della riduzione del consumo energetico.
Nel corso dell'ultimo "International Workshop on Green Communications" tenutosi a Kyoto lo scorso mese di giugno, ai ricercatori pisani è stato conferito dall'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) il Best Paper Award per l'articolo "Energy aware routing based on energy characterization of devices: solutions and analysis" in cui gli autori Rosario G. Garroppo, Stefano Giordano, Gianfranco Nencioni (dottorando) e Michele Pagano hanno raccolto i risultati preliminari della loro attività. Ancora un importante riconoscimento per il gruppo di ricerca che nel panorama nazionale si qualifica per aver lavorato nel settore della progettazione delle funzionalità della rete mantenendo sempre inscindibili le attività di tipo teorico e simulativo da quelle di tipo sperimentale.
Il lavoro si inserisce nelle attività del progetto EFFICIENT (Tecnologie efficienti per il consumo energetico per le reti del futuro - Energy eFFIcient teChnologIEs for the Networks of Tomorrow) di cui è coordinatore per l'Università di Pisa il prof. Michele Pagano, finanziato dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca, tramite il Bando PRIN (Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale).
Ne hanno parlato:
Non lasciare la televisione in standby, regolare opportunamente la temperatura del condizionatore, spegnere le lampade quando non c'è nessuno nella stanza: tutti noi abbiamo imparato che con piccoli gesti quotidiani possiamo evitare inutili sprechi di energia, ma spesso la pigrizia e la fretta fanno apparire questi accorgimenti come inutili seccature. Partendo da questa osservazione, il dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Pisa ha avviato una ricerca per studiare come le moderne tecnologie informatiche possano aiutarci a fare un uso più intelligente dei dispositivi elettrici, grazie anche all'utilizzo di Internet. Il risultato è "GreenBuilding", un prototipo di sistema automatico per la gestione efficiente dell'energia che permette di ridurre il consumo energetico negli edifici residenziali, dove è stato stimato si potrebbe risparmiare fino al 30% dei consumi senza diminuire il livello di comfort.
Il sistema - sviluppato da Giuseppe Anastasi, docente di Reti informatiche presso la facoltà di Ingegneria, insieme ad altre persone fra cui lo studente Francesco Corucci - è composto di sensori che, collegati alle prese della corrente, permettono il monitoraggio in tempo reale dei consumi relativi ai singoli elettrodomestici. "I dati dei consumi vengono raccolti ed elaborati in un server che provvede a inviare opportuni feedback agli utenti, via e-mail o sms", spiega il professor Anastasi. "La particolarità di questi sensori è che sono allo stesso tempo degli attuatori, possono cioè spegnere, accendere e controllare opportunamente il comportamento dell'elettrodomestico e aiutarci così a usare in modo più efficiente le risorse energetiche".
Con un controllo a distanza o l'impostazione di semplici regole tramite il server, "GreenBuilding" permette di spegnere una lampada lasciata accesa, azionare la lavatrice in orari notturni, regolare lo spegnimento di elettrodomestici lasciati in standby, adattare automaticamente la luminosità di una lampada alle condizioni ambientali, e così via. "Il sistema è stato sperimentato in un tipico appartamento di studenti universitari", racconta Anastasi. "Abbiamo collegato il nostro sistema a un lampadario, un computer fisso, un portatile, due media station (tv e videoregistratore) e un frigorifero, e abbiamo osservato e registrato i consumi nell'arco di 15 giorni. "GreenBuilding" ne ha monitorato il funzionamento, regolato l'accensione e lo spegnimento, registrando dati e dando consigli per un corretto utilizzo degli stessi".
Alla facoltà di Ingegneria di Pisa, dunque, sta prendendo vita uno strumento potenzialmente molto utile, che potrebbe essere facilmente installato nelle nostre case. Lo stesso vale per gli uffici, dove spesso luci e altri dispositivi vengono lasciati accesi, o in standby, anche in orari notturni o durante il week-end: "Secondo una ricerca che la National Energy Foundation britannica ha condotto nel 2007, il 43.5% della popolazione lavorativa inglese usa il PC per il proprio lavoro e ben il 18% non lo spegne mai", aggiunge Anastasi. "È stato calcolato che la quantità di energia sprecata è pari a 153 milioni di euro ed è equivalente all'emissione di 700mila tonnellate di CO2 nell'atmosfera. Per il nostro paese possiamo assumere percentuali simili. Se vogliamo rientrare nella direttiva europea chiamata "20-20-20" (entro il 2020 ridurre del 20% il consumo di energia e dei gas di scarico, aumentare del 20% l'utilizzo di energie rinnovabili) dobbiamo mettere in atto azioni correttive che ci permettano di abbattere i consumi elettrici".
Per ora "GreenBuilding" è solo un prototipo, perfettamente funzionante, ma che ha costi ancora non commercialmente sostenibili: "L'auspicio è poter produrre un sistema che non arrivi a costare più di 200 euro e che ogni famiglia potrebbe installare a casa con una modalità simile a quella dell'allarme antifurto", conclude Anastasi. "Per adesso l'idea è usarlo con ditte di certificazione energetica chiamate da grandi compagnie e aziende a fare monitoraggi e report sui consumi energetici interni. Siamo stati già contattati da una ditta canadese che utilizza sistemi simili a "GreenBuilding", forse sarà il primo esperimento concreto per utilizzare il nostro dispositivo".
Ricerca tecnologica, lavoro di gruppo e competenze multidisciplinari sono le parole d'ordine dell'E-Team, la squadra corse dell'Università di Pisa che da diversi anni partecipa alle competizioni internazionali della Formula SAE e della Formula Student. A queste regole non sfugge la nuova monoposto, la ET4 o meglio ETken, che è stata inaugurata a Palazzo Vitelli alla presenza del rettore Massimo Augello, del prorettore vicario, Nicoletta De Francesco, del faculty advisor, Massimo Guiggiani, e del capo progetto, Gabriele Fantechi. I due piloti sono Mario Bertolotto e Tommaso Castellini, entrambi studenti di Ingegneria.
Le novità della vettura 2011 partono dallo stesso nome, frutto di un sofisticato gioco simbolico. ET4, infatti, andrebbe letto più propriamente come ETken, dalla lettera maiuscola "ken" dell'alfabeto armeno molto simile a un 4, il cui numero Unicode è 1343, anno di fondazione dell'Università di Pisa. Inoltre "ken" è il termine in antico inglese che il filosofo John Locke utilizza per identificare la conoscenza e da qui deriva il motto della monoposto: "Think beyond your ken".
A livello tecnico la nuova vettura, la quarta ideata e costruita dal team universitario di Pisa, pesa circa 200 chili e monta un motore Aprilia SXV, con potenza di 65 cavalli e capacità di accelerazione da 0 a 100 chilometri in 4 secondi. Ha un telaio in tubi di acciaio realizzato alla Pieracci Meccanica e componenti superleggeri - cerchi in magnesio, carene, sospensioni e semiassi in carbonio - progettati dagli studenti e realizzati da Brusa Meccaniche e dall'INFN. È inoltre dotata di cambio sequenziale e telemetria bidirezionale. I test sono effettuati grazie agli automezzi messi a disposizione da Liberty Rentals.
Il progetto dell'E-Team (www.eteamsquadracorse.it) è nato nel 2008. Nel corso degli anni, ai 34 elementi provenienti da Ingegneria si sono aggiunti studenti delle facoltà di Economia, Giurisprudenza, Lettere, Lingue e Scienze politiche, le cui competenze sono fondamentali perché, ai fini delle gare, la squadra non è chiamata solo a progettare e costruire la vettura, ma anche ad affrontare i problemi legati alla ricerca e gestione delle risorse economiche, al marketing, alle pubbliche relazioni e alla comunicazione. Dopo un ricambio generazionale piuttosto radicale, quest'anno la squadra è composta da 35 studenti di diverse facoltà scientifiche e umanistiche.
Il debutto in pista della monoposto risale al 2008, sul circuito di Fiorano, in una gara di Formula SAE Italy. La ET1 si classifica prima tra i debuttanti e terza tra le squadre italiane alla gara di durata. Il 2009 è un anno cruciale: con la ET2ev il team pisano prende parte alla Formula Student Germany, sullo storico circuito di Hockenheim, insieme ad altre 78 squadre provenienti dalle università di ogni parte del mondo e si qualifica al decimo posto nella prova statica del cost report. Nello stesso anno partecipa alla Formula SAE Italy, all'autodromo di Varano de' Melegari, sotto l'occhio di una giuria tecnica composta da ingegneri delle più prestigiose maison automobilistiche italiane tra le quali Lamborghini, Ferrari, Fiat, Maserati e Dallara. In gara la monoposto si piazza al secondo posto tra le italiane e al dodicesimo nella classifica generale dei 39 team internazionali. Ottiene inoltre il nono posto nella prova statica design event e il quinto nel cost event. Il 2010 è l'anno della ET3, realizzata da un team sempre più numeroso ed eterogeneo, segno dell'accresciuta notorietà del progetto. La squadra si ripresenta alle competizioni in Italia e Germania, proiettandosi al vertice tra le squadre italiane e al nono posto della classifica mondiale. Il programma del 2011 prevede la partecipazione alla Formula Student Germany in agosto e alla Formula SAE Italy in settembre.
Gli obiettivi raggiunti in questi anni vanno oltre i pur eccellenti risultati in ambito sportivo. Il progetto E-Team rappresenta infatti una palestra formativa in cui si deve progettare e realizzare, in tempi brevi, un prodotto tecnologicamente avanzato e che abbia una concreta verifica sul campo con la partecipazione alle gare. Un laboratorio per imparare attraverso la competizione, dunque, e un'opportunità preziosa per i giovani studenti che desiderano lavorare nelle più prestigiose case automobilistiche e motoristiche italiane ed estere.
Nel nostro futuro ci saranno telefonini in grado di monitorare i parametri vitali del portatore e di trasmetterli in tempo reale al centro ospedaliero di riferimento, sistemi che rilevano i livelli di traffico all'interno di una galleria avvisando i soccorsi in caso di allarme, frigoriferi che controllano e segnalano la scadenza degli alimenti e automobili che dialogano con i semafori. Questi sono solo alcuni esempi delle infinite applicazioni di Internet 3.0, che metterà in rete tra loro non solo i computer, ma oggetti diversi e di uso quotidiano, dotati di una propria "intelligenza" e capaci di comunicare tra loro attraverso piccoli sensori che trasmettono e ricevono informazioni. Il risultato sarà un universo fisico interconnesso, che è stato ribattezzato "Internet delle cose" ("The Internet of Things").
La Comunità Europea ha riconosciuto l'importanza che queste applicazioni avranno nella nostra vita quotidiana e ha deciso di stimolare e finanziare la nascita di uno spazio comune europeo di ricerca e di formazione nel settore, attraverso la creazione di una rete di eccellenze raccolte intorno allo "European Institute of Embedded Control" (EECI). In questa rete, l'Università di Pisa ha un ruolo di primissimo piano, essendo la struttura coordinatrice degli studi congiunti di dottorato ICO-NEH (International Curriculum Option of Doctoral Studies in Networked, Embedded, and Hybrid Control Systems for Complex Distributed Heterogeneous Systems). ICO-NEH è frutto di un accordo sottoscritto da 18 tra le maggiori università italiane ed europee (italiane, tedesche, francesi, spagnole, olandesi e greche) per la creazione di un percorso comune di eccellenza negli studi di dottorato, che porterà alla formazione di una comunità scientifica formata da giovani di alto livello e dalle solide basi comuni.
"L'Unione Europea - spiega Massimo Augello, rettore dell'Università di Pisa – sta finanziando molti progetti legati al cosiddetto Internet 3.0, poiché mira a conservare e se possibile consolidare il primato acquisito in questo campo su Stati Uniti e Giappone. La questione della formazione è dunque decisiva per creare una comunità di scienziati altamente qualificata e in grado di competere con quelle dei Paesi non europei. Per questo, la firma della convenzione ICO-NEH rappresenta per l'Italia un'importante opportunità per rimanere all'avanguardia in un settore tecnologico strategico e molto promettente in quanto a sviluppi applicativi".
"Creando una rete internazionale di atenei e laboratori interdisciplinari che collaborano tra di loro – aggiunge Antonio Bicchi, direttore del Centro 'Enrico Piaggio' dell'Università di Pisa e ideatore di ICO-NEH – l'internet degli oggetti sarà integrato sempre di più con campi di ricerca molto diversi, come robotica, informatica, medicina e molti altri, generando applicazioni e risolvendo problemi socialmente molto rilevanti, come la produttività e la piacevolezza del lavoro, la medicina e la riabilitazione, l'assistenza e la cura domestica".
È stata presentata alla Certosa di Calci, alla presenza del direttore Walter Landini, del vice direttore Roberto Barbuti, della protettrice per il Territorio, Maria Antonella Galanti e dei rappresentanti dell'amministrazione del Comune di Calci, la nuova segnaletica stradale per l'indicazione turistica del museo di Storia naturale e del territorio realizzata in attuazione del progetto proposto dalla dottoressa Sabrina Balestri.
La segnaletica, già installata a partire dal primo luglio, copre un raggio di dieci chilometri intorno alla Certosa, in ottemperanza a quanto disposto dall'art. 39, comma 2, codice della strada, ed è stata ideata e realizzata per dare maggiore visibilità alla Certosa di Pisa sul territorio. Uno dei punti critici infatti era la carenza di segnaletica adeguata e, conseguentemente, la difficoltà di raggiungere la sede museale soprattutto per i visitatori provenienti da fuori il territorio pisano. Hanno collaborato alla realizzazione del progetto Pietro Begliuomini, Beatrice Consani e Francesco Falleri.
Do not leave the television on standby, opportunely regulate the temperature of the air conditioning system, turn lights off when there is no one in the room. We all have learned that with these small daily actions we can avoid useless waste of energy. However, often laziness and being in a hurry can make these acts appear as a bothersome waste of time. Starting from this observation, the Department of Information Engineering at the University of Pisa set up a research project to study how ICT technologies can help us in using electrical appliances more intelligently. The result of this study is 'GreenBuilding', an automatic system which allows to reduce the energy consumption in residential buildings, where it has been estimated that up to 30% of energy consumption could be saved without decreasing the comfort level perceived by users.
This system, developed by Prof. Giuseppe Anastasi and his collaborators – among whom is the student Francesco Corucci – is based on electricity sensors/actuators which allow to monitor, in real time, the energy consumption of each single electrical appliance in a building. "Consumption data are collected and processed on a server, and appropriate feedbacks are sent to users, e.g., via e-mail", explains Dr. Anastasi. "Sensors are also actuators, i.e., they not only monitor the energy consumptions of electrical appliances but, at the same time, they can also switch them on and off according to environmental conditions or user habits, thus helping us to use energy more efficiently."
By simply introducing appropriate rules, or sending commands via the Internet (e.g., from a mobile phone or a personal computer), 'GreenBuilding' allows us to switch off a light left on, program the washing machine to start at a given time, automatically switch off appliances in standby mode, regulate the light intensity of a lamp depending on the external light, and so on. "This system has been experimented in a typical student flat," recounts Dr. Anastasi. "We connected 'GreenBuilding' to a lamp, a desktop computer, two media stations (TV and video recorder) and a fridge; and we observed energy consumption over a period of 15 days. 'GreenBuilding' monitored and controlled the above-mentioned appliances, recorded data and provided feedbacks to the users to obtain a more efficient energy use."
'GreenBuilding' is thus, potentially, a very useful tool. It could be easily installed in homes and offices where lights and devices are often left on, or in standby mode, even during nights and weekends. The power consumed by devices in standby is low but the total wasted energy is very high if we consider the long time intervals they remain in this state and the large number of devices. "According to a research carried out by the British National Energy Foundation in 2007, 43.5% of the English working population use their PCs for work and 18% never switch them off," adds Anastasi. "It was calculated that the quantity of wasted energy is equivalent to the emission of 700 thousand tonnes of CO2, and accounts for approximately 153 million Euros. We may assume similar figures for our country. If we want to implement the European Commission's Directive on Energy, known as '20-20-20' (20% reduction of energy consumptions and gas emissions and 20% increase of renewable energies by 2020), we must consider corrective actions that may allow us to decrease significantly electrical energy consumption."
Currently, 'GreenBuilding' is just a prototype with costs which are still not commercially sustainable. "The perspective is to produce a system with a cost in the order of 200 Euros, which every family will be able to install in their homes just as they install burglar alarms," concludes Dr. Anastasi. "Another option is using 'GreenBuilding' as a monitoring tool for providing detailed reports on energy consumption of companies. We have already been contacted by a Canadian energy certification company which uses systems similar to 'GreenBuilding'. Maybe this will be the first chance for using our system."
Non lasciare la televisione in standby, regolare opportunamente la temperatura del condizionatore, spegnere le lampade quando non c'è nessuno nella stanza: tutti noi abbiamo imparato che con piccoli gesti quotidiani possiamo evitare inutili sprechi di energia, ma spesso la pigrizia e la fretta fanno apparire questi accorgimenti come inutili seccature. Partendo da questa osservazione, il dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Pisa ha avviato una ricerca per studiare come le moderne tecnologie informatiche possano aiutarci a fare un uso più intelligente dei dispositivi elettrici, grazie anche all'utilizzo di Internet. Il risultato è "GreenBuilding", un prototipo di sistema automatico per la gestione efficiente dell'energia che permette di ridurre il consumo energetico negli edifici residenziali, dove è stato stimato si potrebbe risparmiare fino al 30% dei consumi senza diminuire il livello di comfort.
Il sistema - sviluppato da Giuseppe Anastasi, docente di Reti informatiche presso la facoltà di Ingegneria, insieme ad altre persone fra cui lo studente Francesco Corucci - è composto di sensori che, collegati alle prese della corrente, permettono il monitoraggio in tempo reale dei consumi relativi ai singoli elettrodomestici. "I dati dei consumi vengono raccolti ed elaborati in un server che provvede a inviare opportuni feedback agli utenti, via e-mail o sms", spiega il professor Anastasi. "La particolarità di questi sensori è che sono allo stesso tempo degli attuatori, possono cioè spegnere, accendere e controllare opportunamente il comportamento dell'elettrodomestico e aiutarci così a usare in modo più efficiente le risorse energetiche".
Con un controllo a distanza o l'impostazione di semplici regole tramite il server, "GreenBuilding" permette di spegnere una lampada lasciata accesa, azionare la lavatrice in orari notturni, regolare lo spegnimento di elettrodomestici lasciati in standby, adattare automaticamente la luminosità di una lampada alle condizioni ambientali, e così via. "Il sistema è stato sperimentato in un tipico appartamento di studenti universitari", racconta Anastasi. "Abbiamo collegato il nostro sistema a un lampadario, un computer fisso, un portatile, due media station (tv e videoregistratore) e un frigorifero, e abbiamo osservato e registrato i consumi nell'arco di 15 giorni. "GreenBuilding" ne ha monitorato il funzionamento, regolato l'accensione e lo spegnimento, registrando dati e dando consigli per un corretto utilizzo degli stessi".
Alla facoltà di Ingegneria di Pisa, dunque, sta prendendo vita uno strumento potenzialmente molto utile, che potrebbe essere facilmente installato nelle nostre case. Lo stesso vale per gli uffici, dove spesso luci e altri dispositivi vengono lasciati accesi, o in standby, anche in orari notturni o durante il week-end: "Secondo una ricerca che la National Energy Foundation britannica ha condotto nel 2007, il 43.5% della popolazione lavorativa inglese usa il PC per il proprio lavoro e ben il 18% non lo spegne mai", aggiunge Anastasi. "È stato calcolato che la quantità di energia sprecata è pari a 153 milioni di euro ed è equivalente all'emissione di 700mila tonnellate di CO2 nell'atmosfera. Per il nostro paese possiamo assumere percentuali simili. Se vogliamo rientrare nella direttiva europea chiamata "20-20-20" (entro il 2020 ridurre del 20% il consumo di energia e dei gas di scarico, aumentare del 20% l'utilizzo di energie rinnovabili) dobbiamo mettere in atto azioni correttive che ci permettano di abbattere i consumi elettrici".
Per ora "GreenBuilding" è solo un prototipo, perfettamente funzionante, ma che ha costi ancora non commercialmente sostenibili: "L'auspicio è poter produrre un sistema che non arrivi a costare più di 200 euro e che ogni famiglia potrebbe installare a casa con una modalità simile a quella dell'allarme antifurto", conclude Anastasi. "Per adesso l'idea è usarlo con ditte di certificazione energetica chiamate da grandi compagnie e aziende a fare monitoraggi e report sui consumi energetici interni. Siamo stati già contattati da una ditta canadese che utilizza sistemi simili a "GreenBuilding", forse sarà il primo esperimento concreto per utilizzare il nostro dispositivo".
Ne hanno parlato:
Il Tirreno Pisa
Ansa
RepubblicaFirenze.it
CorriereFiorentino.it
LaNazione.it
IlTirreno.it
PisaNotizie.it
PisaInformaFlash.it
InToscana.it
Greenreport.it
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