La memoria del futuro

Autore:Roberto Saracco, Future Centre, TILAB

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Roberto Saracco

Diplomato in informatica, laurea in matematica, hapartecipato alla evoluzione delle telecomunicazioniiniziando la sua carriera professionale scrivendoprogrammi per prima centrale elettronica in Italia(1971).Ricercatore per oltre 30 anni presso lo CSELT, oggiTILAB www.tilab.com, è direttore del Future Centrehttp://fc.telecomitalialab.com, fa parte del Councils ofAdvisors http://www.thecouncils.com/, è VicePresidente della ComSoc, www.comsoc.org, conresponsabilità per i servizi, e insegna in vari master dieconomia e telecomunicazioni in università italiane.Tra le sue attività del passato: ha partecipato allarealizzazione della prima rete dati italiana, allarealizzazione del centro nazionale di controllo della rete,ai gruppi di definizione dei piani di ricerca nell’ITC alivello europeo. Nel periodo 1999-2000 ha sviluppato unprogetto per la World Bank per sviluppare idee

imprenditoriali nella America Latina che ha portato adun centinaio di iniziative nel settore Internet.Autore di alcuni libri (il più recente The disappearance oftelecommunications,http://www.wiley.com/cda/product/0„0780353870%7Cdesc% 7C2815,00.html) e numerosi articoli (i piùrecenti http://fc.telecomitalialab.com/articoli.htm) èinteressato alle innovazioni ed al loro impatto nella vitadi tutti i giorni, alla storia del pensiero scientifico etecnologico, alla medicina e ...ai trenini.roberto.saracco@tilab.com

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Indice

1 L’evoluzione della capacità di memoria 91.1 Memoria vs informazioni . . . . . . . . . . . . 91.2 Memoria vs processing . . . . . . . . . . . . . 101.3 Memorie magnetiche . . . . . . . . . . . . . . 131.4 Memorie magnetiche a nastro . . . . . . . . . 181.5 Memorie a semiconduttori . . . . . . . . . . . 181.6 Memoria plastiche . . . . . . . . . . . . . . . . 221.7 Memorie ottiche . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.8 Verso i limiti fisici . . . . . . . . . . . . . . . . 271.9 Memoria distribuita . . . . . . . . . . . . . . . 30

2 Quanta memoria serve? 322.1 Memoria al seguito. . . . . . . . . . . . . . . . 322.2 Memoria intermedia. . . . . . . . . . . . . . . 352.3 Memoria. . . compressa . . . . . . . . . . . . 352.4 Memoria da interpretare. . . . . . . . . . . . . 37

3 Memoria e architetture di rete e di servizio 393.1 Mirroring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.2 Caching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.3 Da streaming a burst . . . . . . . . . . . . . . 443.4 Da streaming a transazionale . . . . . . . . . 453.5 Giocare in rete . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4 Nuovi settori di applicazione 474.1 Memoria nel telefonino . . . . . . . . . . . . . 474.2 Dai codici a barre alle tag . . . . . . . . . . . 494.3 Rabdomanti del XXI secolo . . . . . . . . . . . 494.4 Il manuale in rete . . . . . . . . . . . . . . . . 504.5 Walkman . . . da manuale . . . . . . . . . . . 514.6 La macchina fotografica . . . . . . . . . . . . 514.7 La nuova stilografica . . . . . . . . . . . . . . 52

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4.8 Check up continuo . . . . . . . . . . . . . . . 53

5 Nuovi servizi 555.1 Memorizzazione digitale dei film . . . . . . . 555.2 Memorizzazione del mondo reale . . . . . . . 575.3 Il telegiornale dell’anno scorso . . . . . . . . 585.4 Ritorno al passato . . . . . . . . . . . . . . . . 595.5 Memoria con le ruote . . . . . . . . . . . . . . 605.6 Informazioni appiccicose . . . . . . . . . . . . 60

6 Alcune riflessioni conclusive 616.1 Wetware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626.2 Ricordare e dimenticare . . . . . . . . . . . . 646.3 Sicurezza dei dati . . . . . . . . . . . . . . . . 656.4 Durabilità del supporto . . . . . . . . . . . . . 66

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Non so se ci abbiate fatto caso, ma è da un bel po’ ditempo che i programmatori non si preoccupano più diquanta memoria occupi il loro programma; eppure,ricordo che l’ingegno del programmatore ancora 15 annifa si misurava nella sua capacità di “risparmiare”memoria.Allo stesso modo, ma è più recente, non ci si preoccupapiù di arrivare alla saturazione dell’agenda portatile conindirizzi e numeri di telefono, in genere non sappiamoneppure quanti ce ne possano stare, nel nostrotaschino. Eppure ancora 5 anni fa le agende elettronicheerano vendute sottolineando come potessero contenerefino a 200, poi 500, poi 1000 indirizzi. . .Tra qualche anno, probabilmente verso il 2006, non cipreoccuperemo più di quanta memoria abbia il nostroPC, il laptop, il player Mp3 e la nostra casella postale.Verso il 2010 non ci preoccuperemo più, punto e basta,qualsiasi sia l’informazione da memorizzare, ivicompresi ovviamente i film, gli spettacoli televisivi etante altre cose che oggi sono difficili da immaginare.Questo accade perché la capacità di memorizzareinformazioni continua a progredire a ritmi persinosuperiori alla legge di Moore, come rappresentato infigura 1, e sta rapidamente raggiungendo le soglie, invari settori, in cui ogni ulteriore aumento non è piùpercepito come di valore da parte degli utilizzatori:l’offerta supera, e di molto, la domanda.L’aumento della capacità, sia questo relativo allamemoria o alla elaborazione. . . o a qualunque serviziodi tipo infrastrutturale, cioè utilizzato e utilizzabile daaltri per erogare ulteriori servizi, quando supera certesoglie porta a tre conseguenze:

1. quando la capacità offerta supera la domanda

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Figura 1: Il grafico rappresenta la crescita della capacitàdi memoria, linea rossa, della capacità trasmissiva, lineaverde, e di quella elaborativa, linea blu. Si noti comeper raggiungere la evoluzione conseguita dalla capacitàdi memoria in 6 anni ne occorrano 13 per la capacitàelaborativa

iniziano a manifestarsi pressioni economiche cheportano ad una rapida discesa dei prezzi, discesache va oltre il normale decremento dei prezziconseguente al miglioramento del processoproduttivo e alle economie di scala.

2. si aprono nuovi settori di utilizzo a causa delladiminuzione dei costi

3. si apre la possibilità a nuovi servizi che prima eranoimpossibili per i limiti di capacità.

È importante distinguere tra questi due ultimi aspettiper le implicazioni economiche che questi hanno. Ilpunto 3 infatti permette di realizzare marginisignificativi, almeno in fase iniziale, in quanto propone

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servizi e soluzioni prima impossibili. Per il punto 2 non ècosì , infatti il fattore limitante era costituito dal prezzoe quindi i nuovi settori di utilizzo hanno di fatto un pricecap imposto per poter essere perseguibili.In questo e-book cercherò di affrontare tutti e tre gliaspetti, pur con una maggiore enfasi sul terzo.

1 L’evoluzione della capacità dimemoria

All’inizio, ma proprio all’inizio, la memoria disponibileper ciascuna persona era stimabile in circa 50GB, cioèquella che si ritiene sia tipica di un cervello umano.Questa capacità di memoria, misurata in “byte”, negliultimi 100.000 anni, non è aumentatasignificativamente, per quanto ne sappiamo1.

1.1 Memoria vs informazioniDiverso sarebbe il discorso se provassimo a misurare lacapacità di memoria in termini di “informazioni”. Infattiil rapporto tra byte ed informazioni non è affattocostante. Esso dipende dal sistema di codificadell’informazione, dalla qualità desiderata, dalla sua

1La stima della capacità di memoria è effettuata a partire dallanumerosità dei neuroni e delle loro connessioni, associata ad un’ipo-tesi sui meccanismi di memorizzazione utilizzati dal cervello umano.Siccome non è variata la dimensione dei singoli neuroni, e neppurel’architettura e il funzionamento del cervello, per quello che sappia-mo dei processi biologici, l’unico elemento di variazione che dobbia-mo considerare è la dimensione della scatola cranica e questa, negliultimi 100.000 anni non è cambiata. Rif: Rita Carter, Mapping themind, University of California Press. ISBN 0-520-22461-2

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forma e dal modo in cui viene utilizzata l’informazionestessa.Tutti gli utilizzatori di un PC sono familiari con l’aspettodella codifica e del suo impatto sulla “densità diinformazioni” nei byte. Appositi programmi (come Zip)consentono di aumentare la densità informativa, usaremeno byte pur memorizzando la stessa quantità diinformazione.Chi si occupa di computer graphics, ma anche chi usauna macchina fotografica digitale, sa bene cheaccettando un degrado, spesso non percettibile,dell’informazione (la fotografia) è possibile risparmiaremolti byte, memorizzare quindi (all’incirca) la stessainformazione usando molti meno byte.Inoltre possiamo codificare un’informazione comeun’immagine (un cane che abbaia), come un suono(l’abbaiare del cane) o più semplicemente come untesto “un cane sta abbaiando”. A queste tre forme dimemorizzazione di una stessa informazionecorrispondono occupazioni di memoria enormementediverse (500KB per l’immagine, 12 KB per dieci secondidi “abbaiata”, 21 B per la frase).

1.2 Memoria vs processingL’ultimo elemento che condiziona il rapporto trainformazione e memoria è la modalità con cuil’informazione è utilizzata. Posso ad esempiomemorizzare una parola “rosa” e avere un programma(o strumento. . . ) che quando riceve la parola “rosa”ricrea una sua immagine e magari anche la sensazionedel profumo di una rosa e associato a questo l’immagine

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di un giardino fiorito in cui è presente una bellaragazza. . .È chiaro che i 4B che erano utilizzati per memorizzare laparola “rosa” contengono, quando associati a quelparticolare programma, una enorme quantità diinformazioni. Questo, per inciso, è quanto avviene nelnostro cervello in cui processamento e memoria sonostrettamente collegati fornendo quella enorme capacitàdi memorizzazione di informazioni che ci consente ditenere traccia dei ricordi di una vita2 (magari nonproprio tutti ma tuttavia pur sempre una quantitàconsiderevole).Il cervello ha costituito la sola memoria a disposizionedell’uomo per centinaia di migliaia di anni ma lasituazione è cambiata, circa 10.000 anni fa conl’invenzione della scrittura, prima sotto forma di disegnisu roccia trasformatisi poi in disegni che esprimevanodei codici (geroglifici) e quindi in scrittura così come laconosciamo oggi. La scrittura aveva bisogno di unsupporto di memoria, argilla, una pergamena, un papiroo, più recentemente, di un foglio di carta.Gli Assiri utilizzavano tavolette di argilla su cuiincidevano dei segni utilizzando canne tagliate di sbiecoper renderle più sottili. Di qui la forma a cuneo dei segnie il nome che attribuiamo alla loro scrittura.Una tavoletta poteva contenere all’incirca 100 segni (suentrambe le facce, così come oggi usiamo un disco di un

2Si stima che ogni giorno siamo sottoposti ad un insieme di stimoli(voci, rumori, immagini raccolte dai ns occhi, sensazioni di caldo-freddo, movimento. . . ) che codificati secondo gli approcci usati oggisarebbero equivalenti a circa 30GB. Questo significherebbe che inuna vita media occorrerebbe una capacità di memoria di circa 800TB,16.000 volte la capacità che abbiamo stimato abbia il nostro cervello.

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Figura 2: Tavoletta di argilla con scrittura cuneiforme(Assiri).

PC su entrambe le superfici) e quindi possiamo dire chequesto corrispondeva a circa 100B. Certo non molti madobbiamo anche ammettere che molti di questi 100 Bsono ancora leggibili oggi, a quasi 4000 anni di distanza.Provate a leggere i dati contenuti su di un floppy diskdegli anni 80 e apprezzerete l’enorme durata che offrel’argilla rispetto ai granuli magnetici.Gli Incas, 3000 anni dopo gli Assiri, utilizzavano un altrosupporto per memorizzare le informazioni, il quipo.Questo, come mostrato nella Figura 3, era composto daun insieme di cordicelle legate ad una corda principale,ciascuna di un certo colore e annodata in modo tale daesprimere un codice.

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Figura 3: Quipo, sistema di scrittura usato dagli Incas ecostituito da corde annodate secondo schemi diversi.

Con il quipo si potevano memorizzare informazioni perun equivalente di circa 10 KB.Un foglio di carta scritto a mano con la penna (o ilcalamo) possiamo ritenere equivalga a circa 1KB.Con l’avvento dei computer le tecnologie dimemorizzazione fanno un balzo in avanti, anche se iprimi passi non sono poi stupefacenti. Una schedaperforata era in grado di memorizzare 120 B, di cui ingenere se ne utilizzavano solo 80 in quanto la parte altadella scheda era utilizzata per descrivere il suocontenuto.I famosi nastri perforati che qualcuno forse ancoraricorda avevano una capacità intorno ai 60KB, i primisupporti magnetici, come i tamburi contenevano 100KB.

1.3 Memorie magneticheLa memoria del computer utilizzava degli anellini diferrite, pazientemente “filati” da ricamatrici asiaticheche avevano una notevole capacità manuale derivante

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Figura 4: Centrale di Mestre realizzata nel 1971 daCSELT. Nel riquadro la parte del processore centrale checonteneva le schede di memoria. Poco sotto il lettore dinastro perforato.

dall’uso del tombolo. Una scheda di memoria in ferriteera grande circa il doppio di un laptop di oggi econteneva 8KB. La prima centrale elettronica italianautilizzava un calcolatore che aveva 64KB di memoria,evidenziati nella figura 4.Il primo “salto” in termini di capacità avviene con losviluppo delle memorie a semiconduttori (chip) perquanto riguarda i processori e con il perfezionamentodelle memorie magnetiche nel settore delle memorie dimassa. Sono queste ultime che negli anni dal 1985 al2000 fanno i maggiori progressi creando al contempouna vorticosa natalità e mortalità di aziende cheproducono gli hard disk (e drive). Il fatto è chel’evoluzione in questo settore deriva dallacontemporanea evoluzione di un mix di tecnologie checoinvolgono la scienza dei materiali (per il substratomagnetico), quella dei micromotori (ingegneria

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meccanica), quella dei rilevatori e amplificatori(ingegneria elettronica).L’evoluzione del substrato consente di restringeresempre di più la zona in cui viene memorizzato il singolobit e quindi consente di aumentare il numero di bitmemorizzabili per unità di superficie. In figura 5 èrappresentato uno di questi progressi tecnologici: isingoli granuli magnetici assumono una forma piùregolare ed anche una maggiore stabilità (che a suavolta consente di diminuire le dimensioni). La figura 6,invece, mostra cosa abbia significato l’aumento delladensità di bit, in termini di maggiore capacità dimemorizzazione dello strato magnetico e della migliorecapacità di risoluzione da parte delle testine. In undischetto grande come il cappuccio di una stilografica siè arrivati a memorizzare un GB di informazioni.Al diminuire delle dimensioni del “bit” diventa peròsempre più critica la fase di lettura, il posizionamentocorretto della testina e il distinguere tra un bit e l’altro,di qui l’importanza della evoluzione anche nel settoredei motori e dell’elettronica.In questo periodo i dischi sono passati da una capacitàdi 10 MB a 20 GB, una crescita di 2000 volte in 15 anni,cioè un raddoppio di capacità ogni 2 anni selinearizzassimo la crescita. In realtà questa è stataabbastanza contenuta fino agli anni 92-93 per poiesplodere ad un ritmo che negli ultimi anni si èavvicinato ad un raddoppio ogni 8 mesi.Nel settore degli hard disk al 2002 si è arrivati, per i PC,a hard disk con capacità di 60 GB per piatto (quindi120GB per periferica). Per portatili, come lap top, sonoin commercio minidischi da 20GB che stanno all’internodi una scheda PCMCIA. Ad agosto 2002 gli hard disk più

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Figura 5: Evoluzione della capacità di memorizzazionenel substrato magnetico.

grandi in commercio avevano raggiunto i 181GB. Per il2006 sono state annunciate evoluzioni tecnologiche chedovrebbero portare a piatti da 360GB3.Inoltre è stata da poco annunciata una tecnologia4 che

3L’annuncio è stato dato da Fujitsu che ha sviluppato una nuo-va tecnologia di lettura che consente di raggiungere una densitàdi 300 Gbit al pollice quadrato, 6 volte maggiore di quella attuale.www.fujitsu.com4http://www.newsfactor.com/perl/story/18938.html . A poche

settimane di distanza la Toshiba e la NEC hanno annunciato un pro-

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Figura 6: Un dischetto in grado di memorizzare un GB diinformazioni

consente di stendere uno strato di pochi atomi metallicisulla sostanza ossido-magnetica utilizzata permemorizzare i bit. Questo permette lo sviluppo diMRAM, Magneto-resistive Random Access Memory, concaratteristica di un bassissimo consumo di energia oltread una maggiore velocità. La cosa interessante è chequesto tipo di memorie potrebbe trovare applicazionenei PC per consentire una partenza immediata in quantonon sarebbe più necessario caricare il software dopoaver riacceso il computer. Le informazioni resterebberosempre disponibili (la memoria non si spegnerebbemai).

getto di ricerca comune, un investimento di oltre 80 MEuro, per rea-lizzare un prodotto commerciale entro il 2004. www.nytimes.com-/2002/09/18/technology/18CHIP.html?todaysheadlines

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1.4 Memorie magnetiche a nastroI nastri magnetici hanno costituito per molti anni ilpunto di riferimento per la memorizzazione di grandiquantità di dati. Molti ricordano le lunghe file di armadiin cui erano contenuti i lettori di nastro, come quellievidenziati in una figura degli anni 70 (Figura 7) in cui sinotano anche, sulla sinistra, le batterie di lettori didischi multipiatto. A fronte di una grande capacità dimemoria (alcune decine di MB5) il nastro presentavaperò lo svantaggio di lunghi tempi di ricercadell’informazione. Questo ha portato al suo progressivoabbandono. Tuttavia, in questi ultimi anni, il nastro, omeglio un suo nipote, sta tornando di moda. Sonorecenti gli annunci di varie aziende6 che offrono prodotticon capacità superiori ai 2 TB. Il nastro consente dimemorizzare informazioni a prezzi bassissimi.Memorizzare un GB su nastro costa 1 centesimo di euro,8-10 euro se si usano dei dischi magnetici e oltre 100euro se usiamo memorie a semiconduttori.

1.5 Memorie a semiconduttoriLe memorie a semiconduttori sono state inventate daIntel ed hanno sostituito quelle a nuclei di ferrite. Inquesti ultimi anni hanno iniziato a costituire “la

5L’invenzione del nastro magnetico risale al maggio 1952. Il mo-dello 726 della IBM era in grado di memorizzare 1.4 MB di dati sudi una bobina da 12 pollici di diametro. A maggio 2002, esattamen-te cinquanta anni dopo, IBM ha annunciato di avere registrato 1TBsu di un nastro contenuto in una cassetta che sta nel taschino dellacamicia. www.newsfactor.com/perl/story/17786.html6Ad esempio Exabyte, http://www.exabyte.com/, ha in commer-

cio un prodotto da 2.1 TB

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Figura 7: Armadi contententi lettori a nastro negli anni’70.

memoria” per una varietà di apparecchiaturedomestiche, dalle macchine fotografiche ai walkmanMp3. Il loro vantaggio è la robustezza e le dimensionicontenute oltre al basso assorbimento di energia, il chele rende ideali per piccoli apparecchi portatili.

Figura 8: Memoria compact flash da 1 GB.

A metà 2002 sono apparse sul mercato le prime

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compact flash con 1 GB di capacità e nei prossimi anniquesta capacità continuerà a crescere arrivando verso il2006 a superare i 5GB7. La crescita tecnologica nonsfrutta solo la diminuzione delle dimensioni deitransistori ma anche la possibilità di memorizzare più bitsu di un solo transistore analizzando il livello dicorrente8.

Figura 9: Memoria a semiconduttore “disk on chip” dellaM-System.

La M-System9 mette in commercio a partire da ottobre2002 delle memorie a semiconduttore dette disk on chipcon una capacità di 64MB e una dimensione intorno al

7Le nuove xD della Fuji, da poco in commercio, hanno unapotenzialità di 8GB.8Annunciato ad aprile 2002 un sistema dalla AMD per raddoppiare

la capacità di memoria di una flash memory memorizzando due bitper ogni transistor. www.newsfactor.com/perl/story/17732.html9http://www.m-sys.com/mobile/handsets_doc.asp

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cm2. La dimensione minima e il basso assorbimento dienergia le rendono ideali per un uso nei telefonini. Latecnologia utilizzata è scalabile, con i metodi esistentifino a 576 MB. Un telefonino di terza generazione,multistandard (3G e WiFi) potrebbe fare il pieno diinformazioni memorizzandole su questo tipo di chip ognivolta che si trova in una zona servita da WiFi (con unaconnessione quindi di oltre 10Mbps) utilizzandole poiquando servono, eventualmente complementandole conaltre accedute in tempo reale via cellulare dalla rete.Le memorie a semiconduttori saranno molto importantinei prossimi anni a livello consumer, andando asostituire le memorie magnetiche (ad esempio i nastridelle musicassette) e creando nuovi modi di utilizzare glioggetti. Ad esempio le compact flash (comprendendoanche le loro derivate, Smart Media, Secure Digital. . . )sono ormai il sistema di elezione per le macchinefotografiche digitali e in prospettiva lo saranno ancheper le cineprese digitali. In realtà si inizieranno a vederein commercio una varietà di oggetti dotati di un lettoredi compact flash. Già abbiamo stampanti e cornici conincorporato un lettore, le prime per permettere unastampa diretta delle foto, le seconde per visualizzarle.Troveremo presto dei lettori anche nelle radio,permettendo quindi di trasferire e leggere file Mp3. Lamemoria diventa un elemento di scambio diinformazioni così come lo è stato il nastro dellamusicassetta o il CD. Il vantaggio è che la memoria asemiconduttore si presta a svolgere anche delle funzionidi elaborazione. Stanno per essere messe in commerciomemorie compact flash che includono funzionalità WiFi,cioè in grado di trasmettere informazioni (o riceverle)via radio. Inoltre queste memorie possono contenere

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allo stesso tempo varie tipologie di informazioni. Lacompact flash della macchina fotografica conterrànormalmente fotografie ma in alcuni casi anche dei clipvideo, o dei suoni. Potrà quindi essere utilizzata perfornire informazioni turistiche sfruttando la macchinafotografica10 come un lettore, così come la radio in autopotrà essere utilizzata per ascoltare notizie registratedurante la notte sul PC di casa e scaricate sulla compactflash.

1.6 Memoria plasticheUn’altra tecnologia di memorizzazione che si stasviluppando, anche se per ora è ancora nei laboratori diricerca, fa uso di supporti plastici. IBM ha annunciatonella primavera 2002 Millipede11. Il nome deriva dalparticolare sistema di lettura-scrittura utilizzato:migliaia di microscopici aghi sono portati,singolarmente, ad una temperatura di circa 400 gradifondendo la plastica (un polimero) sottostante e creandoquindi un piccolo indentamento. La temperatura nondeve spaventare in quanto questa è limitata ad una zonadi pochi micron e l’indentamento ha una dimensione di10 nanometri. Nello spessore di un capello ce nestarebbero più di 5.000, una densità di 155 miliardi dibit per ogni centimetro quadrato. Una memoria delledimensioni di un francobollo consentirebbe di10Già disponibili vari modelli di fotocamera digitali dotate di lettoreMp3 e annunciate alcune con capacità di collegamento a WLAN conWiFi, modelli quindi adatti ad accompagnare il turista fornendogliinformazioni aggiornate sulle località visitate.11http://news.com.com/2100-1001-934815.html?tag=fd_top

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memorizzare oltre 100GB di informazioni, l’equivalentedi 25 milioni di libri o di 150 ore di televisione.Memorie di questo tipo dovrebbero fare la loroapparizione dopo il 2006 nei cellulari fornendo unamemoria nell’ordine dei 10GB.

Figura 10: Schema di una memoria plastica

Sempre nel settore delle memorie basate su polimeriuna ulteriore tecnologia12 permette densità dimemorizzazione ancora maggiori, anche se a differenzadi Millipede non consente la riscrittura della memoria. Ilcosto di produzione dovrebbe essere bassissimo, inpratica da una rotativa si stampano enormi fogli dimemoria che vengono poi ritagliati e venduti, così comeoggi si fa con i giornali. In una dimensione equivalentead una carta di credito, anche come spessore, sipotrebbero memorizzare 230 anni di musica in Mp3, o250 milioni di foto ad alta definizione, insommal’equivalente di quanta informazione starebbe in400.000 CD. Secondo una ditta inglese13 la capacità di

12Thin Film: www.thinfilm.se/index2.htm13www.cmruk.com/cmrKHD.html

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memorizzazione potrebbe arrivare a 10.8 TB sullasuperficie di una carta di credito, quanto basta percontenere 10.000 film e ad un costo di produzione esupporto intorno ai 50 euro, il tutto entro il 2005.Questo cambierebbe molte regole del gioco. Quandoandiamo al cinema insieme al biglietto potrebbe esserci“regalata” la carta film dell’anno (o del lustro) cheinserita nel televisore di casa ci consente di vedere lepubblicità delle migliaia di film contenuti (o magari iprimi dieci minuti) e di acquistarne la visione tramiterete. L’acquisto comporterebbe uno scambio di pochibit, effettuabile quindi anche in una rete a bandastretta, quanto basta per abilitare la visione di quelparticolare film, addebitandone il costo sul nostro conto.La rete di telecomunicazioni non dovrebbe più, quindi,evolvere per garantire larga banda e capacità distreaming, perlomeno non per vedere i film, servizioquesto che pur se mai decollato, è stato a lungo labandiera per giustificare investimenti nella larga banda.I polimeri si prestano a sviluppare architetturetridimensionali, cioè a sovrapporre diversi strati dimemoria, a differenza di quanto accade per il silicio.Questo, ovviamente, permette di aumentareulteriormente la capacità di memorizzazione per unità disuperficie. Curioso come alcuni laboratori stianostudiando di far effettuare la comunicazione tra i diversistrati tramite wireless14, come se ciascuno strato avesseun telefonino per comunicare con l’altro.

14www.opticomasa.com

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1.7 Memorie otticheLe memorie ottiche hanno diversi punti in comune con lememorie a polimeri. E anche qui l’evoluzione è versoenormi capacità e bassi costi di produzione. Latecnologia guida, in questo caso, è il laser15. Quantomaggiore è la capacità di collimazione e minore lalunghezza d’onda tanto più dense possono essere leinformazioni. Un cubo di materiale di un centimetro dilato potrebbe contenere 1 TB di informazioni, quantobasta per memorizzare tutti i libri contenuti nellaBiblioteca del Congresso degli Stati Uniti, la più grandedel mondo.

Figura 11: Disco olografico prodotto dai Bell Labs

Oggi le memorie ottiche più diffuse sono rappresentatedai CD e dai DVD. I primi hanno una capacità intorno ai600-700 MB, i secondi arrivano a poco meno di 5GB.Nuovi sviluppi nelle tecnologie laser dovrebbero portarea sistemi a luce “blu” in grado di registrare 27 GB su un

15www.infoworld.com/articles/hn/xml/01/04/25-/010425hncube.xml?0425we

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DVD16 e in prospettiva crescere a 50GB17, quanto bastaper contenere oltre 20 film.Tra le memorie ottiche vi sono quelle che sfruttano latecnologia dell’olografia, più raggi laser che incontemporanea passano attraverso un substrato semitrasparente che a seconda delle informazioni contenutegenera delle interferenze nei fasci luminosi. Da questeviene ricavata l’informazione. In pratica in quello che inun CD o in un DVD è lo spazio per memorizzare un bit(un micro specchio che fa o meno rimbalzare la luce dellaser) con la tecnica olografica18 si riescono amemorizzare un milione di bit.Sono già in commercio19, a partire dalla primavera del2002, i primi dischi ottici e i primi lettori olografici. Almomento la loro capacità è di “soli” 100 GB (e non sonoscrivibili) ma questa dovrebbe arrivare rapidamente ad1 TB20.16Annunciato da parte di Sony, Matsushita, Philips, Samsung,LD, Thomson, Hitachi, Pioneer e Sharp un accordo per lo sviluppodi Blue Ray, un DVD da 27 GB. http://news.bbc.co.uk/hi/english-/entertainment/new_media/newsid_1829000/1829241.stm17La Matsushita, in realtà, ha annunciato una tecnologia per por-tare un DVD ad una capacità di 100GB utilizzando una luce violetta,www.eet.com/story/OEG20011018S0107 . Non esiste però un ac-cordo su questo tipo di tecnologia, così come invece è stato raggiuntoper Blue Ray.18Per una spiegazione sul funzionamento di questa tecnologia:www.inphase-technologies.com/index.com19www.eet.com/at/news/OEG20020328S001820L’annuncio di questo tipo di capacità è stato dato da una aziendagiapponese, Optoware. www.optoware.co.jp/eng/index.html

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1.8 Verso i limiti fisiciDicevo all’inizio di questa panoramica sulle evoluzionitecnologiche che, nel caso di uso di memorie asemiconduttori, si utilizza in genere un transistor (avolte una coppia) per memorizzare un bit e che iricercatori stanno cercando addirittura di memorizzarepiù bit sul singolo transistor. Anche se i transistorstanno diventando sempre più piccoli, ciascuno èformato da centinaia di atomi (nelle tecnologie a 0.13micron un transistor è fatto da un migliaio di atomi) acui se ne devono aggiungere 2-3 volte tanto per tenereconto degli atomi che separano un transistor dall’altro.

Figura 12: La lettera A scritta utilizzando i singoli atomi,a opera dei ricercatori di IBM.

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Alcuni ricercatori, stanno spingendosi verso le frontieredella densità di memorizzazione cercando di utilizzareanziché dei transistor delle singole molecole come laNantero21 che sta lavorando per sviluppare dellememorie basate su nanotuboli (tubicini composti da 80atomi di carbonio che in certe condizioni possonocomportarsi come un transistor). L’obiettivo è didisporre di un chip a nanotubi con una capacità di un TBentro il 2006. Chip di questo tipo sarebbero equiparabiliin termini di utilizzabilità alle memorie a semiconduttoricon un minor consumo di energia.Altri ricercatori vorrebbero utilizzare come unità dimemorizzazione dei singoli atomi: così come lapresenza o assenza di una indentatura può essere lettain un disco come uno o zero, la presenza o meno di unatomo in un certo punto può essere letta come zero ouno. Il problema è ovviamente come mettere un atomoin un certo punto e come andare a vedere in che puntoè, il tutto ad una velocità che dovrà essere ancoramaggiore di quella usata oggi.In questa direzione si stanno movendo i primi passi, unesempio è nella figura 12 in cui si vede come iricercatori, della IBM in questo caso, siano riusciti ascrivere la lettera A con dei singoli atomi.Ricercatori della Università del Wisconsin22 hanno messoa punto una tecnologia che porta gli atomi adaggregarsi, uno ad uno, in modo regolare. Come si vedenella figura 13 vengono realizzate delle strisce di atomi,i puntini sono degli atomi di oro disposti su un substratodi silicio. Ogni striscia ha una larghezza di 5 atomi. Ogni

21www.nantero.com/tech.html22http://www.trnmag.com/Stories/2002/080702/Ultimate-_memory_demoed_080702.html

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atomo d’oro rappresenta un 1, la sua assenza uno 0. Laspaziatura tra le strisce è di 1,7 nanometri mentre lospazio tra un bit e l’altro è di 1,5 nanometri. Questagriglia consente una densità di circa 50 Tbit al cm2, ilche consentirebbe di memorizzare l’equivalente di 1350DVD in un solo cm2 .

Figura 13: Atomi d’oro disposti su un substrato di silicio

Questa tecnologia, dimostrata in laboratorio, comportaperò dei tempi lunghissimi di aggregazione degli atomi equindi di costruzione di una memoria. Occorrerebbeaumentare la velocità di aggregazione di circa 100.000volte per poter avere un sistema utilizzabile in pratica.Questo progresso potrebbe avvenire nel corso deiprossimi 20 anni. Siamo, comunque, più nel campodelle speculazioni che delle realizzazioni. Si puòcomunque osservare che un sistema di memorizzazionedi questo tipo funziona con successo da diversi milioni dianni. Il DNA che abbiamo nelle nostre cellule ha unadensità di memorizzazione simile a quella offerta daquesta tecnologia: nel caso del DNA un bit richiede 32

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atomi per la sua memorizzazione, in questa tecnologiase ne utilizzano 20 (occorre infatti tenere anche conto diquelli che formano il substrato).Altre tecniche, sempre al confine con le possibilitàattuali dei laboratori più avanzati, cercano di sfruttare lecaratteristiche di “spin”23, siamo quindi all’interno dellastruttura atomica, per immagazzinare le informazioni.Questo approccio potrebbe consentire di moltiplicare permille la capacità di memoria24.

1.9 Memoria distribuitaI progressi nella capacità di memorizzazione nonavvengono solo nella direzione di trovare meccanismipiù efficaci per memorizzare i dati ma anche operando alivello di architetture di sistemi di memorizzazioneaggregando più supporti fisici di memorizzazione.In un PC troviamo ovviamente vari supporti dimemorizzazione, la memoria centrale realizzata tramitechip di silicio, l’hard disk in cui si utilizza un supportomagnetico, un lettore di CD – supporto ottico - e inalcuni casi altri strumenti per memorizzare informazionicome compact flash card, nastri. . .In un certo senso una estensione della memoria delnostro PC sono alcune memorie di massa a cui il PC puòaccedere tramite una rete locale, spesso utilizzate nelle

23Le ricerche sono portate avanti dalla università di Buffalo edal momento sono indirizzate ad aumentare la densità di me-morizzazione su hard disk con un obiettivo di 250GB a cm2.www.buffalo.edu/research/3spintronics.shtml24Per approfondimenti sulla storia delle tecnologie per la me-morizzazione, sui confini tecnologici e sulle linee di ricerca da-te un’occhiata a: http://www.storage.ibm.com/hdd/firsts/ e http:-//researchweb.watson.ibm.com/cross_disciplines/storage.shtml

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aziende per assicurare la gestione dei dati, la lorocondivisione e protezione.Le reti di telecomunicazione rendono possibile lacreazione e utilizzazione di enormi quantità di memoriatramite la interconnessione di molti sistemi dimemorizzazione. Un esempio evidente è rappresentatoda Internet dove ad un click di distanza abbiamo circa 2PB (2 milioni di GB) di informazioni. Queste sonoinformazioni “di tutti”, non personali. Alcuni serviziInternet, tuttavia, consentono di utilizzare la memoria dimassa di qualche fornitore di servizi come fosse nostra.Un esempio sono le memorie su cui memorizzare albumfotografici25, un altro esempio sono i Blog26, aree in cuipossiamo lasciare i nostri appunti e se vogliamocondividerli con altri.Tuttavia Internet non può essere usata come memoria“di massa” nello stesso senso che utilizziamo l’hard diskdel nostro PC sia per motivi di velocità sia per garanziedi integrità e consistenza dei dati.Esistono delle ricerche in corso, come quella delprogetto Probe27 svolto dall’Oak Ridge NationalLaboratory’s Computer Science e dalla MathematicsDivision e NERSC del Lawrence Berkeley NationalLaboratory, che esplorano tecniche per aggregareenormi banchi di memoria distribuiti geograficamente ecollegati tramite la rete di telecomunicazioni.Il progresso in questa direzione si accompagnerà aquello sul versante dell’incremento di capacità di

25Esistono ormai milioni di album fotografici in rete, ospitati davarie aziende che in genere forniscono un servizio gratuito e ricavanoun guadagno dalla richiesta di stampa delle foto.26www.blogger.com27http://hpcf.nersc.gov/storage/hpss/probe/

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memoria locale creando, probabilmente, dellefluttuazioni nel tempo tra le architetture dimemorizzazione con un notevole impatto sui servizi esugli attori. Infatti in alcuni momenti sarà piùconveniente non possedere la memoria ma avere unagaranzia di accesso, in altri sarà vincente avere la“propria” memoria nel taschino.

2 Quanta memoria serve?Se avete avuto la perseveranza di leggervi le pagineprecedenti oltre ad una (seppur minima) meraviglia peri progressi che si stanno facendo nel settore dellamemorizzazione vi sarà quasi sicuramente venuta inmente la domanda: “Ma tutta questa capacità dimemoria a cosa (mi) serve?”

2.1 Memoria al seguito. . .In effetti per memorizzare un libro di 400 pagine, tipotascabile senza figure, mi bastano 0,5 MB. Se vogliomemorizzare le foto delle vacanze ho bisogno di 100 MB(sono un tipo che fa molte foto), se voglio memorizzarela mia cineteca, 200 film, mi servono 400 GB. Questisono sicuramente numeri grandi ma quando si parla diuna memoria da 10 TB significa che in quella memoriaquando avrò memorizzato i miei duecento film, le fotodelle vacanze di 50 anni, 10.000 tascabili, un archivio di30 anni di e-mail, . . . ebbene, non sarò ancora riuscito aconsumare neppure il 5% della memoria disponibile.

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Tuttavia alcune stime indicano in 1TB28 la quantità diinformazioni che una persona media avrà nella suabanca dati al 2005, tenendo conto in tale stima non solodelle informazioni direttamente prodotte ma anche ditutte quelle che nel tempo gli passeranno sotto il naso edeciderà di “mettere nel cassetto” perché . . . non si samai.Il costo decrescente della memoria facilita ovviamentequesto maggiore uso. Se memorizzare oggi un GB diinformazioni ha un costo intorno ai 10 Euro, nel 2005questo costo dovrebbe scendere a 1 Euro.Il problema per i privati cittadini diventa analogo aquello di gestire lo sgabuzzino o la cantina: è probabileche la “tecnologia” di gestione sia effettivamenteanaloga, cioè non esista. Ammucchiamo eammucchieremo sempre più informazioni (già ogginell’hard disk, ma il discorso vale probabilmente ancheper le diapositive, per i film che registriamo daltelevisore. . . ) che poi non useremo mai e neldisgraziato caso in cui servissero non sapremmo piùritrovarle29.Diverso è il discorso per un’azienda. Le aziendeproducono circa 20 volte più informazioni di quantesiano presenti su Internet:

28la stima è della EMC che riprende uno studio effettua-to da Berkeley nel 2000 sul numero di informazioni prodotte.www.emc.com29La memoria residente su ciascun PC è poca cosa se confronta-ta con quella presente sui vari siti web che compongono Internet.Ma se prendiamo la memoria di tutti i PC collegati ad Internet lasituazione cambia! Ad esempio andando su un sito che fa da pun-tatore per lo scambio di file tra PC collegati in Internet, ad esempioper scambi di canzoni o video clip, si scopre che questi puntatorirendono disponibili oltre 2 PB di informazioni.

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• un ospedale che debba tenere in archivio unmilione di radiografie (quante potrebbero farne gliabitanti di una cittadina da 50.000 personenell’arco di 20 anni) avrebbe bisogno di 5TB. . .

• un centro di ricerca nel settore farmaceuticoproduce intorno ai 2 TB di dati ogni anno30

• gli osservatori astronomici producono circa 2 PB didati in forma di immagini e mappe celesti

• Google ha una banca dati di circa 2 PB, Yahoo, AOLe Hotmail hanno ciascuno circa un PB diinformazioni memorizzate.

• un’azienda di telecomunicazioni con 20 milioni diclienti ha una banca dati clienti dell’ordine del TB el’offerta di servizi come caselle postali richiede ladisponibilità di migliaia di TB. Abbiamo quindiraggiunto, anche qui, il livello dei PB (Peta byte,milioni di GB). Se mai si dovesse memorizzare tuttoil traffico vocale occorrerebbe una capacità di oltre500 PB a livello mondiale, cioè mezzo Exabyte31

(EB).

• gli studi sul genoma umano, coinvolgenti 20 centridi ricerca specializzati e circa 100 università creanoogni anno 7 PB (7.000 TB) di dati

30 Ad esempio la Neurome, www.neurome.com , ha un modello adalta risoluzione del cervello che occupa da solo 1 TB; lo studio di unamedicina può richiedere anche un migliaio di modelli su cui valutaregli effetti e quindi si arriva nello spazio del PB.31Dopo il PB vi è l’EB, quindi zettabyte, ZB, e yottabyte, YB http:-//www.romulus2.com/articles/guides/misc/bitsbytes.shtml

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2.2 Memoria intermedia. . .Inoltre occorre tenere conto che in alcuni casi il produrreinformazioni porta a generare un’enorme quantità diinformazioni che saranno poi filtrate e ridotte nelprodotto finale. Ad esempio, per memorizzare tutte leinformazioni relative ad un film, così come queste sonogenerate dalla macchina di ripresa cinematografica, equindi senza alcuna compressione, occorrono molti piùbyte di quel GB che abbiamo dato, vuoto per pieno,come unità di memoria per un’ora di film: l’interopacchetto di informazioni del film “Il signore deglianelli32” occupava 27 TB33 (equivalenti a 27.000 ore diun film compresso quale lo vediamo da un DVD); laricerca della particella di Higgs, da parte dei fisici,comporta l’accumulo di centinaia di TB di informazioniche poi una volta analizzate si ridurranno a pochi MBcontenenti la sintesi dei risultati.

2.3 Memoria. . . compressaFino a questo punto abbiamo visto che di memoria neserve tanta e che gli sforzi dei ricercatori hannoconsentito di realizzare supporti che ci offrono unagrande capacità. Tuttavia altri ricercatori hanno lavoratosul versante opposto, quello di permettere di disporredelle informazioni volute utilizzando piccole quantità dimemoria.32http://www.pcworld.co.nz/pcworld/pcw.nsf/UNID-/1C39BC2054D0F7EFCC256BE10075CA5C?OpenDocument33Un segnale televisivo digitale non compresso richiederebbe conil sistema di campionamento in uso circa 166,5 Mbps (quindi un’oradi televisione non compressa richiederebbe circa 75 GB di memoria;con un sistema di compressione tipo MPEG1 sono sufficienti 0,6GB)

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Esistono al riguardo diversi approcci. Uno è quello dilavorare sulla codifica della informazione. Possiamo adesempio memorizzare una lettera spezzettandola inpiccoli punti e assegnando un valore a ciascun punto inmodo che sia poi possibile ricostruirla. Una alternativa èquella di assegnare un codice alla lettera (ad esempio ilnumero 1 alla lettera A, il 2 alla B, e così via). In questosecondo caso ovviamente risparmiamo memoria ma. . .questa codifica non sarebbe adatta se volessimoriconoscere la calligrafia dello scrivente, visto che ognilettera A, comunque scritta, sarebbe rappresentatasempre dallo stesso numero.La codifica, quindi, non può prescindere da cosa servaquesta riproduzione e neppure dal modo in cui vogliamopoi riprodurre l’informazione. Infatti alcune codifichepossono comportare delle decodifiche complesse erichiedere delle apparecchiature sofisticate e costosenon disponibili a chi dovrà fruire l’informazione. Unesempio è la codifica dei film: questa in genere è moltopiù complicata nella fase di codifica che in quella didecodifica. Il medesimo PC che utilizziamo perconvertire in bit un film può richiedere 10 secondi dielaborazione (o anche più) per codificare un secondo difilmato mentre la decodifica richiede qualche decimo disecondo (ovviamente deve richiedere meno di unsecondo, in caso contrario non riusciremmo a vedere ilfilm!).Trovata una codifica efficiente è possibile ridurreulteriormente la memoria finale necessaria (non quellautilizzata in fase di codifica) tramite la compressione.Nuovamente occorre determinare a cosa serviràl’informazione riprodotta in quanto alcuni sistemi dicompressione fanno perdere “qualcosa” alla

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informazione. Non saremmo contenti, ad esempio, se ilsistema di compressione dei dati utilizzato dalla nostrabanca comportasse una perdita di alcuni dei versamentieffettuati. . .La perdita di qualità in una fotografia, invece, puòrisultare accettabile: questo consente di passare da unaoccupazione di circa 16 MB per una foto scattata conuna macchina fotografica digitale da 5 Mpixel ad unaoccupazione di circa 2MB che permette comunque diavere stampe in formato A3.Nel settore dei film si sono fatti notevoli progressi nelcampo della compressione: ad esempio lamemorizzazione di un secondo di filmato televisivorichiederebbe circa 20 MB di memoria che vengono fattiscendere a 0,2 MB con il sistema MPEG134. Unaevoluzione di questo sistema, MPEG 2, consente divariare il livello di compressione aumentando la qualitàdella riproduzione al livello desiderato, ad esempioarrivando a circa 0,8 MB otteniamo una qualitàparagonabile ad una produzione da studio televisivo.

2.4 Memoria da interpretare. . .Un approccio diverso, che comunque può essere seguitoinsieme a quelli illustrati precedentemente, ricalca ilmodo in cui i sistemi viventi memorizzano e poifruiscono delle informazioni35. In questo caso alla

34http://mpeg.telecomitalialab.com/standards/mpeg-1/mpeg-1.htm35Il DNA è un esempio tipico. I codici scritti sul DNA sono traspor-tati nel citoplasma da vettori specifici (RNA) che a loro volta sono“processati” in apposite aree per produrre quanto serve. Analogo si-stema di “interpretazione” è utilizzato a livello cerebrale per tradurrela codifica in “memoria” in informazioni utilizzabili.

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codifica è associato un sistema di decodifica specificoper il tipo di informazione memorizzato. Si perde in“standardizzazione” ma si guadagna in efficienza.Se ad esempio volessimo memorizzare una letterascritta a mano da una certa persona potremmoconvertire questa lettera in caratteri “scritti a macchina”,e quindi aventi un “costo di memorizzazione pari ad unbyte per ogni carattere, e associare a questaconversione un programma che scriva con la stessacalligrafia della lettera originaria.Questo sistema di associare alla informazione ridottaall’osso un programma che permette la sua correttariproduzione è il sistema adottato da MPEG 436.Possiamo ad esempio trasmettere una nostra fotografiae quindi associare la nostra voce. MPEG 4 consente dicodificare queste informazioni in modo tale che unapposito programma al punto di ricezione delleinformazioni codificate è in grado di animare la fotofacendo muovere le labbra e il viso dando quindil’impressione a chi guarda di ricevere un film e non unafoto. Ovvia la riduzione di memoria richiesta in questocaso. Questo consente ad esempio di utilizzare unapiccola banda trasmissiva in una comunicazione tra duecellulari dando comunque l’impressione di essere inpresenza di una trasmissione di tipo televisivo. Iltelefonino trasmittente può “aggiornare” la nostra fotoogni 10 secondi, ad esempio, per aumentare la qualitàdella riproduzione, un risparmio comunqueconsiderevole rispetto ad inviare la nostra fototre-quattro volte al secondo come sarebbe richiesto da

36http://mpeg.telecomitalialab.com/standards/mpeg-4/mpeg-4.htm

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una codifica tipo MPEG237.In prospettiva questa associazione memoria-processorespecializzato troverà sempre maggiori applicazioni conla progressiva specializzazione dei chip (system on chipSOC).D’altra parte questa associazione è già oggi utilizzatacome meccanismo per la protezione delle informazioni:quando si chiedono certe informazioni in rete questesono scaricate insieme al programma che ne permettela visualizzazione e che una volta visualizzate cessa difunzionare impedendo quindi una loro duplicazione.

3 Memoria e architetture di rete edi servizio

La prima centrale elettronica di commutazione installatain Italia, precedentemente citata, offriva un servizio“innovativo”: gli utenti, allora non erano “clienti”,potevano memorizzare numeri di loro corrispondentiabituali (fino a 20!) direttamente nella centrale e poichiamarli con una numerazione abbreviata. La cosa feceun certo scalpore. La memoria era così costosa chedoveva essere condivisa e la centrale assolveva aquesto compito.Nel giro di qualche anno il diminuito costo dellamemoria ha fatto sì che i telefoni iniziassero a fornire37MPEG2 in realtà trasmetterebbe una foto completa 2 volte alsecondo e degli aggiornamenti sulle piccole variazioni per altre 23volte al secondo. Nel caso di un viso che parla inquadrato a tuttoschermo si può stimare questi aggiornamenti equivalenti a rinviarela foto 3-4 volte al secondo.

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localmente la capacità di memorizzare numeri e quindi ilservizio fornito dalla centrale cessò di avere senso.Ancora qualche anno e arrivò la segreteria telefonica.Qui la quantità di dati da memorizzare (la voce di chichiamava) era grande e solo localmente si potevagestire questo volume ricorrendo ad una minicassetta ead un registratore inserito nel telefono, o a questocollegato.Arriviamo agli anni 90: il costo della memoria diventatalmente basso che il servizio di segreteria telefonicaviene fornito centralmente. Il vantaggio per i “clienti”,sono passati 20 anni, è quello di non avere più la noia digirare la cassetta quando questa è piena o di azzerarneil contenuto.Come si vede l’evoluzione tecnologica ha portato neglianni ad un cambiamento nella architettura di fornituradel servizio: da centralizzato a decentrato e poi dadecentrato a centralizzato.

3.1 MirroringQuesti cambiamenti sono normali e dobbiamoaspettarceli anche nel prossimo futuro.Akamai38 ha costruito il suo business offrendo capacitàdi memoria alla rete. Una rete di banche dati distribuitefornisce una copia delle informazioni consentendo quindiaccessi topologicamente più vicini al richiedente.L’obiettivo, infatti, non è quello di diminuire la distanzatra il richiedente e il punto in cui le informazioni sonomemorizzate in quanto la distanza “elettronica” èpraticamente irrilevante sia in termini di costo sia di

38www.akamai.com

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percezione di ritardo39, piuttosto di minimizzare ilnumero di risorse di rete coinvolte evitando quindi collidi bottiglia. Quando accediamo al sito della CNN, inmodo del tutto trasparente a noi, la nostra richiesta èindirizzata al server collegato dal minor numero ditratte. Questo, molto probabilmente, non è un serverdella CNN ma uno di Akamai che duplica le informazionipresenti sul sito della CNN.L’ADSL fornisce una elevata velocità di trasferimento diinformazioni sull’ultimo miglio40 ma ovviamente non è ingrado di garantire che questa velocità permanga anchenell’accesso al server contenente le informazioni né chela rete tra questo server e il punto in cui inizia laconnessione ADSL sia sufficientemente libera da fornirela velocità richiesta. Spesso la velocità percepita dalcliente è molto inferiore a quella che potrebbe esserefornita dalla tratta ADSL. Se l’Internet Service Provider(ISP) fornisce un servizio di mirroring intelligente ilcliente può fruire veramente della velocità massimaconsentita dall’ADSL. Infatti le informazioni che luidesidera non si troveranno più sul server del fornitore diquelle informazioni ma saranno state duplicate dall’ISPsul POP a cui è collegato il cliente. Appositi programmi

39Questa affermazione non è sempre vera. In alcune applicazio-ni la distanza fisica ha una notevole importanza. Ad esempio, latrasmissione di sensazioni tattili richiede un aggiornamento delle in-formazioni ad una frequenza di almeno 1000 Hz, cioè occorre ri-trasmettere l’informazione ogni millesimo di secondo. La radiazioneelettromagnetica in un millesimo di secondo percorre circa 300 km edovendosi avere un feedback su ogni segnalazione in pratica diventaimpossibile con architetture normali trasmettere sensazioni a distan-ze superiori a 150 km. Questo pone un grosso limite all’effettuazionedi operazioni chirurgiche da remoto.40In genere dal POP a casa nostra

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di analisi delle abitudini dei clienti sono in grado diconoscere quali sono le informazioni normalmenterichieste e quindi di caricarne una copia presso il POP.Il servizio di mirroring è molto apprezzato dai clienti inquanto fornisce un vero salto di qualità nell’accesso alleinformazioni. Questo apre interessanti opportunità dibusiness per gli ISP in quanto diventa possibile unaofferta segmentata, specializzata alle esigenze di varigruppi di clienti. Ad esempio un ISP potrebbe sceglierecome target notai e avvocati e garantire un mirroring ditutte le informazioni relative a normative, leggi. . .Ovviamente, le informazioni duplicate devono esseremantenute aggiornate in modo da garantire che ilcliente abbia effettivamente una copia esatta di quantosta sul sito principale. Questo può essere effettuato invari modi. Può essere stipulato un accordo con ilfornitore delle informazioni che ogni qualvolta aggiornauna pagina invia copia al mirror (è quanto accade nelcaso di Akamai in quanto questo svolge un servizio afavore del fornitore di informazioni). Oppureperiodicamente il mirror può andare a verificare se unacerta pagina è cambiata, o, ancora, nel momento in cuila pagina viene richiesta la scarica al richiedente con unavvertimento di verifica in corso. Se la verifica rilevauna variazione viene scaricata al cliente la nuova paginae viene aggiornato il mirror.Il mirroring comporta delle complicazioni per quantoriguarda le pubblicità (i banner). Infatti questi sonogeneralmente inseriti, e variati, dal proprietario dellapagina con un una logica commerciale che ovviamentenon è quella di chi gestisce un mirroring. Questopotrebbe, addirittura, inserire dei propri banner. Questoin generale costituisce una violazione del diritto di

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proprietà delle informazioni per cui quasi sempre o sisottoscrive un accordo tra proprietario delle informazionie proprietario del mirror oppure occorre andare arichiedere i banner al proprietario delle informazioni perinserirli sulla pagina duplicata in locale nel momento incui questa viene richiesta.Il mirroring in generale diminuisce il traffico nella rete inquanto non è più necessario andare a utilizzare ognivolta tutte le tratte dal singolo cliente al fornitore diinformazioni.Il fatto che alcune pagine siano duplicate e che nonsiano mai richieste è statisticamente irrilevante a livellodi mirroring effettuato da ISP (se il mirroring è fatto inmodo intelligente). Diverso è il caso di un mirroringeffettuato da applicazioni residenti su periferiche diutenti residenziali. PC, o anche video registratori digitalidi nuova generazione, possono infatti tramite agentisoftware richiedere un mirroring di informazioni in mododa averle pronte localmente. In teoria un PC collegatotramite ADSL potrebbe essere configurato in modo taleda richiedere un continuo download di milioni di pagine.Quanta più memoria sarà disponibile localmente, tantopiù questo scenario potrebbe diventare attuale. Inpresenza di un flat rate è chiaro che il singoloutilizzatore non vede controindicazioni a questoapproccio. Dal punto di vista della rete, invece, averedei flussi costanti di trasmissione sballa completamentetutta la progettazione della rete, basata su di unamultiplazione statistica del traffico41.

41In effetti negli USA alcuni Service Provider hanno iniziato a fareretromarcia sul flat rate introducendo un tetto alla quantità di da-ti scaricabili in un certo periodo, tariffando quanto eccede questotetto. La risposta dei clienti non è stata positiva per cui in molti

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3.2 CachingProgrammi sofisticati sono inoltre in grado di prevederecon una buona approssimazione quale saràl’informazione che un navigatore andrà a richiederedopo aver navigato in una certa pagina42. A questopunto l’ISP può effettuare un caching della informazionimentre il cliente sta ancora leggendosi la pagina appenascaricata. Questo è un ulteriore meccanismo che puòessere utilizzato nei POP. A differenza del primo nonrichiede una memorizzazione “stabile” dellainformazione ma solo un’area di memoriasufficientemente grande da consentire il caricamentotemporaneo di informazioni.La progressiva disponibilità di grandi quantità dimemoria locale, sia questa su hard disk o su memorie apolimeri non scrivibili, tende ad alterare i flussi ditraffico e quindi le architetture di rete che sono statepensate per soddisfare al meglio certi flussi.

casi i Service Provider sono stati costretti ad una marcia indietro.Il problema comunque si pone e costituirà probabilmente la spintamaggiore verso il passaggio da reti di distribuzione in rame a reti infibra la cui capacità dovrebbe consentire di superare questi proble-mi, almeno per un certo tempo. Infatti la soluzione regge a pattodi limitare comunque la velocità di accesso. Se con una connessio-ne in fibra si fornisce al cliente una velocità di 100Mbps e questo lautilizza al 100% è chiaro che non abbiamo risolto il problema vistol’incremento della quantità dei dati che possono essere scaricati.42Un programma meno sofisticato potrebbe semplicemente carica-re tutte le pagine che sono indirizzate da link contenuti nella paginaappena richiesta dal “navigatore”. È chiaro che questo permettereb-be di garantire sempre la massima disponibilità dei dati; per controil numero di pagine inutilmente scaricate cresce notevolmente.

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3.3 Da streaming a burstLa disponibilità di enormi capacità di memoria su harddrive rende possibile effettuare la trasmissione inmodalità burst soddisfacendo la maggior parte dellerichieste. Se ad esempio oggi la richiesta di vedere unvideo richiede uno streaming (ed una banda più o menogrande in funzione della qualità desiderata) ladisponibilità di un disco locale su cui caricare il film facadere la necessità dello streaming. Potrei, ad esempio,uscire dall’ufficio alle sei di sera e con una chiamata datelefonino richiedere al Blockbuster di turno il film“Mission Impossible 5” entro le nove di sera. Dal miopunto di vista è irrilevante che il content provider miscarichi il film immediatamente o tra un’ora, come unflusso continuo di bit o in pezzi. Il content provider aquesto punto sfrutterà questa flessibilità per negoziare ilmiglior prezzo per scaricare i 2 GB che costituiscono ilfilm in qualità DVD.Il gestore della rete si troverà quindi a dover risponderea richieste di trasferimento file piuttosto che di serviziostreaming. Il mercato del trasporto dei bit va verso lo“spot market” in cui si negozia volta per volta il prezzo.

3.4 Da streaming a transazionaleNel caso in cui si utilizzino memorie come quelle apolimeri è chiaro che il film non può essere scaricato maquesto è irrilevante visto che il film si trova già sullamemoria. Una memoria delle dimensioni di una carta dicredito potrebbe agevolmente contenere 2000 film epotrebbe essere distribuita gratuitamente.Inserendo la memoria in un apposito lettore, magariintegrato nel televisore, posso vedere un piccolo clip di

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pubblicità per ogni film, o magari i primi 5 minuti delfilm. Se decido di guardare tutto il film ciò che serve èuna semplice transazione che mi consenta di richiedereil codice per decrittare il film, pagandone nel contempo idiritti.I giochi on line costituiscono un ulteriore elemento diinteresse dal punto di vista delle architetture ed ancheper questi la evoluzione della capacità di memoriarisulta essere un elemento decisivo.

3.5 Giocare in reteIn questo caso l’interesse dei content provider è quellodi garantirsi la proprietà del gioco ed il modo più sicuroè quello di mantenere presso i loro server il giocostesso. Il giocatore avrebbe sulla sua periferica di gioco(playstation o altro) solo una piccola parte che utilizzaper gestire l’interfaccia locale e per interagire con ilserver. Potrebbe anche essere presente una grandememoria locale, ad esempio contenente paesaggi escenari in cui si svolgerà il gioco ma le interazioni sonotutte gestite dal server in rete. Nuovamente vediamosvilupparsi un forte traffico di tipo transazionale ma, adifferenza di quello necessario per il pagamento e ladecrittazione di un film, questo pone dei forti requisitisui tempi di risposta.I giochi di ruolo43 che si sono diffusi negli Stati Unitirichiedono delle reti particolarmente sofisticate pergestire milioni gi giocatori in contemporanea. Inoltrequeste reti richiedono enormi quantità di memoria permantenere traccia del mondo virtuale che si viene a43Si veda, o meglio si giochi. . . , www.morphmg.com , owww.everquest.com .

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creare tramite le centinaia di migliaia di interazionigiornaliere. Allo stesso tempo cresce la memoria localerichiesta dai singoli giocatori che vogliono restareaggiornati su ciò che succede e la comunicazione traqueste memorie (centrale vs locali) nuovamentecomporta enormi flussi transazionale.In alcuni giochi i giocatori vengono avvertiti tramite SMSsu quanto sta accadendo in modo che in qualunqueistante possano reagire. È curioso notare che in questimondi virtuali si opera in una realtà cittadina die-government notevolmente più avanzata di quella realeed i servizi degli e-citizen sono parimenti altrettantoavanzati. Ad esempio nella vita reale non siamo ancorain grado di essere avvertiti in tempo reale quandoqualcuno suona il campanello di casa mentre noi siamofuori; in questi mondi virtuali, invece, questo avviene.I Blogger, precedentemente citati, sono ulteriori esempidi richieste di (relativamente) grandi quantità dimemoria centralizzata il cui accesso crea un traffico ditipo burst orientato alla transazione piuttosto che alloscambio di file.

4 Nuovi settori di applicazioneIl basso costo della memoria, la sua miniaturizzazione,la bassa energia richiesta e l’incremento di capacitàaprono la strada ad un suo inserimento in molti oggettidi uso comune e quindi a moltissime applicazioni.

4.1 Memoria nel telefoninoIl telefonino contiene tre tipi di memorie, una – invisibile– dedicata a garantirne il funzionamento, un’altra che

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viene utilizzata come una agenda per mantenere inumeri di telefono che ci servono ed una terzalocalizzata nella carta SIM, in cui è contenuto il nostroprofilo, la nostra identità e quello che . . . riusciamo afarci stare. Oggi le carte SIM più avanzate hanno unacapacità di 64 KB.Il motivo di questa “piccola capacità44” è da ricercarsinel fatto che la SIM deve continuare a mantenere i datianche se non è alimentata, consentendo quindi ditrasferirla da un telefonino all’altro senza perdereinformazioni. Gli sviluppi citati nel settore delle MRAM,disponibili probabilmente da fine 2004, potrebberoconsentire di aumentare di mille volte questa capacità.Analogamente la memoria – invisibile – del telefoninopotrà aumentare la sua capacità di almeno 10 volteentro i prossimi 2 anni consentendo di effettuareelaborazioni locali molto più sofisticate45. Inoltre lamemoria oggi utilizzata come agenda potrebbe passareda alcune centinaia di KB, di cui oggi dispone, a oltre 50MB sempre entro entro i prossimi due anni.L’incremento di questa memoria consentirà al telefoninodi raccogliere informazioni mentre siamo in giro, adesempio dialogando in WiFi con il supermercato mentrefacciamo la spesa. In questo modo potremmo, adesempio, portarci a casa, dentro al telefonino, le ricetteper cucinare quanto abbiamo comprato. Il telefoninopotrebbe diventare una specie di block notes, invisibile,

44Ricordo che la prima centrale elettronica realizzata in Italia aveva64KB di memoria. . . .45Perché questo sia possibile occorre che si rendano disponibili bat-terie con maggiore potenza di quelle attuali. Verso il 2004 dovreb-bero arrivare sul mercato delle micro celle a combustibile utilizzabilinei laptop e nei telefonini.

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che cattura quanto ci sta attorno. Sicuramente unodegli utilizzi sarà quello di registratore permettendoci diregistrare sia le chiamate che abbiamo fatto siacommenti che ci verrà voglia di fare. . .

4.2 Dai codici a barre alle tagIn qualche modo collegate al telefonino sono le “tag”.Queste sono delle microscopiche etichette che possonoessere lette anche da qualche metro di distanza tramiteun apposito campo elettromagnetico rotante. Iltelefonino del futuro (prossimo) sarà in grado di leggerequeste tag e speciali applicazioni consentiranno diaccedere a banche dati in rete per tradurre l’identitàdella tag in una informazione. Ad esempio, saràpossibile di fronte ad un monumento “catturare” tramitetelefonino la tag e ascoltare una guida vocale che ciracconta la storia del monumento.Oppure potremo utilizzare il telefonino per raccogliere letag associate a tutti gli oggetti che abbiamo in salotto eportarcele dietro mentre andiamo alla ricerca di unnuovo mobile. Non è più necessario prendere le misureo fare uno schizzo del salotto. Un qualunque computer,ad esempio quello presente nella esposizione dei mobili,sulla base delle tag che il telefonino gli trasferirà sarà ingrado di ricostruire esattamente il nostro salottopresentandocelo in una immagine tridimensionale.Infatti ad ogni tag il telefonino avrà anche associato laposizione e la tag stessa consente di reperire da unabanca dati del produttore le misure esatte del prodotto,la stoffa con cui è ricoperto il divano. . . A questo puntosarà banale inserire nel salotto virtuale anche il mobile

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che interessa e provare a vedere che effetto fa,ridisponendo magari i mobili che abbiamo.

4.3 Rabdomanti del XXI secoloDa non sottovalutare, in termini di utilità pratica, lapossibilità di cercare un oggetto tramite il telefonino. Seogni cosa che acquistiamo la “segniamo in agenda” nelnostro telefonino con la tag associata diventa possibilequando non la troviamo più andare in giro, come facevail rabdomante, con il nostro telefonino per la casa ( oper la camera d’albergo, o per il parco) fino a chequesto non rileva la tag, e quindi l’oggetto scomparso. Iltelefonino infatti emette un campo elettromagnetico cheprovoca la lettura di tutte le tag che sono presenti in unraggio di una decina di metri e nel momento in cui rilevala tag che stiamo cercando ci indica sullo schermo ladirezione in cui questa si trova. Per chi tende a perderespesso le cose, come me, credo che questo servizio siaimpagabile.

4.4 Il manuale in reteLa diffusione di capacità elaborativa, di sistemi divisualizzazione, di comunicazione locale e della memoriaporterà alla scomparsa dei libretti di istruzione. Già oggiquesti sono ridotti all’osso per applicazioni su computer(ad esempio per i giochi) in quanto il manuale ècontenuto nella applicazione stessa (sul CD che abbiamoacquistato o nel software scaricato dalla rete). In unprossimo futuro molti oggetti avranno il manuale diistruzioni al loro interno, pronto per essere consultatoquando serve; altri si limiteranno a contenere una tagche letta da un telefonino permetterà di collegarsi ad un

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numero gratuito da cui una voce sintetica fa le funzionidel manuale.I manuali diventeranno molto più semplici da seguire inquanto la maggiore disponibilità di memoria consentel’utilizzo di immagini e filmati.

4.5 Walkman . . . da manualeParlando di manuali. . . una azienda americana,En-Vision, ha recentemente messo in commercio undispositivo46, grande quanto un walkman, in grado dileggere dei microscopici chip integrati nelle etichetti diprodotti. Questi chip non sono equivalenti alle tag,anche se vengono letti utilizzando lo stessomeccanismo, ma sono vere e proprie memorie checontengono una spiegazione del prodotto. ScripTalk,questo il nome del prodotto, legge il chip tramite uncampo elettromagnetico e usando una applicazione disintesi della voce legge il testo. Questi chip sono per orainseriti nelle etichette di alcune medicine ma inprospettiva potrebbero essere utilizzati per qualunquecosa. L’evoluzione della memoria in termini didiminuzione di costo è l’elemento che rende possibile laintegrazione di chip all’interno delle etichette, mentre ilprogresso nella capacità rende possibile la realizzazionedi sistemi di sintesi della voce “portabili”. Non èovviamente fantascienza pensare che in un prossimofuturo con la diffusione di questi chip il nostro medicopossa registrare su questi la sua prescrizione e quindinoi risentirlo ogni volta spiegarci come dobbiamoprendere quella medicina.

46www.envisionamerica.com/txst1.html

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4.6 La macchina fotograficaLe macchine fotografiche digitali contengono unamemoria che consente di memorizzare le foto. Oggisono disponibili memorie fino ad un GB, quanto bastaper memorizzare mille foto in alta definizione, e nelfuturo questa capacità crescerà ulteriormente. Questamemoria può essere utilizzata non solo per contenerefotografie ma anche per contenere musica, commenti47.Può essere utilizzata per memorizzare dellepresentazioni da computer48 o delle pagine di testo.Queste potranno essere fruite sia collegando lamacchina fotografica ad uno schermo, sia sfruttando ilmirino elettronico o lo schermo della macchina stessa.In questo caso essendo lo schermo molto piccolooccorrerà ingrandire il particolare che interessa, non ècertamente l’ideale per leggere un libro. Tuttaviaessendo la macchina fotografica un oggetto piccolo cheprobabilmente fa parte dell’equipaggiamento “standard”di un turista, può essere conveniente memorizzarvicartine, appunti. . .

4.7 La nuova stilograficaGli appunti che prendiamo su foglietti sparsi potrebberoessere facilmente memorizzati all’interno della stessapenna, come la Anoto49 in figura 14, che potrebbe poi47Sono già diverse le case che offrono macchine fotografiche ingrado di riprodurre file Mp3.48È possibile caricare presentazioni PowerPoint, convertite trami-te una apposita applicazione, sulla macchina fotografica e quin-di collegandola ad un video proiettore effettuare la presentazionedirettamente da questa.49http://www.anoto.com/; al momento la penna non memorizzaquanto scriviamo ma lo trasmette direttamente tramite connessio-

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comunicarli al computer palmare o in prospettivaproiettarli su di un altro foglio quando ne avessimobisogno tramite dei microproiettori formati da laser,come quelli mostrati nella fotografia di figura 15, in cuila striscia di laser che forma il sistema di proiezione ègiustapposta alla cruna di un ago per dare l’idea delledimensioni.

Figura 14: Anoto, una penna in grado di riconoscere lascrittura ed elaborarla direttamente

4.8 Check up continuoNel campo della sanità si iniziano a vedere sistemi checonsentono di tenere sotto controllo diversi parametridel nostro corpo. È stato sviluppato uno spazzolino dadenti in grado di analizzare la saliva, rilevare pressione

ne radio. La disponibilità di memoria consentirebbe ovviamente dimemorizzare nella penna stessa le informazioni.

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Figura 15: Dimensione di un microproiettore laser aconfronto con la cruna di un ago

sanguigna e pulsazioni, fare una analisi del sanguetramite laser per determinare zuccheri e ematocrito. . .Tutti questi parametri possono essere memorizzati nellospazzolino (o nel bicchiere in cui lo appoggiamo) econsentire un confronto nel tempo.Il dischetto nella fotografia (figura 16) messo alla cinturaconsente di rilevare le attività motorie svolte durante lagiornata. Quando si rientra alla sera queste informazionisono elaborate da un computer che ci informa su quantecalorie sono state verosimilmente consumate esuggerisce anche una eventuale dieta o alcuni esercizi.Al Media Lab hanno costruito delle scarpe in grado dirilevare il modo in cui una persona cammina.Memorizzando queste informazioni nel tempo diventapossibile rilevare se si verificano degli scostamenti dalmodo normale di camminare. Questo è moltoimportante in quanto molti problemi cerebrali simanifestano inizialmente con impercettibili variazioni delmodo di camminare, talmente minuscole che la persona

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Figura 16: Dispositivo che consente di rilevare le attivitàmotorie svolte durante la giornata

non se ne accorge mentre questo sistema sì . Diventaquindi possibile intervenire per tempo con analisi emedicine per evitare degli ictus. Non solo. Disporre diuna “banca dati” che nel tempo ha memorizzatofedelmente il modo in cui ci si muove consente dipredisporre una terapia riabilitativa specifica perciascuna persona, nel caso, ad esempio, che ci si rompauna gamba. Quanto più il processo riabilitativo è miratoe specializzato tanto più efficace diventa e tanto più siabbreviano i tempi. La “carta della salute”, una specie dicarta di credito, che porteremo con noi nel futuro potràcontenere tutti questi dati, grazie allo sviluppo nelletecnologie dei sensori e alla evoluzione della capacità dimemoria.

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5 Nuovi servizi

5.1 Memorizzazione digitale dei filmLa crescente capacità di memoria degli hard disk hapermesso l’evoluzione dei videoregistratori. Negli USA laReplay50 offre un videoregistratore digitale che permettedi memorizzare le trasmissioni televisivi (anche piùcanali in contemporanea) direttamente su hard disk.Questo tipo di memorizzazione permette una ricerca piùrapida del programma, consente di evitare le pubblicità,effettua la registrazione esattamente del programmadesiderato (non quindi da un’ora ad un’altra come in unregistratore normale). Tramite particolari applicazioni,come Dartfish51, è possibile sovrapporre immaginiricevute in momenti diversi permettendo, ad esempio,di vedere come due sciatori hanno percorso una pista digara affiancandoli l’uno all’altro come mostrato in figura17.Inoltre i programmi registrati, essendo dei file, possonoanche essere scambiati52 con altre persone tramiteInternet.Sistemi come Dartfish possono trovare un’applicazioneanche nel settore del turismo o del gioco. Una ricerca

50http://www.replaytv.com/51Questa applicazione è stata utilizzata durante le Olimpiadi inver-nali del 2002 a Salt Lake. Il punto di partenza è la disponibilità dei fil-mati in formato digitale. Nei prossimi anni applicazioni come questadiventeranno comuni nei nostri registratori. www.dartfish.com52Tutto questo non piace alle aziende televisive che hanno iniziatouna serie di azioni legali per bloccarne la vendita. Analoghe azio-ni, tuttavia, erano state prese per bloccare i videoregistratori, senzasuccesso. Per approfondire su cosa si può fare con questi videore-gistratori: www.planetreplay.com , per dare una occhiata al sito perlo scambio di programmi registrati: http://www.swapdv.net/

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Figura 17: Applicazione di Dartfish che mostra ilconfronto tra due sciatori che hanno percorso la pista intempi diversi.

del Media Lab, ad esempio, consente di girare per lestrade di una città vedendo sovrapposta all’immaginedella città di oggi le immagini di come era la città moltianni prima. La stessa via avrebbe quindi due immagini,una di oggi, un’altra del passato memorizzata suqualche supporto e proiettata ad esempio su lenti diocchiali. Si potrebbero rivedere scene che sonoaccadute in una certa strada, magari le riprese di unfilm, rivivendole sovrapposte allo scenario di oggi.

5.2 Memorizzazione del mondo realeNel settore dei giochi si sta passando da una fase in cuile immagini “dello sfondo” sono sempre migliori graziead una grafica più accurata, resa possibile dallaevoluzione della potenza degli elaboratori, ad una in cuigli sfondi non sono altro che immagini reali del mondo.

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La Sony, ad esempio, per il suo nuovo gioco, Getaway53,ha utilizzato come sfondi 50.000 fotografie scattate perle strade di Londra in modo da fornire immagini “reali”.

Figura 18: Digital Globe fornisce fotografie della Terrada satellite, con una risoluzione di circa un metro.

Foto del mondo sono ormai alla portata di chiunquegrazie a servizi di alcune aziende54 che dai satellitifotografano la terra con una risoluzione di circa unmetro, come mostrato nella figura 18. Enormi banchedati contengono centinaia di milioni di fotografie dellaterra e tramite Internet è possibile andare a recuperareciò che interessa, a volte gratuitamente a volte pagandoqualcosa. È anche possibile richiedere che vengascattata una foto in modo da avere una situazioneaggiornata. Nel prossimo futuro per le mappe catastali igeometri useranno il satellite piuttosto che il teodolite.

53http://www.nytimes.com/2002/05/24/technology-/24GAME.html?todaysheadlines54ad esempio www.digitalglobe.com ehttp://terraserver.homeadvisor.msn.com/

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5.3 Il telegiornale dell’anno scorsoLa grande capacità di memoria rende possibile lacreazione di banche dati centralizzate accessibili tramitela rete di telecomunicazione. Ad esempio la CNNinsieme a Sony e IBM hanno iniziato a digitalizzare115.000 ore di trasmissione della CNN55 per consentirea chiunque di vedere, o rivedere, un servizio. La RAIrende disponibile da qualche anno la registrazione deisuoi giornali radio su internet.

5.4 Ritorno al passatoNegli Stati Uniti Alexa sta realizzando una “copia” delcontenuto di Internet56. L’obiettivo è di manteneretraccia dell’evoluzione delle informazioni in modo taleche si possa “tornare indietro” con l’orologio e vederecome era una certa pagina su Internet ad una certadata57. Ad inizio 2002 erano state memorizzateinformazioni per oltre 100 TB e queste stanno crescendoal ritmo di 12 TB al mese.La memorizzazione di quanto accade perché lo si possa“rivivere” nel futuro potrebbe trovare una applicazione alivello di ogni singola persona con una tecnologiachiamata “shadowing58”.Un insieme di sensori, opportunamente inglobati neinostri vestiti, nel telefonino, nell’orologio e quant’altro in

55http://www.nytimes.com/2001/04/23/technology/23SEAR.html56http://web.archive.org/57Non solo. Una applicazione, the Wayback machine, consente dinavigare in Internet come internet si presentava a quella data.58Per una analisi dettagliata sulle tecnologie alla base dello shado-wing, oltre alla capacità di memoria, e le sue implicazioni vedere:http://fc.telecomitalia.it/futuro/

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modo da non risultare percepibili, potranno catturaretutto quanto avviene intorno a noi, quello che diciamo,sentiamo, vediamo. Tutte queste informazioni, circa 20GB al giorno, sono raccolte in una memoria che potràpoi essere acceduta per rivedere cosa è successo.

5.5 Memoria con le ruoteAnche oggetti come le macchine, saranno dotati di unamemoria che consentirà di erogare una varietà di nuoviservizi. Un’auto, mentre è ferma al distributore per fareil pieno, può fare anche il pieno di bit, ad esempiocaricandosi tramite una rete wireless locale un cartoneanimato che i bambini potranno guardare durante ilviaggio.Durante la notte l’auto può mettersi in memoria letrasmissioni di varie stazioni radio, preparando unasintesi secondo un palinsesto che ci aggrada, in modoche al mattino mentre andiamo in ufficio possiamoascoltare quello che ci interessa.

5.6 Informazioni appiccicoseLe informazioni saranno sempre più numerose ma tratante solo alcune saranno quelle che in un certomomento ci serviranno. La capacità di memoria cipermette però di portarcele dietro sempre. Il fatto è chealcune di queste informazioni cambiano nel tempo equindi la copia che mi porto dietro dovrà esserecostantemente aggiornata. Inoltre dovrò in qualchemodo garantirmi che effettivamente queste informazioniin qualche modo mi seguano. Posso immaginare cheinformazioni raccolte automaticamente durante la nottedal PC di casa collegato ad Internet vengano

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automaticamente travasate sulla macchina in garage inmodo da averle disponibili quando andrò in ufficio. Poi,arrivato in ufficio, queste mi seguiranno andando adepositarsi sul PC sulla scrivania. Se devo prendere unaereo le informazioni dovranno essere trasferite e reseaccessibili dallo schermo del mio sedile59. . .Un servizio da poco lanciato da una società di telefoninipermette di lasciare le informazioni nel punto in cui sonostate generate. L’SMS, anziché essere trasmesso ad unaltro telefonino, rimane a galleggiare nell’aria pronto adessere recapitato sul telefonino che si trova a passareper quel punto. In un certo senso l’informazione rimaneappiccicata ad un posto. Chi genera il messaggio puòspecificare se questo debba essere ricevuto dal primoche passa, dai primi cento, da tutti per un periodo didue giorni. . . o solo da un certo insieme di telefonini.La fornitura di un servizio di questo genere richiede unadisponibilità di memoria in rete con delle applicazioniche sulla base delle istruzioni ricevute rendanodisponibile l’informazione.Come si vede i servizi resi possibili dalla evoluzione dellacapacità di memoria unita alle telecomunicazioni sonomoltissimi e costituiranno una importante fonte diintroiti per le società di telecomunicazioni ed anche per ifornitori di contenuti e per chiunque sappia proporremodi accattivanti di utilizzo delle informazioni.59La Lufthansa sta sperimentando una rete wireless a bordo di unsuo Jumbo che fa capo ad un server sull’aereo su cui vengono cari-cate le informazioni che i passeggeri si portano dietro in modo chequesti le possano avere disponibili durante il volo.

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6 Alcune riflessioni conclusiveL’evoluzione tecnologica risponde, e a volte risolve,alcuni problemi ma allo stesso tempo apre nuovepossibilità e con queste, spesso, si aprono nuovedomande. A conclusione di questa presentazione, sulleprospettive aperte dall’evoluzione nel settore dellememorie, mi pare opportuno toccare almeno alcuni tra imolti aspetti aperti da queste tecnologie.

6.1 WetwareUn punto che non ho trattato, anche se fra le righe ladomanda può essere stata stimolata, è quello dellaconnessione tra questi supporti fisici di memoria e lanostra memoria. Si potrà impiantare un chip sullanostra testa per garantirci una “espansione di memoria”così come oggi aggiungiamo memoria al PC?

Figura 19: Occhiali con telecamera integrata inviano leinformazioni direttamente alle cellule cerebrali di un nonvedente.

Questo settore scientifico-tecnologico si chiama

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“wetware”, cioè sostanza umida perché a differenza delsilicio che compone i chip la materia vivente èsostanzialmente costituita da acqua e quindi è. . .bagnata. L’interconnessione tra chip e materia vivente èoggetto di molti studi, ad esempio come mostrato infigura 19 sono stati realizzati degli occhiali con unatelecamera integrata per restituire in parte la vista aiciechi. I segnali elettrici generati dalla telecamera sonoelaborati da un elaboratore (integrato negli occhialistessi) che li invia tramite un fascio di fili direttamentealle cellule cerebrali deputate alla elaborazione delleimmagini. Le terminazioni dei fili sono costituite damicro aghi che si inseriscono direttamente nelle cellulenervose.Il collegamento di una memoria al cervello si presentaproblematico non per l’aspetto delle connessioni tra chipe cellule nervose ma perché da un lato non si saprebbedove effettuare le connessioni, in quanto non esiste nelcervello una zona di “memoria”, e dall’altro perché nonesiste nel cervello un processo di lettura di memoria percui non si potrebbe attivare un trasferimento diinformazioni. Allo stato attuale delle conoscenze quindisi deve affermare che non esiste la possibilità diimpiantarci in testa qualche GB in più.Tuttavia è possibile immaginare dei sistemi che siano ingrado di fornirci informazioni quando potremmo avernebisogno, in modo del tutto automatico. Ad esempioalcuni esperimenti nel campo del riconoscimentofacciale potrebbero consentire di accedere ad unamemoria ausiliaria che ci portiamo appresso in modo dafarci apparire, sovrapposto alla immagine di unapersona che stiamo incontrando il suo nome e magarialcuni punti che ci aiutano a ricordare che tipo di affari

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stiamo facendo con quella persona.Una micro telecamera impiantata sugli occhialitrasferisce l’immagine della persona ad unmicrocomputer che cerca nella memoria che abbiamocon noi questa faccia. Potrebbe essere una persona cheabbiamo precedentemente incontrato e che lo stessocomputer ha provveduto ad inserire in memoria oppureun cliente della nostra ditta che non abbiamo maiincontrato ma la cui immagine ci è stata caricata inmemoria dal sistema informativo aziendale. Se la facciaè contenuta nella memoria, il computer recupera leinformazioni disponibili, dal nome a quando lo abbiamoincontrato l’ultima volta, a che tipo di cliente è per lanostra azienda ai contratti precedentemente conclusi aquelli in corso. . . Queste informazioni possono esserepresentate sovrapponendo alcune scritte sugli occhiali omagari possono esserci bisbigliate all’orecchio. . .In questo modo, ovviamente, otteniamo un’espansionedella nostra memoria neurale. Nuove tecnologiepermetteranno sicuramente di espandere questo tipo diausilio alla nostra memoria e, tutto sommato, nondovrebbero spaventarci più di tanto visto che non sitratta in fondo che di un piccolo miglioramento dellaagenda o del diario che molti oggi già tengono.Il chip impiantato sul cervello per espandere lamemoria, invece, no.

6.2 Ricordare e dimenticareMa non è solo un problema di un’incompatibilitàstrutturale tra il modo in cui noi ricordiamo le cose equello in cui un chip organizza le informazioni. Credoche vi sia un qualcosa di più profondo che in qualche

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modo mette in luce anche il limite della memorizzazionesui chip. Quello che manca al chip, almeno per ora, è lacapacità di dimenticare. Per strano che possa sembraremolti studiosi sono concordi nell’affermare che lacapacità di dimenticare è altrettanto importante diquella di ricordare. È lo sfumarsi dei ricordi che cipermette la concettualizzazione, è la loro scomparsa chein qualche modo ci permette di ordinare le informazionia seconda della loro importanza (e valore soggettivo).Nel nostro cervello abbiamo sia strutture che cipermettono di ricordare sia strutture che cancellano iricordi. Disfunzioni in queste aree causano problemialtrettanto seri. Gli stessi, peraltro, che ha lamemorizzazione di informazioni sui chip. Quando questesuperano un certo numero non riusciamo più araccapezzarci.Una delle sfide aperte nelle tecnologie dimemorizzazione è quella di ordinamento delleinformazioni per permetterne poi un reperimento. Oggil’ordinamento usuale è quello alfabetico (o numerico), inalcuni casi sofisticato attribuendo dei pesi allainformazione60. Come si fa a ripescare una canzonefischiettandone il motivo? Provate con un amico evedrete che la cosa è semplice, provate con un PC (ocon Internet) e vedrete quanto è difficile (impossibile).Come si fa a chiedere “chi era quella persona che avevala “r” francese?” – idem.60Un esempio è costituito dai siti web a struttura dinamica in cuila presentazione delle informazioni cambia al variare dell’interessemostrato dai navigatori rispetto a quelle informazioni, ad esempiowww.everything2.com

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6.3 Sicurezza dei datiUn’altra area di forte interesse collegata alla evoluzionedelle memorie riguarda la sicurezza dei dati. Come si faa garantirla? Il problema è tutt’altro che semplice equanto più si vengono a creare grandi banche diinformazioni tanto più aumentano le motivazioni per unhacker per cercare di entrare nella memoria. Inoltre ladiffusione di copie di memoria rende ancora più difficilegarantire la sicurezza complessiva. Basta un “buco disicurezza” in una di queste copie e tutto crolla.Un’impresa può proteggere attentamente i propri datima poi quando accetta di trasferirli ad un suodipendente apre un potenziale ingresso ad hackers61. Letelecomunicazioni potrebbero essere di aiuto in quantose si impedisce di effettuare copie dei dati in periferia,obbligando gli utilizzatori ad accedere sempre e solo allazona in cui i dati sono protetti, il rischio diminuisce. Inquesto modo, ad esempio, non vengono mai rivelati idati di un cliente ai propri dipendenti ma solo unaelaborazione di quei dati che risulta necessaria per unacerta attività. È certamente molto più robusta la linea ditelecomunicazioni rispetto ad una intrusione che nonuna banca dati residente su una memoria periferica.

6.4 Durabilità del supportoUn ulteriore aspetto, di notevole rilevanza inprospettiva, è quello della curabilità dei supportiinformativi. Si usa spesso dire che oggi abbiamo ancora

61Si deve comunque ricordare che le statistiche oggi indicano cheil maggiore pericolo di furto di dati non deriva da attacchi esterni mainterni, è l’impiegato stesso che approfitta dei suoi diritti di accessoper impadronirsi impropriamente delle informazioni.

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la possibilità di leggere le scritte degli egizi sui papiri dicinquemila anni fa mentre non riusciamo più a leggerela lettera che avevamo memorizzato dieci anni fautilizzando un floppy disk che oggi non possiamo più aleggere essendo scomparso l’hardware con cui leggerlo.Il paragone fa effetto ma non è completamente corretto.Quasi tutti i papiri che esistevano allora sono scomparsie non solo dopo 5000 anni. La maggior parte delleinformazioni basate su carta, pergamena. . . .sonoscomparse in breve tempo e per una varietà di motivi.La biblioteca di Alessandria è andata distrutta perchéuno sceicco di cattivo umore aveva deciso che non erautile, o forse dannosa.Questo non toglie che il problema sia reale e che almomento non abbia sostanzialmente una risposta. Ilsupporto indistruttibile (e il relativo lettoreindistruttibile) non esiste. Ad oggi le proposte sono tuttesul versante della messa a punto di processi chegarantiscano la conservazione nel tempo,sostanzialmente come facevano i monaci benedettini1000 anni fa: cioè riscrivendo man mano le informazionisu nuovi supporti via via che quelli esistenti iniziano adinvecchiare.Il problema oggi è reso ulteriormente complicato dalfatto che la codifica delle informazioni richiede delleapplicazioni specifiche (una volta queste applicazionierano gli occhi e le capacità del cervello, entramberimaste stabili nei secoli) e la loro esistenza ècondizionata ad una convenienza economica che varianel tempo.Non credo tuttavia ci sia da preoccuparsieccessivamente: in fondo ad ogni problema corrispondeuna opportunità di business e la distribuzione delle

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informazioni, il loro valore, e la loro intrinseca fragilità èla migliore garanzia per il futuro del settore delletelecomunicazioni.

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