Dalle mappe delle api ai quanti: le sorprese delle startup non finiscono mai e il segreto (forse) è il calcolo

L’israeliana Lirhot si ispira alla navigazione delle api per i suoi sistemi a guida autonoma: per padroneggiare 5 dimensioni si servirà dei formalismi matematici inventati da Richard Feynman?

Nella rincorsa alla massima efficacia dei sistemi di guida autonoma ci sono strade alternative e pilastri considerati imprescindibili. Tutti gli addetti ai lavori riconoscono come essenziali i passi concatenati della percezione e della predizione. Per valutare in modo corretto i potenziali pericoli sul percorso e muoversi in modo sicuro è fondamentale vedere nel modo più nitido e privo di ambiguità la strada e quello che la circonda.

L’attuale ricerca tende a valutare come un asset la ridondanza di diversi sensori, tra i quali si coordinano e compensano radar, camere e LiDAR (il dispositivo a impulsi laser che qualcuno ha definito il Graal della percezione per la guida autonoma e che invece una minoranza ritiene essere uno spreco e un lusso inutile).

In effetti, malgrado l’occhio attento sul crescere dei costi, di recente il numero uno della società della forniture automotive Valeo ha segnalato che i ricavi del solo settore LiDAR, che appunto Valeo progetta e produce, ormai viaggiano verso il mezzo miliardo di euro.

La più nota voce contraria alla corsa ai multi-sensori è come noto Elon Musk: l’amministratore delegato Tesla non è schierato con l’opinione oggi prevalente, ma questo non vuol dire che sia rimasto solo a puntare soprattutto sui meno pretenziosi radar oppure sulle più spartane telecamere. Dalla cittadina israeliana di Rehovot tenta di farsi largo un’altra startup con una filosofia dei sistemi autonomi ancora differente: in questo caso ispirata alla natura.

Il sensore per la visione robotizzata della startup Lirhot Systems è infatti stato ispirato dai metodi di navigazione sperimentati come efficaci da alcuni miliardi di utilizzatori: gli insetti. Al quotidiano di lingua inglese Jerusalem Post l’amministratore delegato della startup Shlomi Voro ha detto: “in natura abbiamo insetti e coleotteri che navigano in un modo specifico, e lo stiamo copiando per mettere in grado di vedere i veicoli autonomi“.

Voro è un fisico che è stato affascinato dall’esempio di quello che ha visto elaborato dall’evoluzione nei millenni: “siamo stati ispirati dalle teste delle api, dalle loro reti neurali analoghe a quelle dell’intelligenza artificiale, dalla taglia, accuratezza nella navigazione e da come vedono il mondo attraverso cinque occhi, due per la visione e tre per la navigazione”.

Nata nel 2017 come spinoff della società innovativa Vorotec, Lirhot si è messa in moto con $2 milioni di finanziamenti da Rafael Development Corporation. Con quel supporto economico in casa Lirhot sta sviluppando un sistema di visione artificiale penta-dimensionale, che un giorno secondo Voro potrà essere trasferito per una navigazione accurata anche a veicoli di qualsiasi genere, a ruote oppure con le ali, o a apparati robotici che dovranno muoversi su questo pianeta (o forse altri).

Navigando solo grazie alla luce atmosferica e all’identificazione della direzione del nord, il sistema sarebbe in grado di fare a meno di comunicazioni, incluse radio, GPS o un giorno 5G. Il software a cui stanno lavorando Voro e collaboratori punta a far sapere sempre a chi deve muoversi dove si trovi in quel momento, scavalcando i ritardi di calibrazione tipici dell’avvio dei sistemi o app più comuni.

Inoltre la startup vuole identificare tutti i materiali o le sostanze che pongano rischi per la navigazione, dall’acqua al ghiaccio. Per ora insieme ad un partner di sostanza Lirhot starebbe conducendo test di navigazione robotizzata, per cui l’attraente prospettiva di vedere il software alla prova su un robotaxi non pare ancora dietro l’angolo.

La complessità di integrare e fondere le informazioni dei sensori nel caso di Lirhot è sottoposta ad una “spianatura”, semplificando questo fattore, l’hardware, ma lavorare con cinque dimensioni appare d’altro canto una rincorsa alla complessità nella gestione dell’altro aspetto, il software.

In questo campo secondo noi la cosa che rende interessante e comprensibile l’approccio eterodosso di Lirhot è la formazione del suo fondatore. Voro è un esperto di sistemi quantistici. E questo potrebbe fornire un indizio sul percorso che la startup del Medio Oriente sta seguendo per arrivare al suo ambizioso traguardo.

Parlando di quanti, il celebre fisico Richard Feynman nell’inseguire quella che sarebbe stata l’impalcatura essenziale della sua elettrodinamica quantistica sviluppò innovativi sistemi di calcolo come i “diagrammi di Feynman” e in seguito gli “integrali di cammino“, strumenti diabolicamente complessi in grado però di gestire tematiche che intimoriscono i comuni mortali.

Coi diagrammi di Feynman come bussola alcuni fisici si sono avventurati nella nota Teoria delle Stringhe, che certi studiosi hanno dipanato fino al punto di maneggiare contemporaneamente fino a 10, 11 dimensioni invece delle 3 (o 4 se si include il tempo) che ci sono familiari. Con gli integrali di cammino invece, oggi i fisici stanno posando i mattoni di discipline come la gravità e la cosmologia quantistica.

Ma quello che interessa, più che i terreni in cui sono usati, sono gli strumenti, la “cassetta degli attrezzi” concettuale per sviluppare nuovi territori che l’elettrodinamica quantistica a partire dal secondo dopoguerra ha messo a disposizione dei ricercatori in molti campi a volte significativamente diversi tra loro.

Come ha scritto Lawrence Krauss nella sua biografia di Feynman (pagina 209 nell’edizione italiana di L’Uomo dei Quanti), lo stesso straordinario fisico americano si era interessato a lungo a questioni sul calcolo e sulla meccanica quantistica ed alla possibilità di sviluppare algoritmi per simulare sistemi quantistici invece che classici.

Il succo è che secondo Feynman si doveva trattare il sistema in modo probabilistico, e per riformulare la sua evoluzione si sarebbe dovuto calcolare le ampiezze di probabilità di molti diversi cammini alternativi allo stesso tempo.

In altre parole, si tratterebbe di strumenti matematici grazie ai quali chi ha familiarità con la materia, come appunto il fondatore di Lirhot, potrebbe essersi messo all’opera per “domare” le cinque dimensioni della visione che potrebbe comportare un sistema di navigazione ispirato a quello biologico delle api. Appuntamento fra qualche mese (o anno) al prossimo annuncio ufficiale di Lirhot per scoprire se abbiamo almeno in parte indovinato…