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.

La foto vincitrice del concorso “Architectural Photography Awards” del 2018 è stata scattata al Long Museum West Bund a Shanghai dal fotografo britannico Pawel Paniczko. Questa foto è stata selezionata dalla giuria del concorso durante la cena di gala del World Architecture Festival (WAF) a Amsterdam.

Il Long Museum West Bund è un museo d’arte contemporanea situato lungo il fiume Huangpu a Shanghai. Progettato dall’architetto cinese Liu Yichun, il museo si distingue per la sua architettura moderna e innovativa, che combina elementi tradizionali cinesi con un design contemporaneo. La foto di Paniczko è stata elogiata per la sua capacità di catturare l’essenza e la bellezza dell’edificio, trasmettendo un’emozione attraverso l’uso sapiente di luci e ombre.

Il concorso “Architectural Photography Awards” è un’importante vetrina per i fotografi di architettura di tutto il mondo, offrendo loro l’opportunità di mostrare il loro talento e la loro creatività nel catturare la bellezza e la complessità dell’architettura contemporanea. Le foto finaliste e vincitrici vengono esposte durante il World Architecture Festival, uno dei più grandi eventi internazionali nel campo dell’architettura.

La fotografia di architettura è un’arte che richiede non solo competenze tecniche ma anche sensibilità estetica e capacità di cogliere l’anima degli edifici. Attraverso le immagini, i fotografi possono raccontare storie, emozionare e ispirare, trasformando la visione di un edificio in un’esperienza visiva e emotiva per gli spettatori.

Malta alla calce con succo di fico e acqua di fonte

Introduzione

La malta alla calce è un materiale da costruzione naturale e sostenibile che può essere utilizzato per realizzare intonaci, pavimenti e murature. In questo articolo, presenteremo una ricetta sperimentale per la preparazione di un attivatore di malta alla calce utilizzando succo di fico e acqua di fonte. Questo composto può migliorare le proprietà meccaniche e la durabilità della malta, rendendola più adatta per l’uso in edilizia sostenibile.

Ingredienti e strumenti

Per preparare l’attivatore, avremo bisogno dei seguenti ingredienti:- 1 litro di acqua di fonte- 250 ml di succo di fico fresco- 500 g di calce idrataGli strumenti necessari includono:- Un contenitore di plastica o vetro per la miscelazione- Un cucchiaio di legno o plastica per la miscelazione- Un filtro o un panno per la filtrazioneL’acqua di fonte è preferibile perché priva di sostanze chimiche e impurità presenti nell’acqua potabile trattata. Il succo di fico è ricco di enzimi e acidi che aiutano a rompere le molecole di cellulosa presenti nella calce, migliorandone la reattività. La calce idrata è il componente principale della malta, fornendo la base per la formazione di legami chimici che conferiscono resistenza e durabilità.

Preparazione dell’attivatore

La preparazione dell’attivatore richiede alcune ore di riposo e una corretta sequenza di operazioni. Iniziamo mescolando l’acqua di fonte e il succo di fico in un contenitore. Aggiungiamo quindi la calce idrata e mescoliamo bene fino a ottenere un composto omogeneo. Lasciamo riposare il composto per almeno 24 ore in un ambiente fresco e asciutto, lontano dalla luce diretta del sole.Dopo il riposo, il composto deve essere filtrato attraverso un panno o un filtro per rimuovere eventuali impurità. Il liquido risultante è l’attivatore di malta.

Proprietà tecniche dell’attivatore

La tabella seguente sintetizza i benefici tecnici ipotizzabili dell’attivatore:

Conservazione dell’attivatore

L’attivatore può essere conservato per un periodo di tempo limitato. È consigliabile conservarlo in un contenitore ermetico in un ambiente fresco e asciutto, lontano dalla luce diretta del sole. La quantità di attivatore da conservare dipende dalle esigenze specifiche del progetto. In generale, è consigliabile preparare solo la quantità necessaria per l’uso immediato.

Miti e leggende

Il succo di fico e la calce sono stati utilizzati per secoli in varie culture per le loro proprietà curative e costruttive. Nella mitologia greca, il fico era considerato un simbolo di fertilità e abbondanza. La calce, invece, era utilizzata dagli antichi Romani per costruire strutture durature e resistenti.

Conclusione

La preparazione dell’attivatore di malta alla calce con succo di fico e acqua di fonte è un processo artigianale che richiede pazienza e attenzione al dettaglio. L’uso di questo composto può migliorare le proprietà meccaniche e la durabilità della malta, rendendola più adatta per l’uso in edilizia sostenibile. Invitiamo gli sperimentatori curiosi e gli artigiani a provare questa ricetta e a scoprire i benefici dell’utilizzo di materiali naturali e sostenibili nella costruzione. Ascoltare il materiale e rispettarne le proprietà è il primo passo verso la creazione di strutture armoniose e durature.

Secondo i dati forniti da Bankitalia, la diminuzione del numero di sportelli bancari è stata causata principalmente dalla crescente digitalizzazione del settore bancario, che ha portato sempre più clienti a utilizzare i servizi online anziché recarsi fisicamente in filiale. Questo cambiamento ha reso necessaria una riduzione del personale impiegato nelle banche, con una diminuzione dell’11% dei dipendenti nelle prime sette banche analizzate.

La digitalizzazione del settore bancario ha portato a una maggiore efficienza e a una riduzione dei costi operativi per le banche, ma ha anche generato preoccupazioni per il futuro dell’occupazione nel settore. Esposito ha sottolineato l’importanza di garantire la formazione e la riqualificazione professionale dei lavoratori bancari per affrontare al meglio le sfide del mercato del lavoro in continua evoluzione.

La tendenza alla diminuzione del numero di lavoratori nel settore bancario potrebbe continuare nei prossimi anni, a causa dell’accelerazione della digitalizzazione e dell’automatizzazione dei servizi finanziari. È fondamentale che le istituzioni e le aziende del settore pianifichino strategie per gestire questa transizione in modo equo ed efficace, garantendo al contempo la qualità dei servizi offerti ai clienti e la sicurezza del sistema finanziario.

L’intelligenza artificiale sta rivoluzionando il settore dei data center, portando nuove sfide e richiedendo risposte innovative per gestire la crescente complessità delle infrastrutture IT. Con l’aumento dell’adozione di tecnologie basate sull’IA, i data center devono affrontare problemi legati alla scalabilità, alla sicurezza e alla gestione dei dati.

Per far fronte a queste sfide, le aziende stanno investendo in nuove soluzioni tecnologiche, come l’automazione dei processi, la virtualizzazione e il cloud computing. Queste tecnologie consentono ai data center di essere più flessibili, efficienti ed affidabili, garantendo al contempo prestazioni ottimali per le applicazioni basate sull’IA.

Un’altra importante sfida per i data center è rappresentata dalla necessità di ridurre l’impatto ambientale delle infrastrutture IT. L’adozione di tecnologie energetiche sostenibili e l’ottimizzazione dei consumi energetici sono diventate prioritarie per garantire la sostenibilità dei data center nel lungo termine.

In conclusione, l’intelligenza artificiale sta portando una vera e propria rivoluzione infrastrutturale nei data center, spingendo le aziende a adottare soluzioni innovative per affrontare le nuove sfide e sfruttare al meglio le opportunità offerte da questa tecnologia emergente.