Costruzione Capannoni in Acciaio Volla

La ristrutturazione da $200 milioni dello stadio di calcio femminile di Boston, noto come White Stadium, non sarà completata in tempo per la stagione inaugurale. Il progetto di ristrutturazione prevede importanti miglioramenti e aggiornamenti alle strutture esistenti, inclusi nuovi spogliatoi, sedute rinnovate, e un sistema di illuminazione all’avanguardia.

Secondo le ultime stime, il White Stadium potrebbe essere pronto al più presto a metà dell’estate prossima. Questo ritardo potrebbe influenzare il calendario delle partite e la programmazione degli eventi previsti per la stagione.

L’investimento di $200 milioni nella ristrutturazione dello stadio evidenzia l’importanza del calcio femminile nella città di Boston e il desiderio di creare strutture moderne e all’avanguardia per sostenere lo sviluppo dello sport. Una volta completato, il White Stadium sarà uno dei principali impianti sportivi dedicati al calcio femminile negli Stati Uniti.

Nonostante il ritardo nella sua apertura, l’entusiasmo per l’inaugurazione del White Stadium rimane alto tra i tifosi e gli appassionati di calcio femminile, che attendono con ansia di poter godere delle nuove strutture e dell’atmosfera unica che solo uno stadio di calcio può offrire.

La settimana dal 16 al 23 settembre 2024 ha segnato numerosi sviluppi nel settore delle costruzioni metalliche in Italia, evidenziando l’importanza crescente di questo comparto, spinto da investimenti infrastrutturali e progetti strategici.

Durante questi giorni, sono emersi dati e rapporti che sottolineano le tendenze di crescita, eventi di rilievo e l’evoluzione del mercato.

Rassegna Notizie sulle Costruzioni Metalliche

Eventi e Conferenze

Uno degli eventi di maggiore rilievo di questo periodo è stato l’annuncio del XXIX Congresso CTA (Collegio dei Tecnici dell’Acciaio), che si terrà a Milano dal 26 al 28 settembre 2024. Questo congresso rappresenta un punto di incontro cruciale per gli operatori del settore delle costruzioni metalliche. Il programma prevede sessioni dedicate a temi come la sostenibilità, la digitalizzazione e la sicurezza nelle costruzioni in acciaio. In particolare, il focus sarà rivolto alle innovazioni tecnologiche e all’efficienza energetica, aspetti che stanno assumendo un ruolo centrale nell’evoluzione del settore​.

Il congresso si terrà presso il Campus Leonardo del Politecnico di Milano e offrirà anche corsi di formazione professionale, con la partecipazione di relatori di rilievo a livello internazionale. Questo evento si colloca in un contesto di crescente attenzione verso la modernizzazione e la digitalizzazione delle costruzioni in acciaio​.

Programma del XXIX Congresso CTA: Innovazione e Sostenibilità nelle Costruzioni Metalliche

Il programma del XXIX Congresso CTA (Collegio dei Tecnici dell’Acciaio), è ricco di eventi e sessioni interessanti. Ecco una panoramica delle principali attività previste:

1. Sessioni Plenarie: Apertura con interventi di esperti internazionali nel campo delle costruzioni metalliche, che discuteranno le nuove sfide e le opportunità del settore.
2. Workshop e Corsi di Formazione: Sessioni pratiche e teoriche su temi come la sicurezza strutturale, la sostenibilità nelle costruzioni metalliche e l’uso delle tecnologie digitali per la progettazione e la gestione dei progetti.
3. Presentazioni Tecniche: Relazioni su progetti innovativi e casi studio, con un focus particolare su nuove tecniche di costruzione e materiali avanzati.
4. Tavole Rotonde: Discussioni interattive su temi di attualità, come l’impatto delle normative europee sulle costruzioni metalliche e le strategie per migliorare l’efficienza energetica degli edifici.
5. Esposizione Tecnologica: Area espositiva dove le aziende del settore presenteranno le ultime innovazioni in termini di prodotti e servizi per le costruzioni metalliche.
6. Networking: Eventi sociali e momenti di incontro per favorire lo scambio di idee e la creazione di nuove collaborazioni tra professionisti del settore.

Questi eventi offrono un’opportunità unica per aggiornarsi sulle ultime tendenze e tecnologie, oltre che per fare networking con altri professionisti del settore.

Mercato delle Costruzioni Metalliche

Secondo il rapporto pubblicato dall’UNICMI (Unione Nazionale delle Industrie delle Costruzioni Metalliche dell’Involucro e dei Serramenti), il mercato delle costruzioni metalliche in Italia ha registrato un’importante crescita nel 2022, con un aumento del 21% del fatturato. Le stime per il 2024 prevedono un ulteriore incremento del 7%, sostenuto dagli investimenti del PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) e dall’aumento della domanda nei settori infrastrutturale e del terziario avanzato​

In particolare, il rapporto evidenzia come la domanda di costruzioni metalliche legate alle infrastrutture abbia superato i 2 miliardi di euro nel 2023, e si prevede che questa cifra continui a crescere nel corso del 2024. Le costruzioni per il settore logistico e del terziario avanzato hanno generato una domanda di oltre 1,3 miliardi di euro nel 2023, spinta dalla necessità di nuove strutture moderne e sostenibili.

Progetti e Iniziative

Tra i principali progetti in corso spiccano quelli legati alle infrastrutture e agli edifici non residenziali. Il settore delle costruzioni metalliche sta beneficiando notevolmente dei fondi pubblici stanziati attraverso il PNRR, che stanno alimentando la cantierizzazione di nuovi progetti infrastrutturali. Questo include la realizzazione di edifici ad uso logistico, industriale e terziario, con particolare attenzione alla sostenibilità ambientale e alla riduzione dell’impatto energetico.

L’attenzione alla sostenibilità si riflette anche nella crescita del comparto delle smart buildings, che stanno prendendo piede nelle principali città italiane. Milano è in prima linea con progetti pionieristici che integrano tecnologie digitali avanzate, in grado di migliorare la gestione energetica degli edifici e di ridurre i consumi.

Tabella Riassuntiva

Conclusioni

La settimana dal 16 al 23 settembre 2024 ha evidenziato l’espansione del settore delle costruzioni metalliche in Italia, trainata da investimenti strategici e dall’interesse per soluzioni sostenibili e digitalizzate. Eventi come il Congresso CTA rappresentano momenti cruciali di confronto tra esperti del settore, mentre i dati di mercato indicano un trend di crescita positivo, sostenuto dalla domanda in costante aumento nel settore delle infrastrutture e della logistica. Il settore sembra destinato a continuare la sua espansione, con progetti innovativi che abbracciano le nuove tecnologie e una maggiore attenzione alla sostenibilità.

Fonti:

• Ferrutensil
• Finanza Repubblica.it

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Il taglio laser non è sicuramente un’invenzione moderna. Già nel 1965 venne prodotta in serie la prima macchina per forare matrici diamantate.

Questo processo è stato poi perfezionato dagli inglesi ed è venne ampiamente utilizzato per il taglio del titanio nell’industria aerospaziale negli anni ’70.

Ci sono diverse possibili ragioni per questo successo. Vediamo perché le macchine per il taglio laser sono così popolari.

Macchine taglio laser: come funzionano?

Il taglio laser consente il taglio dei materiali tramite un raggio laser. Le macchine che controllano questo processo consentono di tagliare, perforare e incidere forme complesse su metallo, legno e tutto ciò che sarebbe difficile da fare con un trapano convenzionale.

La capacità di tagliare al laser vari materiali e spessori rende questo processo conveniente e adattabile.

Come funziona il processo? In pratica, un raggio laser preciso e mirato viene fatto passare attraverso il materiale che andrà lavorato.

Si utilizzano l’ottica laser e il CNC (Controllo Numerico Computerizzato) per dare una direzione al raggio laser oppure al materiale.

Un laser per tagliare metalli utilizza un sistema di controllo del movimento seguendo un codice G o CNC sul materiale del modello che bisogna tagliare.

Fondamentalmente il laser scioglie il metallo, quindi siamo di fronte a un concetto molto più vicino a quello di fusione che di taglio vero e proprio. Tutto ciò si traduce nella possibilità di un taglio di metalli abbastanza resistenti.

Possono essere anche usati raggi a onda continua oppure raggi pulsati. Il raggio a onda continua opera viene pulsato continuamente, mentre il raggio pulsato con raffiche molto brevi.

L’intensità del raggio può essere controllata, così come la lunghezza e l’emissione del calore. Ovviamente, dipende molto dal tipo di metallo su cui bisogna lavorare.

Inoltre, viene anche usato una lente speciale o uno specchio in modo da focalizzare il più precisamente possibile il raggio laser.

Siamo di fronte, quindi, a un processo di estrema precisione e con un elevato livello di controllo.

Le tipologie principali di raggio laser sono tre: vediamo di seguito quali.

Taglio laser a cristallo

La tipologia di raggio laser che viene usata con questo metodo è il laser nd: YAG (ittrio-alluminio-granato) e il laser nd: YVO (ittrio di ittrio drogato al neodimio).

Sono dei cristalli che fanno parte della categoria dei laser a stato solido. La loro lunghezza d’onda è uguale a quella dei laser a fibra (1,064 cm). Possono quindi essere usati per i materiali metallici, ma anche su materiali diversi.

Taglio laser CO2

Questo tipo di taglio viene praticato tramite un laser a gas, che è composto da una miscela di anidride carbonica stimolata elettricamente.

Taglio laser a fibra

Le macchine che utilizzano questo tipo di taglio trasmettono il fascio di energia attraverso i cavi in fibra e i diodi. La loro ridotta lunghezza d’onda garantisce un assorbimento migliore del fascio del materiale metallico da tagliere, tra cui rame e ottone.

La lunghezza d’onda è di 1.064 micrometri e viene prodotto un punto di taglio molto ridotto, che risulta essere 100 volte inferiore rispetto al taglio laser CO2. Di conseguenza, il taglio laser a fibra è l’ideale per tagliare metalli riflettenti.

Ciò spiega perché questo tipo di taglio è più vantaggioso rispetto al taglio CO2. Non solo: i tempi di elaborazione sono notevolmente ridotti, a parità di costi la produttività è maggiore e la manutenzione è veramente minima.

Per quanto riguarda la massima velocità di taglio, risulta essere limitata a causa di fattori differenti, come la tipologia di processo, le proprietà del materiale e il suo spessore.

Nei sistemi industriali più comuni, il taglio del metallo in acciaio al carbonio avviene per spessori compresi tra 0,51 e 13 mm.

Aggiornamento del 25-07-2025

Metodi Pratici di Applicazione

Dopo aver compreso come funzionano le macchine per il taglio laser e le diverse tipologie di raggio laser, è importante esplorare alcuni esempi pratici di applicazione di questa tecnologia. Il taglio laser è ormai una tecnica consolidata in vari settori industriali, grazie alla sua capacità di offrire precisione, velocità e versatilità.

Esempio 1: Industria Aerospaziale

Un esempio significativo è il suo utilizzo nell’industria aerospaziale. Già negli anni ’70, il taglio laser al titanio era una pratica comune per la realizzazione di componenti leggeri e resistenti per aerei e navicelle spaziali. Questa tecnologia permette di tagliare forme complesse con estrema precisione, riducendo al contempo lo spreco di materiale.

Esempio 2: Industria Automobilistica

Nel settore automobilistico, il taglio laser viene utilizzato per la produzione di componenti metallici come parti del motore, sistemi di scarico e dettagli interni. La capacità di lavorare materiali di diverso spessore e tipo, come acciaio, alluminio e titanio, rende questa tecnologia estremamente versatile.

Esempio 3: Industria del Legno e del Design

Il taglio laser non è limitato ai materiali metallici. Nell’industria del legno e del design, viene utilizzato per creare disegni intricati e forme complesse su legno, plastica e altri materiali. Questa applicazione è particolarmente apprezzata nel settore dell’arredamento e della produzione di oggetti decorativi.

Esempio 4: Applicazioni Mediche

In campo medico, il taglio laser trova applicazione nella produzione di strumenti chirurgici e dispositivi medici. La precisione del taglio laser consente di creare strumenti con superfici estremamente lisce e precise, riducendo il rischio di contaminazione e migliorando la sicurezza dei pazienti.

Esempio 5: Industria della Moda e del Tessuto

Infine, il taglio laser viene utilizzato anche nell’industria della moda per il taglio di tessuti e materiali sintetici. Questa tecnologia permette di realizzare disegni complessi e taglii precisi in tempi rapidi, riducendo i costi di produzione e migliorando la qualità del prodotto finale.

Questi esempi illustrano la vasta gamma di applicazioni del taglio laser e la sua importanza in diversi settori industriali. La capacità di offrire precisione, velocità e versatilità rende questa tecnologia una scelta preferibile per molte applicazioni, dalle industrie tradizionali a quelle più innovative e tecnologiche.

E’ stato inaugurato ad Amsterdam il primo ponte in acciaio stampato in 3D al mondo , dopo che è stato stampato da quattro robot in soli sei mesi.

Il ponte, lungo 12 metri, è stato costruito utilizzando l’acciaio, un materiale collaudato nell’edilizia, e rappresenta un esperimento per verificare se può trovare applicazioni nella stampa 3D. Il progetto, avviato nel 2015, ha utilizzato robot multiasse per riscaldare l’acciaio a 1.500 °C e ha costruito il ponte strato dopo strato.

Come si comporta l’acciaio stampato in 3D

Il ponte è dotato di sensori che raccolgono dati su deformazione e vibrazioni man mano che le persone lo utilizzano. Questi dati verranno quindi utilizzati per capire come si comporta l’acciaio stampato in 3D nel tempo e per identificare le aree che potrebbero richiedere manutenzione o modifiche. Il progetto è stato completato da MX3D, una startup olandese incentrata sulla stampa 3D in metallo, l’Imperial College di Londra e l’Alan Turing Institute.

Stampa 3D tra tra ingegneria e architettura

La stampa 3D è pronta a diventare una tecnologia importante nell’ingegneria e nell’architettura, poiché consente di costruire strutture complesse in modo rapido e preciso, riducendo al contempo i costi e i tempi di costruzione. Il ponte di Amsterdam rappresenta un passo importante nell’utilizzo della stampa 3D per la costruzione di infrastrutture, poiché dimostra che è possibile utilizzare questa tecnologia per costruire strutture metalliche grandi e resistenti in grado di gestire il traffico pedonale.

In futuro, si prevede che la stampa 3D sarà utilizzata sempre più frequentemente per la costruzione di ponti, edifici e altre infrastrutture, aprendo la strada a nuove possibilità di progettazione e costruzione.

La stampa 3D in metallo, in particolare, sta diventando sempre più popolare poiché consente di creare componenti e strutture con geometrie complesse che sarebbero difficili o impossibili da realizzare con i metodi di produzione tradizionali. Questo è particolarmente utile per l’ingegneria e l’architettura, dove la progettazione di strutture complesse e leggere è fondamentale per ottenere un’alta efficienza energetica e una maggiore sicurezza.

La stampa 3D utilizzata in situazioni di emergenza

Inoltre, la stampa 3D può essere utilizzata per la costruzione di infrastrutture in zone remote o difficili da raggiungere, rendendo possibile la costruzione di ponti e edifici in zone montuose, desertiche o insulari. Inoltre, la stampa 3D può essere utilizzata per la costruzione di infrastrutture in zone colpite da disastri naturali, come terremoti, inondazioni e uragani, per ricostruire rapidamente le infrastrutture danneggiate.

In sintesi, il ponte stampato in 3D ad Amsterdam rappresenta un grande passo in avanti nell’utilizzo della stampa 3D per la costruzione di infrastrutture e si prevede che questa tecnologia sarà sempre più utilizzata in futuro per costruire ponti, edifici e altre infrastrutture in modo più rapido, preciso e conveniente.

Aggiornamento del 19-07-2025

Metodi Pratici di Applicazione

La stampa 3D in metallo sta rivoluzionando il settore dell’ingegneria e dell’architettura, offrendo nuove possibilità per la costruzione di strutture complesse e resistenti. Ecco alcuni esempi pratici di applicazioni “materiali e concreti” degli argomenti trattati:

• Costruzione di Edifici Residenziali: Utilizzare la stampa 3D per costruire intere case o singoli componenti come pareti, pavimenti e tetti può ridurre drasticamente i tempi di costruzione e i costi. Questo approccio può essere particolarmente utile per progetti di edilizia sociale o per la rapida ricostruzione di abitazioni in aree colpite da disastri naturali.

• Ponte Pedonale in Area Montuosa: La realizzazione di ponti pedonali in zone remote o montuose può essere notevolmente semplificata grazie alla stampa 3D. Questo metodo permette di superare ostacoli logistici e ambientali, garantendo l’accessibilità a comunità isolate.

• Componenti Aeronautici e Aerospaziali: La stampa 3D in metallo è già utilizzata nell’industria aeronautica e aerospaziale per produrre componenti leggeri e ad alta resistenza. Questa tecnologia può essere estesa per creare parti di aerei e navicelle spaziali più efficienti e performanti.

• Infrastrutture per la Mobilità Sostenibile: La stampa 3D può essere impiegata per la realizzazione di piste ciclabili, stazioni di ricarica per veicoli elettrici e altre infrastrutture sostenibili, contribuendo così a una maggiore mobilità ecologica nelle città.

• Riparazione e Manutenzione di Infrastrutture Esistenti: Oltre alla costruzione di nuove strutture, la stampa 3D può essere utilizzata per la riparazione di infrastrutture esistenti, come ad esempio la stampa di nuove parti per ponti danneggiati o la creazione di rivestimenti protettivi per prevenire l’usura.

• Applicazioni Biomediche: La stampa 3D in metallo trova applicazione anche nel settore biomedico, ad esempio nella creazione di protesi personalizzate, impianti ortopedici e dentiere, offrendo soluzioni altamente personalizzate e performanti per i pazienti.

Questi esempi illustrano il vasto potenziale della stampa 3D in metallo, che si estende ben oltre la semplice costruzione di strutture, includendo una gamma diversificata di applicazioni che possono migliorare la vita quotidiana e aprire nuove frontiere nell’ingegneria e nell’architettura.

Aggiornamento del 21-07-2025

Metodi Pratici di Applicazione

La stampa 3D in metallo sta rivoluzionando il settore dell’ingegneria e dell’architettura, offrendo nuove possibilità per la costruzione di strutture complesse e resistenti. Ecco alcuni esempi pratici di applicazioni “materiali e concreti” degli argomenti trattati:

Costruzione di Edifici Residenziali

Utilizzare la stampa 3D per costruire intere case o singoli componenti come pareti, pavimenti e tetti può ridurre drasticamente i tempi di costruzione e i costi. Questo approccio può essere particolarmente utile per progetti di edilizia sociale o per la rapida ricostruzione di abitazioni in aree colpite da disastri naturali.

Ponte Pedonale in Area Montuosa

La realizzazione di ponti pedonali in zone remote o montuose può essere notevolmente semplificata grazie alla stampa 3D. Questo metodo permette di superare ostacoli logistici e ambientali, garantendo l’accessibilità a comunità isolate.

Componenti Aeronautici e Aerospaziali

La stampa 3D in metallo è già utilizzata nell’industria aeronautica e aerospaziale per produrre componenti leggeri e ad alta resistenza. Questa tecnologia può essere estesa per creare parti di aerei e navicelle spaziali più efficienti e performanti.

Infrastrutture per la Mobilità Sostenibile

La stampa 3D può essere impiegata per la realizzazione di piste ciclabili, stazioni di ricarica per veicoli elettrici e altre infrastrutture sostenibili, contribuendo così a una maggiore mobilità ecologica nelle città.

Riparazione e Manutenzione di Infrastrutture Esistenti

Oltre alla costruzione di nuove strutture, la stampa 3D può essere utilizzata per la riparazione di infrastrutture esistenti, come ad esempio la stampa di nuove parti per ponti danneggiati o la creazione di rivestimenti protettivi per prevenire l’usura.

Applicazioni Biomediche

La stampa 3D in metallo trova applicazione anche nel settore biomedico, ad esempio nella creazione di protesi personalizzate, impianti ortopedici e dentiere, offrendo soluzioni altamente personalizzate e performanti per i pazienti.

Sviluppo di Nuovi Materiali

La stampa 3D in metallo consente di sperimentare con nuovi materiali e combinazioni di materiali, creando strutture con proprietà uniche che non possono essere ottenute con i metodi tradizionali.

Produzione di Componenti Complessi

La stampa 3D in metallo può essere utilizzata per produrre componenti complessi con geometrie intricate, come ad esempio turbine, pompe e motori, con una maggiore efficienza e precisione.

Creazione di Strutture Leggere

La stampa 3D in metallo può essere utilizzata per creare strutture leggere e resistenti, come ad esempio pannelli sandwich e strutture a nido d’ape, che possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni, dalle costruzioni aerospaziali alle imbarcazioni.

Questi esempi illustrano il vasto potenziale della stampa 3D in metallo, che si estende ben oltre la semplice costruzione di strutture, includendo una gamma diversificata di applicazioni che possono migliorare la vita quotidiana e aprire nuove frontiere nell’ingegneria e nell’architettura.

Prompt per AI di riferimento

Ecco alcuni prompt utilissimi per esplorare ulteriormente l’argomento della stampa 3D in metallo e le sue applicazioni:

Prompt di ricerca

• Analisi delle applicazioni della stampa 3D in metallo nell’industria aerospaziale: esplora le attuali applicazioni della stampa 3D in metallo nell’industria aerospaziale e identifica le aree di sviluppo futuro.
• Sviluppo di nuovi materiali compositi per la stampa 3D in metallo: investi le possibilità di creazione di nuovi materiali compositi per la stampa 3D in metallo e le loro potenziali applicazioni.
• Studio sulla sostenibilità della stampa 3D in metallo: analizza l’impatto ambientale della stampa 3D in metallo e identifica strategie per ridurre i rifiuti e migliorare l’efficienza energetica.

Prompt di progettazione

• Progettazione di un ponte pedonale stampato in 3D in metallo per un’area montuosa: utilizza la stampa 3D in metallo per progettare un ponte pedonale che sia resistente, leggero e facile da costruire in un’area montuosa.
• Sviluppo di un componente aeronautico stampato in 3D in metallo: progetta un componente aeronautico, come ad esempio una pala di turbina, utilizzando la stampa 3D in metallo e ottimizzandone la geometria per migliorare le prestazioni.

Prompt di ottimizzazione

• Ottimizzazione dei parametri di stampa 3D in metallo per migliorare la resistenza dei componenti: identifica i parametri di stampa 3D in metallo che influenzano maggiormente la resistenza dei componenti e ottimizza questi parametri per migliorare le prestazioni dei componenti stampati.
• Riduzione dei costi di produzione di componenti stampati in 3D in metallo: analizza i costi di produzione di componenti stampati in 3D in metallo e identifica strategie per ridurre questi costi senza compromettere la qualità dei componenti.

Prompt di esplorazione

• Esplorare le applicazioni della stampa 3D in metallo nel settore biomedico: investi le possibilità di utilizzo della stampa 3D in metallo per la creazione di protesi personalizzate, impianti ortopedici e dentiere.
• Analizzare l’impatto della stampa 3D in metallo sull’industria manifatturiera: esamina come la stampa 3D in metallo sta cambiando il modo in cui le aziende producono componenti e prodotti.

Questi prompt possono essere utilizzati come punto di partenza per esplorare ulteriormente l’argomento della stampa 3D in metallo e le sue applicazioni, e possono essere adattati e personalizzati in base alle esigenze specifiche.

Un Nuovo Approccio: Utilizzare il Rumore a Vantaggio dei Computer

Un nuovo paradigma informatico, chiamato computing termodinamico, è entrato in scena. Forse è solo il computing probabilistico con un nuovo nome. Entrambi utilizzano il rumore (come quello causato dalle fluttuazioni termiche) anziché combatterlo, per eseguire calcoli. Ma è comunque un nuovo approccio fisico.

“Se stai parlando di paradigmi informatici, no, è lo stesso paradigma informatico”, come il computing probabilistico, afferma Behtash Behin-Aein, CTO e fondatore della startup di computing probabilistico Ludwig Computing (chiamata così in onore di Ludwig Boltzmann, uno scienziato in gran parte responsabile del campo della termodinamica). “Ma è una nuova implementazione”, aggiunge.

In una recente pubblicazione su Nature Communications, la startup con sede a New York Normal Computing ha dettagliato il loro primo prototipo di quello che chiamano un computer termodinamico. Hanno dimostrato di poter utilizzarlo per sfruttare il rumore per invertire le matrici. Hanno anche dimostrato il campionamento gaussiano, che sta alla base di alcune applicazioni di intelligenza artificiale.

Come il Rumore Può Aiutare Alcuni Problemi Informatici

Convenzionalmente, il rumore è nemico dei calcoli. Tuttavia, alcune applicazioni si basano effettivamente su rumori generati artificialmente. E utilizzare rumori naturalmente presenti può essere molto più efficiente.

“Ci stiamo concentrando su algoritmi in grado di sfruttare rumore, stochasticità e non determinismo”, afferma Zachery Belateche, responsabile dell’ingegneria del silicio presso Normal Computing. “Quello spazio di algoritmi si rivela enorme, spaziando dalla computazione scientifica all’intelligenza artificiale all’algebra lineare. Ma un computer termodinamico non ti aiuterà a controllare la posta elettronica a breve termine.”

Per queste applicazioni, un computer termodinamico o probabilistico inizia con i suoi componenti in uno stato semi-casuale. Successivamente, il problema che l’utente sta cercando di risolvere viene programmato nelle interazioni tra i componenti. Nel tempo, queste interazioni permettono ai componenti di raggiungere l’equilibrio. Questo equilibrio rappresenta la soluzione al calcolo.

Questo approccio si adatta naturalmente a determinate applicazioni di calcolo scientifico che includono già casualità, come le simulazioni di Monte-Carlo. È inoltre adatto per l’algoritmo di generazione di immagini AI stabile diffusione e un tipo di intelligenza artificiale noto come AI probabilistica. Sorprendentemente, sembra essere adatto anche per alcuni calcoli di algebra lineare che non sono intrinsecamente probabilistici. Ciò rende l’approccio più ampiamente applicabile alla formazione di AI.

L’Approccio di Normal Computing

Il chip prototipo di Normal Computing, che hanno denominato unità di elaborazione stocastica (SPU), è composto da otto risonatori capacità-induttanza e generatori di rumore casuale. Ciascun risonatore è collegato a ciascun altro risonatore tramite un accoppiatore regolabile. I risonatori vengono inizializzati con rumore generato casualmente, e il problema in studio viene programmato negli accoppiamenti. Dopo che il sistema raggiunge l’equilibrio, le unità del risonatore vengono lette per ottenere la soluzione.

“In un chip convenzionale, tutto è molto controllato”, afferma Gavin Crooks, un ricercatore presso Normal Computing. “Togli un po’ di controllo, e la cosa inizierà naturalmente a comportarsi in modo più stocastico.”

Anche se si è trattato di una prova di concetto riuscita, il team di Normal Computing riconosce che questo prototipo non è scalabile. Tuttavia, hanno modificato il loro design, eliminando induttori difficili da scalare. Ora pianificano di creare il loro prossimo design in silico, anziché su una scheda a circuito stampato, e si aspettano che il loro prossimo chip esca entro la fine dell’anno.

Resta da vedere quanto possa essere scalata questa tecnologia. Il design è compatibile con CMOS, ma c’è molto da lavorare prima che possa essere utilizzato per risolvere problemi reali su larga scala. “È incredibile ciò che hanno fatto”, dice Bozchalui di Ludwig Computing. “Ma allo stesso tempo, c’è molto da fare per portarlo davvero da ciò che è oggi a un prodotto commerciale a qualcosa che può essere utilizzato su larga scala.”

Una Visione Diversa

Anche se il computing probabilistico e il computing termodinamico sono essenzialmente lo stesso paradigma, c’è una differenza culturale. Le aziende e i ricercatori che lavorano sul computing probabilistico fanno quasi esclusivamente risalire le loro radici accademiche al gruppo di Supryo Datta presso l’Università di Purdue. I tre cofondatori di Normal Computing, tuttavia, non hanno legami con Purdue e provengono da background nel computing quantistico.

Ciò porta i cofondatori di Normal Computing a avere una visione leggermente diversa. Immaginano un mondo in cui diversi tipi di fisica vengono utilizzati per la propria hardware di calcolo, e ogni problema che ha bisogno di essere risolto viene abbinato all’implementazione hardware più ottimale.

“Abbiamo coniato questo termine ASIC basati sulla fisica”, afferma Belateche di Normal Computing, riferendosi ai circuiti integrati specifici dell’applicazione. Nella loro visione, un futuro computer avrà accesso a CPU e GPU convenzionali, ma anche a un chip di computing quantistico, un chip di computing termodinamico e qualsiasi altro paradigma possa essere immaginato. E ogni calcolo verrà inviato a un ASIC che utilizza la fisica più appropriata per il problema in questione.