DNA ROBOTICS e l’evoluzione dell’intelligenza a sciame- sciami di nanobot: Progetti europei e nel mondo- applicazioni militari e mediche

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Fonti e Database- Ricerca e Traduzione dei Progetti da Kill Dogma

Ultimi progetti UE DNA Robotics e Nanobot a Sciame – NanoSwarm

https://cordis.europa.eu/project/id/866348

Intelligenza cooperativa in sciami di nanobot enzimatici

Data d’inizio
1 ottobre 2020
Data di fine
30 settembre 2025

Costo totale
€ 1 999 819

Studio del comportamento collettivo degli sciami di nanobot enzimatici
Ispirati da stormi di uccelli e banchi di pesci, i ricercatori nel campo della nanorobotica si stanno concentrando sul raggiungimento della stessa complessità di movimento e sull’implementazione di comportamenti di sciame nei sistemi artificiali. Finora, i nanobot artificiali sono stati esplorati a livello individuale. Lo studio su come i nanobot si muovono, navigano e comunicano in ambienti biologicamente rilevanti ha ricevuto poca attenzione. Per studiare il loro comportamento cooperativo, il progetto i-NANOSWARMS, finanziato dall’UE, svilupperà sciami di nanobot alimentati da enzimi in grado di autopropellersi utilizzando carburanti biocompatibili e biodisponibili. Il progetto costituirà una prova di concetto della pertinenza di nanosciami intelligenti per applicazioni biomediche, somministrazione potenziata di farmaci e imaging medico.

In natura, i sistemi composti da agenti semoventi mostrano comportamenti complessi come l’interpretazione del segnale, la propagazione, l’amplificazione e si impegnano in un movimento collettivo mediato dalle interazioni tra diversi agenti e il loro ambiente. Gli esempi vanno dallo sciame di batteri ai pesci in branco e agli uccelli in stormo. Questi sistemi auto-organizzati sono serviti da ispirazione per i ricercatori che cercano di raggiungere la complessità nei sistemi artificiali composti da agenti sintetici. Una classe di agenti che è stata recentemente dimostrata è quella delle nanomacchine sintetiche (nanobot) in grado di autopropellersi grazie alla conversione in movimento dell’energia chimica, raccolta dall’ambiente. Mentre la maggior parte dei nanobot artificiali è stata esplorata a livello individuale, il loro comportamento emergente collettivo, derivanti da interazioni tra particelle attraverso campi chimici e idrodinamici e attraverso interazioni mediate dall’ambiente deve ancora essere adeguatamente studiato. Comprendere gli effetti collettivi sarà particolarmente utile in ambienti biologicamente rilevanti, dove sono state previste numerose applicazioni per questi sistemi di nanobot.

i-NANOSWARMS mira a realizzare sciami di nanobot alimentati da enzimi in grado di autopropellersi utilizzando combustibili biocompatibili e biodisponibili e mostrare comportamenti collettivi e cooperativi attraverso la comunicazione tra di loro e con l’ambiente ospitante. La proposta è suddivisa in tre working packages. Nel WP1, creerò una cassetta degli attrezzi di nanobot basata su una libreria di enzimi e architetture di nanoparticelle per studiare la comunicazione e la propagazione del segnale a lungo raggio utilizzando cascate di enzimi. Il WP2 sarà dedicato al comportamento collettivo degli sciami di nanobot, sfruttando strategie biomimetiche come la chemiotassi e la stigmergia per guidare e reclutare altri nanobot. Il WP3 mira a studiare, come prova di concetto dell’applicabilità di nanosciami intelligenti per applicazioni biomediche, il comportamento cooperativo tra nanosciami per una migliore somministrazione di farmaci e imaging medico.

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Nanorobotica modulare basata sul DNA
https://cordis.europa.eu/project/id/765703

I sistemi robotici sono essenzialmente costituiti da sensori e attuatori collegati e coordinati da un’unità di elaborazione delle informazioni. Questi principi si applicano ai sistemi robotici a misura d’uomo che attualmente trasformano il modo in cui lavoriamo e viviamo. Con la robotica modulare basata sul DNA (DNA-Robotics) faremo i primi passi per scalare il comportamento robotico avanzato su scala molecolare per future applicazioni mediche e tecnologiche. DNA-Robotics riunisce i principali gruppi di ricerca sulla nanotecnologia del DNA in Europa per sviluppare collettivamente una piattaforma robotica integrata e modulare e dimostrare le applicazioni della nuova tecnologia. La costruzione basata sul DNA è una piattaforma modulare naturale, che attraverso la programmabilità del design della sequenza e l’autoassemblaggio consente di combinare in modo flessibile diversi motivi strutturali e funzionali. I moduli DNA saranno sviluppati con una serie di nuove funzioni per il rilevamento, l’attuazione e la comunicazione e il calcolo all’interno del sistema, implementando tutti i componenti tipici richiesti per un sistema robotico a livello molecolare. Il nostro obiettivo generale è la creazione del primo “standard industriale” per la robotica modulare mediante la creazione di una piattaforma modulare “plug-and-play” che consenta la costruzione di nanorobot su misura per applicazioni avanzate nella ricerca e nell’industria. Gli ESR saranno addestrati e svilupperanno moduli funzionali che, in stretta collaborazione tra ESR e partner, verranno assemblati in robot molecolari avanzati. Il programma di ricerca e formazione altamente interdisciplinare sfrutterà la sinergia tra le diverse competenze dei Partner. L’attenzione innovativa e applicata è supportata dal coinvolgimento della società ATDBio come Beneficiario e di cinque società come Organizzazione Partner che forniranno anche la formazione di competenze complementari e l’esposizione intersettoriale degli ESR. Questa proposta compie i primi passi per la futura applicazione dei robot su scala nanometrica nella ricerca e nell’industria e formerà le future generazioni di ricercatori in questo campo.

Costo totale
€ 3 979 632,96

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Nanorobotica modulare basata sul DNA
https://cordis.europa.eu/article/id/442485…ionise-medicine

I nanorobot costruiti con DNA potrebbero rivoluzionare la medicina
Già elementi costitutivi della vita organica, il DNA potrebbe offrire lo stesso per la robotica. Il progetto DNA-Robotics ha sfruttato la capacità della nanotecnologia del DNA di creare sofisticate parti robotiche su scala nanometrica, avvantaggiandosi di una serie di applicazioni future, soprattutto mediche.

I sistemi robotici sono essenzialmente sensori e attuatori, collegati e coordinati da un’unità di elaborazione delle informazioni. Queste parti fabbricate, principalmente metallo e plastica, sono tipicamente assemblate insieme meccanicamente. Considerando che, il nascente campo della robotica basata sul DNA utilizza la capacità di autoassemblaggio delle biomolecole per costruire sistemi robotici. «Il DNA è ideale per la robotica, in quanto può essere programmato per autoassemblarsi in modi specifici e altamente prevedibili», spiega Kurt Vesterager Gothelf, coordinatore del progetto DNA-Robotics sostenuto dall’UE .
https://dna-robotics.eu/

Il progetto, che è stato intrapreso con il sostegno delle azioni Marie Skłodowska-Curieprogramma, è riuscito a costruire molte delle funzioni fondamentali di un robot come: rilevamento, attuazione, elaborazione delle informazioni e movimento. “Abbiamo fatto avanzare significativamente la ricerca avvicinandola alla realizzazione di un nanorobot DNA funzionale”, afferma Gothelf dell’Università di Aarhus , l’ospite del progetto.

I moduli si assemblano
La DNA-Robotica ha tentato per la prima volta di utilizzare moduli di DNA simili a cubi per costruire le loro singole parti robotiche, ciascuna con funzioni diverse. Un modello di computer sviluppato dal progetto chiamato “Polycubes” è stato quindi utilizzato per valutare rapidamente quanto bene queste parti potessero essere assemblate insieme per creare un sistema robotico.

Parassiti & Tentacoli-Filamenti-Morgellons nelle fiale VAX (autoassemblaggio con cubi)
vedere video : https://rumble.com/vvwnw3-parassiti-and-te…ado-sevill.html

“Ciò ha dimostrato che in teoria i moduli cubici potevano funzionare, tuttavia ciò si è rivelato difficile nella pratica all’interno del laboratorio, quindi siamo passati a un modello basato su telaio per costruire le nostre parti robotiche”, aggiunge Gothelf. In questa tecnica alternativa, strutture organiche all’interno delle membrane chiamate vescicolesono stati utilizzati come impalcature attorno alle quali costruire la gamma di moduli robotici costruiti dal team. Ciò includeva un cavo su scala nanometrica in un tubo in grado di trasferire informazioni da un punto all’altro, all’interno di una nanostruttura. “Questo è stato un esempio di trasduzione del segnale che è essenziale per il funzionamento di un robot, proprio come il sistema nervoso di un essere umano invia segnali a varie parti del corpo in modo che sappiano come reagire ai cambiamenti ambientali”, osserva Gothelf. Mentre l’approccio del telaio ha funzionato bene per i singoli moduli, il team non è riuscito a integrarli in un sistema robotico funzionale. “Siamo rimasti sorpresi di quanto sia stato difficile trovare una piattaforma comune per l’integrazione. La nostra ispirazione iniziale proveniva dai robot modulari su macroscala, ma più recentemente abbiamo osservato come la natura raggiunge l’integrazione attraverso la compartimentazione, per esempio all’interno delle strutture cellulari”, spiega Gothelf. Il team ha anche costruito un attuatore lineare con movimento limitato a un asse. Questo è il primo passo nell’ambizione di sviluppare una stampante molecolare in grado di fungere da catalizzatore per le reazioni chimiche necessarie per formare i moduli robotici basati sul DNA. Per controllare questa stampa molecolare, la testina della stampante deve prima spostarsi lungo una dimensione, poi un’altra.

Comportamento avanzato su scala nanometrica
La capacità di creare comportamenti robotici avanzati su scala nanometrica ha implicazioni significative per molti settori, in particolare la medicina nella progettazione di farmaci intelligenti personalizzati che erogano cure in risposta a specifici segnali corporei. In effetti, l’ Università tecnica di Monaco, un partner del progetto, ha sviluppato una struttura in grado di riconoscere e quindi incapsulare virus specifici per disattivarli. Altri partner stanno lavorando su robot del DNA in grado di indurre una cascata di segnali intracellulari che innescano la morte delle cellule tumorali. “Per mantenere il vantaggio competitivo dell’Europa, è essenziale formare i futuri ricercatori in questo settore. Siamo orgogliosi di contribuire con 14 ricercatori in fase iniziale, altamente qualificati e pronti a far avanzare il campo”, conclude Gothelf. Il team del progetto sta ora lavorando per superare la sfida dell’integrazione e garantire che le loro strutture robotiche siano al sicuro all’interno del corpo umano, oltre a ridurre i costi di produzione.

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Nanorobotica programmabile per la manipolazione controllata di carichi molecolari
https://cordis.europa.eu/project/id/837339

Piccoli robot che trasportano carichi molecolari
Le macchine molecolari sono tra le molecole funzionali più complesse e governano quasi tutti i processi biologici. La manipolazione controllata di strutture a livello molecolare attraverso la robotica programmabile per piccole molecole potrebbe portarci verso l’alba di una nuova era di utili nanotecnologie molecolari. Il progetto ProgNanoRobot, finanziato dall’UE, prevede di costruire nanorobot artificiali in grado di trasportare un carico molecolare in modo programmabile. Il progetto esaminerà metodi per manipolare frammenti molecolari utilizzando un braccio robotico molecolare, troverà i migliori sistemi robotici programmabili per piccole molecole e svilupperà una serie di strumenti di componenti di macchine robotiche.

Obbiettivo
Le macchine molecolari sono tra le più complesse di tutte le molecole funzionali e sono al centro di quasi tutti i processi biologici. La manipolazione controllata di strutture a livello molecolare attraverso la robotica programmabile per piccole molecole è una sfida favolosa che potrebbe condurci verso l’alba di un’era di utili nanotecnologie molecolari.
Il progetto “ProgNanoRobot” mira a progettare, costruire e studiare il funzionamento di nanorobot molecolari artificiali in grado di trasportare un carico di molecole in modo programmabile. Svilupperemo metodologie chiave necessarie per manipolare frammenti molecolari utilizzando un braccio robotico molecolare che opera attraverso la formazione e la scissione di legami covalenti dinamici, basandosi su un interruttore rotante in cui il rotore e lo statore possono essere posizionati l’uno rispetto all’altro. Esploreremo diversi tipi di componenti per trovare i migliori sistemi robotici programmabili a piccole molecole e svilupperemo una cassetta degli attrezzi di componenti di macchine robotiche. Li useremo come base per macchine molecolari in grado di trasportare carichi molecolari di rilevanza biologica su lunghe distanze e per selezionare tra diversi carichi e spostarli tra più siti su piattaforme molecolari in entrambe le direzioni. Inoltre, utilizzeremo un combustibile chimico che induce oscillazioni di pH nel mezzo di reazione per consentire il funzionamento autonomo di questi sistemi, uno sviluppo chiave per raggiungere il pieno potenziale delle macchine molecolari, che consentiranno loro di funzionare come efficaci linee di assemblaggio molecolare.
Prevediamo che il dominio di questa nuova generazione di robotica molecolare sarà utile per lo sviluppo di macchine di dimensioni molecolari in grado di manipolare i substrati per controllare la costruzione di oligomeri specifici della sequenza e la produzione molecolare.

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Framework integrato di gestione dello sviluppo e delle operazioni per sistemi di sistemi cyber-fisici sotto il paradigma dell’intelligenza dello sciame
https://cordis.europa.eu/project/id/871743

Costo totale
€ 4 997 522,50

Coordinato da
ACT OPERATIONS RESEARCH IT SRL
Italia

Un framework per standardizzare la progettazione di sistemi di sistemi cyber-fisici
I sistemi di sistemi cyber-fisici (CPSoS) sono reti che interconnettono sistemi e persone cyber-fisici. L’obiettivo è aumentare l’intelligenza dei sistemi cyber-fisici ai margini delle reti, in modo che mostrino un comportamento cognitivo e abbiano un alto grado di autonomia. Il progetto 1-SWARM, finanziato dall’UE, mira a sviluppare un framework modulare per la progettazione di robuste reti CPSoS caratterizzate da swarm intelligence che soddisfino gli standard aperti accettati a livello industriale. Soprannominato “Swarm Intelligence DevOps Framework”, aiuterà i ricercatori a progettare CPSoS per diversi scenari: imballaggi alimentari e operazioni di movimentazione dei materiali, veicoli a guida automatica in ambienti dinamici e stormi di droni aerei utilizzati per monitorare i negozi al dettaglio.

Obbiettivo
Gli ultimi anni hanno visto la diffusione capillare di sistemi computazionali a basso costo, innescando la transizione verso un ulteriore decentramento verso l’Edge dell’intelligenza autonomica. Mentre in ambito consumer questa trasformazione sta avvenendo molto velocemente, le applicazioni industriali sono inevitabilmente più conservative e richiedono solide basi metodologiche e tecnologiche per garantire che questa transizione sia affidabile.
Il progetto 1-SWARM si concentra sulle operazioni di progettazione per CPSoS con un focus specifico sul settore industriale della grande distribuzione e della logistica. Il progetto mira a raggiungere un livello di robustezza industrialmente accettabile di CPSoS il cui funzionamento emerge come “Swarm Intelligence”. La soluzione di 1-SWARM si estenderà attraverso diverse fasi della catena del valore, collegando l’intelligenza attraverso il dominio digitale per massimizzarne l’efficacia e l’affidabilità. L’obiettivo è quello di fornire un framework metodologico e tecnologico, modulare e riutilizzabile (“Swarm Intelligence DevOps Framework”), per l’ingegnerizzazione dei tre aspetti principali di CPSoS: i) La piattaforma runtime HW/SW che ne sostiene le operazioni; ii) L’Intelligenza distribuita e orchestrata che garantisce il loro comportamento autonomo;
La chiave per la sfruttabilità del risultato di 1-SWARM è la dimostrazione delle sue potenzialità per 4 diversi scenari applicativi, i cui requisiti provengono da casi d’uso cross-domain, la cui variabilità consente un’ampia validazione delle tecnologie del progetto: 1) Produzione di CPSoS per l’imballaggio alimentare; 2) Logistics CPSoS per la movimentazione dei materiali riconfigurabile; 3) Flotte di AGV intelligenti in ambiente dinamico complesso; 4) I droni aerei si affollano per un ampio monitoraggio dei negozi al dettaglio.
Forte del suo approccio aperto e basato su standard, 1-SWARM creerà un quadro collaborativo internazionale per il dominio CPSoS, supportando attività di standardizzazione ampiamente pertinenti.

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I DNA nanobot, cercano e distruggono il cancro. Una PoC promettente dall’Australia

08/07/2022
5:59 pm

studio qui : https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c00699

E se ci fosse un robot miracoloso in grado di curare qualsiasi malattia?

Non rispondere ora. È una domanda stupida. Tutti capiscono che nessuna macchina potrebbe compiere tali imprese. Ma può uno sciame di centinaia di migliaia di minuscoli micro-bot autonomi fare questa cosa?

Questo è il concetto avanzato dai sostenitori della tecnologia medica dei nanobot.

La grande idea nata proprio dalla fantascienza, di solito riguarda la costruzione di minuscoli robot attraverso un tipo di tecnologia di miniaturizzazione che combatte le malattie dall’interno e non dall’esterno, come sempre abbiamo fatto.

E’ una visione diversa, completamente opposta ma che ci porta sempre a risolvere un problema. Fortunatamente, la tecnologia dei nanobot è notevolmente più interessante di prima e si iniziano ad intravedere dei successi importanti.

Un team di accademici australiani ha creato un modo strabiliante che potrebbe fungere da prova di concetto (PoC) per il futuro di questo settore.

I DNA nanobot sono dispositivi sintetici di dimensioni nanometriche costituiti da DNA e proteine. Sono autosufficienti perché il DNA è una tecnologia autoassemblante.

Non solo il nostro DNA porta con se il codice in cui è scritta la nostra biologia, ma comprende anche quando eseguire la sua duplicazione.

Precedenti ricerche sull’argomento della nanotecnologia del DNA hanno dimostrato che è possibile creare dispositivi autoassemblanti in grado di trasferire il codice del DNA, proprio come le sue controparti naturali.

Tuttavia, la nuova tecnologia in uscita dall’Australia è diversa da tutto ciò che abbiamo incontrato prima.

DNA NANOTECHNOLOGY STUDIO: https://nanoscalereslett.springeropen.com/…1556-276X-8-119

Questi nanobot sono in grado di trasferire informazioni diverse dal DNA. In teoria, potrebbero trasportare ogni immaginabile combinazione proteica attraverso un sistema biologico.

Per dirla in altro modo, alla fine dovremmo essere in grado di istruire sciami di questi nanobot a dare la caccia a germi, virus e cellule tumorali all’interno dei nostri corpi. Ogni membro dello sciame trasporterebbe una proteina unica e, quando incontra una cellula dannosa, assemblerebbe le sue proteine ​​in una configurazione destinata a uccidere la minaccia.

Sarebbe come avere uno sciame di robot assassini superpotenti che brulicano nelle tue vene, a caccia di mostri da eliminare.

Siamo ancora lontani da questo, ma questa ricerca è un passo importante nella giusta direzione. Tuttavia, questa è la prima dimostrazione di un nanobot a DNA in grado di trasportare carichi utili arbitrari.

In teoria, gli scienziati dovrebbero essere in grado di utilizzare questi nanobot per creare sostanze intelligenti in grado di rispondere autonomamente allo stress.

Inoltre, forse la cosa più interessante, potrebbe essere quella di essere in grado di sviluppare computer molecolari completamente funzionanti in futuro utilizzando nanobot a DNA.

Tutti gli individui potrebbero avere sistemi di calcolo molecolare all’interno dei loro corpi entro un secolo o due. Questi robot viventi costruirebbero e gestirebbero bio-fabbriche interne che produrrebbero nanobot cacciatori-assassini dalle proteine ​​che consumiamo. Ci proteggerebbero dalle malattie per il resto della nostra vita.

Li adotteremmo dal DNA dei nostri genitori, rendendoli parte di noi tanto quanto i nostri polmoni o il nostro cervello.

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Addio spazzolino, puliremo i denti con microrobot mutaforma

www.futuroprossimo.it/2022/07/spazzolino-microrobot-denti/

Un micro sciame robotico di nanoparticelle di ossido di ferro ha sostituito egregiamente uno spazzolino nel pulire la placca dai denti.
6 Luglio 2022

Un microrobot che cambia forma potrebbe un giorno essere utilizzato come spazzolino, colluttorio e filo interdentale in un’unica soluzione. La tecnologia, sviluppata da un team multidisciplinare dell’Università della Pennsylvania, mira a fornire un nuovo metodo automatizzato per completare le quotidiane operazioni di pulizia dentale. Il sistema potrebbe essere particolarmente prezioso per chi non ha la manualità necessaria per lavarsi i denti in modo efficace.

I microrobot sono costituiti da nanoparticelle di ossido di ferro con proprietà catalitiche e magnetiche. I ricercatori hanno usato un campo magnetico per guidare il loro movimento e la loro forma.

Di volta in vola queste strutture possono spazzare via la placca dentale dalle superfici dei denti più grandi con una forma da spazzolino, o infilarsi tra i denti in forma di fili sottili, come un filo interdentale. In entrambi i casi, una reazione catalitica spinge le nanoparticelle a produrre antimicrobici che uccidono in loco i batteri orali dannosi.

I test dei microrobot “spazzolino”
In uno studio proof of concept pubblicato su ACS Nano (ve lo linko qui https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c01950 ),
i ricercatori dell’Università della Pennsylvania hanno dimostrato che questo metodo elimina efficacemente la placca che può causare carie e malattie gengivali.

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Il futuro dei “robot spazzolino”
L’adattabilità del sistema, secondo i ricercatori, potrebbe renderlo sufficientemente sensibile per l’uso clinico e personalizzato, potendosi adattare a qualunque tipologia di dentatura. Nuovi test sono in corso e si avvicina il primo impiego su volontari.

“Questa tecnologia è efficace come l’azione tradizionale di pulizia dei denti, ma è totalmente automatica e non richiede destrezza manuale. Aiuterà persone con disabilità e popolazione geriatrica”.

Più avanti negli anni, probabilmente metteremo in bocca una sorta di “polpa” magnetica, ci poggeremo su un dispositivo e ci ripulirà alla perfezione i denti in pochi secondi. Sembra fantascienza, vero? Beh, anche la radio per un uomo del 1700 doveva sembrare così.

Addio spazzolino: l’IISc sviluppa nanobot per pulire meglio i denti
Un nuovo metodo permette l’impiego di nanobot magnetici per la pulizia dai batteri che popolano i canali più profondi dei denti.
16 Maggio 2022

Secondo una ricerca condotta dagli scienziati dell’Indian Institute of Science di Bengaluru (IISc), un gruppo di robot in nanoscala trattati con un campo magnetico possono uccidere i germi nei denti in profondità, aumentando le percentuali di successo dei trattamenti canalari.

Addio spazzolino, benvenuta squadra di robot

“I tubuli dentinali sono molto piccoli e i batteri risiedono in profondità nel tessuto. Le tecniche attuali non sono abbastanza efficienti. Non riescono ad andare fino in fondo nei denti e uccidere i batteri”, dice Shanmukh Srinivas, ricercatore e co-autore dello studio pubblicato su Advanced Healthcare Materials (ve lo metto qui). https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.100….202200232?af=R

Gli scienziati hanno progettato nanobot elicoidali costruiti con biossido di silicio rivestito di ferro: possono essere controllati con un dispositivo che genera un debole campo magnetico. Questi nanobot sono stati poi iniettati in campioni di denti estratti e il loro movimento è stato osservato al microscopio.

Modificando la frequenza del campo magnetico, i ricercatori sono stati in grado di far muovere i nanobot a piacimento. Li hanno fatti entrare in profondità all’interno dei tubuli dentinali, ed anche uscire a fine lavoro (non era scontato, dice Srinivas).

“Fondamentalmente, il team è stato in grado di manipolare il campo magnetico. E con questo, ha fatto in modo che la superficie dei nanobot generasse calore, che può uccidere i batteri nelle vicinanze. Nessun’altra tecnologia sul mercato può farlo in questo momento”, gli fa eco Debayan Dasgupta, un altro autore della ricerca.

Nanobot e denti: un successo dopo tanti tentativi a vuoto

Prossimi passi
Ora i ricercatori lavorano a un nuovo tipo di dispositivo medico. Un dispositivo che può adattarsi facilmente alla bocca e consentire al dentista di iniettare e manipolare i nanobot all’interno dei denti durante i trattamenti ai denti.

“Siamo molto vicini all’implementazione di questa tecnologia in un ambiente clinico, considerato futuristico anche tre anni fa”. Non è lontano il momento in cui si potrà sistemare una sorta di “bite dentale” in bocca, e con un’app lasciargli pulire i nostri denti al posto di uno spazzolino.

IN RUSSIA L’AI SEGNA IL PASSO

28/12/2022
Le ambizioni di Mosca nello sviluppo dell’intelligenza artificiale risentono di guerra e sanzioni. E non solo. Il ruolo della ricerca e la fuga dei cervelli. Utilizzo prioritario per economia e difesa. Nel 2023 crescerà la cooperazione con Pechino. Rischio di dipendenza?

1. Per capire come la leadership russa si rapporti all’intelligenza artificiale (Ai) si può partire da una nota dichiarazione del presidente Vladimir Putin risalente al settembre 2017: «L’intelligenza artificiale non è solo il futuro della Russia; è il futuro dell’intera umanità. Presenta enormi opportunità così come minacce difficili da prevedere ora. Chi diventa leader in questo campo dominerà il mondo. E non vorremmo affatto che qualcuno detenga un monopolio del genere. Pertanto, se diventeremo leader in questo campo condivideremo la tecnologia con il mondo intero, così come oggi condividiamo la tecnologia atomica, la tecnologia nucleare».

La leadership russa considera l’intelligenza artificiale fondamentale sia per l’economia sia per la sicurezza nazionale. Il governo cerca di incoraggiare lo sviluppo delle imprese che si occupano di Ai e l’introduzione di questa tecnologia in ambito militare. Nell’ottobre 2019 Vladimir Putin ha firmato un decreto inerente alla Strategia nazionale per lo sviluppo dell’intelligenza artificiale fino al 2030 1, la quale costituisce soltanto uno dei diversi programmi interconnessi di sviluppo tecnologico.

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Uno sciame di nanorobot potrebbe mostrare intelligenza collettiva?

Pubblicato: 14 dicembre 2022

www.technologynetworks.com/neurosc…lligence-368460

In questo modello informatico, ideato dai ricercatori della Penn State e della Ludwig-Maximillian University, le comunicazioni di piccoli agenti semoventi hanno portato a un comportamento collettivo di tipo intelligente. La simulazione mostra istantanee nel tempo e mostra la maturazione delle goccioline, l’aggregazione controllata dai vortici e la fusione dei vortici. Credito: Igor Aronson/ Penn State. Licenza: CC BY-NC-ND

Da lontano sembravano nuvole di polvere. Tuttavia, lo sciame di microrobot nel bestseller “Prey” dell’autore Michael Crichton era auto-organizzato. Ha agito con intelligenza rudimentale, imparando, evolvendosi e comunicando con se stesso per diventare più potente.


Un nuovo modello di un team di ricercatori guidato da Penn State e ispirato al romanzo di Crichton descrive come i sistemi biologici o tecnici formano strutture complesse dotate di capacità di elaborazione del segnale che consentono ai sistemi di rispondere agli stimoli ed eseguire compiti funzionali senza una guida esterna.


“Fondamentalmente, questi piccoli nanobot diventano auto-organizzati e autocoscienti”, ha affermato Igor Aronson, Huck Chair Professor di ingegneria biomedica, chimica e matematica alla Penn State, spiegando la trama del libro di Crichton. Il romanzo ha ispirato Aronson a studiare l’emergere del movimento collettivo tra agenti semoventi interagenti. La ricerca è stata recentemente pubblicata su Nature Communications . www.nature.com/articles/s41467-022-34484-2

Aronson e un team di fisici dell’Università LMU di Monaco hanno sviluppato un nuovo modello per descrivere come i sistemi biologici o sintetici formano strutture complesse dotate di capacità minime di elaborazione del segnale che consentono ai sistemi di rispondere allo stimolo ed eseguire compiti funzionali senza una guida esterna . I risultati hanno implicazioni nella microrobotica e in qualsiasi campo che coinvolga materiali funzionali autoassemblati formati da semplici blocchi di costruzione, ha affermato Aronson. Ad esempio, gli ingegneri della robotica potrebbero creare sciami di microrobot in grado di eseguire compiti complessi come il lavaggio di sostanze inquinanti o il rilevamento di minacce.


“Se guardiamo alla natura, vediamo che molte creature viventi fanno affidamento sulla comunicazione e sul lavoro di squadra perché aumenta le loro possibilità di sopravvivenza”, ha detto Aronson.

Il modello informatico ideato dai ricercatori della Penn State e della Ludwig-Maximillian University prevedeva che le comunicazioni di piccoli agenti semoventi portassero a un comportamento collettivo di tipo intelligente. Lo studio ha dimostrato che le comunicazioni espandono notevolmente la capacità di una singola unità di formare stati funzionali complessi simili ai sistemi viventi.


Il team ha costruito il modello per imitare il comportamento delle amebe sociali, organismi unicellulari che possono formare strutture complesse comunicando attraverso segnali chimici. Hanno studiato un fenomeno in particolare. Quando il cibo scarseggia, le amebe emettono un messaggero chimico noto come adenosina monofosfato ciclico (cAMP), che induce le amebe a riunirsi in un punto e formare un aggregato multicellulare.

“Il fenomeno è ben noto”, ha dichiarato in un comunicato il coautore Erwin Frey della Ludwig-Maximilians-Universität München . “Prima d’ora, tuttavia, nessun gruppo di ricerca ha studiato come l’elaborazione delle informazioni, a livello generale, influisca sull’aggregazione di sistemi di agenti quando i singoli agenti – nel nostro caso, le amebe – sono semoventi”.


Per decenni, gli scienziati hanno perseguito una migliore comprensione della “materia attiva”, i sistemi biologici o sintetici che trasformano l’energia immagazzinata nell’ambiente, ad esempio un nutriente, in movimento meccanico e formano strutture più grandi mediante l’auto-organizzazione. Preso individualmente, il materiale non ha intelligenza o funzionalità, ma collettivamente, il materiale è in grado di rispondere al suo ambiente con una sorta di intelligenza emergente, ha spiegato Aronson. È un concetto antico con applicazioni futuristiche.


Aristotele ha articolato la teoria dell’emergenza circa 2.370 anni fa nel suo trattato “Metafisica”. Il suo linguaggio è comunemente parafrasato come “il tutto è maggiore della somma delle parti”. In un futuro non troppo lontano, Aronson afferma che la ricerca sui sistemi emergenti potrebbe portare a nanobot delle dimensioni di una cellula che si auto-organizzano all’interno del corpo per combattere virus o sciami di microrobot autonomi in grado di coordinarsi in una formazione complessa senza un pilota.


“In genere parliamo di intelligenza artificiale come di una sorta di androide senziente con un pensiero elevato”, ha detto Aronson. “Quello su cui sto lavorando è l’intelligenza artificiale distribuita. Ogni elemento non ha alcuna intelligenza, ma una volta che si uniscono, sono capaci di una risposta collettiva e di un processo decisionale”.


Attualmente c’è una grande richiesta di intelligenza artificiale distribuita nel campo della robotica, ha spiegato Aronson.



“Se stai progettando un robot nel modo più conveniente possibile, non vuoi renderlo troppo complesso”, ha detto. “Vogliamo realizzare piccoli robot molto semplici, solo pochi transistor, che quando lavorano insieme hanno la stessa funzionalità di una macchina complessa, ma senza macchinari costosi e complicati. Questa scoperta aprirà nuove strade per le applicazioni della materia attiva nelle nanoscienze e nella robotica».


Aronson ha spiegato che da un punto di vista pratico, l’intelligenza artificiale distribuita potrebbe essere utilizzata in qualsiasi tipo di sostanza che abbia particelle disperse microscopicamente sospese al suo interno. Potrebbe essere dispiegato all’interno del corpo per fornire un farmaco per combattere le malattie o attivare minuscoli circuiti elettronici in microrobot fabbricati in serie.


“Nonostante la sua importanza, il ruolo della comunicazione nel contesto della materia attiva rimane in gran parte inesplorato”, hanno scritto i ricercatori. “Identifichiamo il meccanismo decisionale dei singoli agenti attivi come il meccanismo trainante per l’autorganizzazione del sistema controllata collettivamente”.

Quanto siamo lontani dall’AGI (Artificial General Intelligence)
L’intelligenza artificiale generale (AGI) è un tipo di intelligenza artificiale (AI) che si caratterizza per la sua capacità di eseguire qualsiasi compito intellettuale che un essere umano può svolgere. A volte viene anche definita “IA forte” o “IA di livello umano”.

L’IA si distingue dall’IA ristretta o debole, che è progettata per svolgere compiti o funzioni specifiche e non è in grado di adattarsi a nuovi compiti o situazioni. Ad esempio, un algoritmo di apprendimento automatico addestrato a riconoscere gli oggetti nelle immagini è un esempio di IA ristretta, in quanto non è in grado di svolgere compiti al di fuori di questo dominio specifico.

L’intelligenza artificiale, invece, è progettata per essere in grado di apprendere e adattarsi a nuovi compiti e situazioni senza bisogno di una programmazione esplicita. Ciò implica la capacità di comprendere e apprendere da un’ampia gamma di esperienze e di ragionare e prendere decisioni sulla base di tale apprendimento.
Lo sviluppo dell’intelligenza artificiale è un obiettivo molto ambizioso e impegnativo, e non è ancora chiaro quanto siamo vicini a raggiungerlo. Alcuni ricercatori ritengono che l’AGI possa essere possibile nei prossimi decenni, mentre altri sono più scettici.

Indipendentemente dal momento in cui verrà raggiunta, l’AGI ha il potenziale per rivoluzionare molti aspetti della società e potrebbe avere implicazioni significative per il nostro modo di vivere e lavorare. Tuttavia, è importante considerare anche le implicazioni etiche e sociali dell’AGI, poiché potrebbe potenzialmente portare a cambiamenti significativi nell’equilibrio del potere e nella distribuzione della ricchezza.

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La Cina punta sull’intelligenza artificiale per rafforzare il proprio esercito
https://insideover.ilgiornale.it/difesa/la…o-esercito.html

11 DICEMBRE 2022

Utilizzare l’”intelligentizzazione” e l’intelligenza artificiale per costruire un esercito di “classe mondiale”. È questo uno dei traguardi che la Cina intende raggiungere da qui ai prossimi anni, come emerso anche dal XX e ultimo Congresso Nazionale del Partito Comunista Cinese (PCC). In quell’occasione, infatti, Xi Jinping ha ribadito che elevare il più rapidamente possibile l’Esercito Popolare di Liberazione (EPL) verso un esercito di livello mondiale rappresenta un requisito strategico fondamentale.

Cinque anni fa, durante il XIX Congresso, Xi insisteva sul fatto che Pechino avrebbe raggiunto quell’obiettivo entro la metà di questo secolo. Lo scorso 16 ottobre, il presidente cinese non ha menzionato una scadenza precisa, ma ha affermato che il governo ci sarebbe riuscito in maniera rapida.

Scendendo nei dettagli, l’EPL sta cercando in tutti i modi di capitalizzare al massimo l’introduzione di tecnologia avanzata, con particolare attenzione all’uso di armi senza pilota e alla suddetta intelligenza artificiale. Non è un caso che nel rapporto rilasciato nel XX Congresso Xi abbia menzionato per tre volte la parola “intelligente”, un concetto che in realtà può e deve essere esteso all’uso di sistemi d’arma basati sull’intelligenza artificiale. Un aspetto, questo, che aveva già guadagnato attenzione in seguito alla pubblicazione del Libro Bianco sulla Difesa Nazionale del 2019.

“L’intelligentizzazione” dell’esercito cinese
Bisogna rifarsi alle parole di Xi per capire quale sarà il percorso dell’EPL. Ebbene, la Cina aderirà allo sviluppo integrato dell’EPL attraverso la meccanizzazione, l’informatizzazione e, appunto, l’intelligentizzazione.

Quest’ultimo concetto si è sviluppato dal 2019, è stato accettato nella politica di difesa nazionale della Cina e la leadership cinese ha espresso la volontà di promuoverlo. Al richiamato XIX Congresso, nel 2017, Xi affermava che, entro il 2020, l’EPL avrebbe raggiunto la meccanizzazione, fatto grandi progressi nell’informatizzazione e migliorato notevolmente le capacità strategiche. Al Congresso di quest’anno, l’intelligentizzazione è stata aggiunta all’elenco, mentre è stata discussa la relazione tra meccanizzazione, informatizzazione e intelligentizzazione attraverso il concetto di “tre-izzazioni”.

La road map di Pechino
Insomma, la Cina sta promuovendo contemporaneamente la meccanizzazione, l’informatizzazione e l’intelligentizzazione del proprio esercito. Scendendo nei dettagli, e concentrandosi sull’intelligenza artificiale, l’EPL intende estendere questo concetto in quattro aree principali.
www.nids.mod.go.jp/publication/secu…0/202010_02.pdf

La prima riguarda l’autonomia delle armi senza pilota, compreso lo sviluppo di sciami di droni. La seconda coincide con l’elaborazione di grandi quantità di informazioni attraverso l’apprendimento automatico, ad esempio attraverso la costruzione di una rete di armi senza equipaggio e sensori sottomarini nelle acque che circondano la Cina e potenziando strumenti di guerra elettronica, utilizzando l’intelligenza artificiale per analizzare le onde radio ricevute e ottimizzare il disturbo.

Arriviamo così alla terza area: l’uso dell’intelligenza artificiale per accelerare il processo decisionale militare. La quarta area è probabilmente quella che contraddistingue la Cina rispetto agli Stati Uniti: l’utilizzo dell’intelligenza artificiale in una ipotetica guerra cognitiva. Che cosa si intende? Influenzare la cognizione del cervello umano e la volontà dell’avversario di creare un ambiente strategicamente favorevole, o sottomettere il nemico senza combattere.

Dei tre aspetti della meccanizzazione, dell’informatizzazione e dell’intelligentizzazione, al momento l’esercito cinese è in ritardo, sempre rispetto alle forze statunitensi, sia nella meccanizzazione che nell’informatizzazione. Attenzione però, perché se l’EPL dovesse iniziare a padroneggiare l’intelligenza artificiale, la Cina potrebbe essere in grado di avvicinarsi all’esercito degli Stati Uniti.

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