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Tempo addietro, era forse l’11 maggio, qualcuno di BOINC.Italy aveva lasciato un commento sul blog del sito, dove si faceva riferimento a un servizio di TGR Leonardo della RAI andato in onda il giorno prima, dove veniva citata la ricerca Stardust@home e venivano riportati anche alcuni nomi di italiani che vi partecipavano.


Ebbene, uno di quei partecipanti sono proprio io (Carlo Rigamonti – nick zioriga). Dopo essermi presentato sul blog, mi è stato chiesto di scrivere qualcosa e dopo faticoso lavorio di ricerca info e di stesura di un documento, spero comprensibile, ecco quanto sono riuscito a scrivere sia sul progetto sia sulla mia partecipazione a Stardust@home.

Per chi volesse rivedere l’articolo apparso sulla TV ecco il link:

TGR Leonardo del giorno 10 maggio 2013


Un po' di storia.

Nel periodo dal 2000-2002 una sonda, lanciata nello spazio dalla NASA, ha catturato sia materiale proveniente da una cometa  (la 81P/Wild1) sia, in un particolare periodo della sua permanenza nello spazio, “polvere interstellare”

Stardust Dust Collector with aerogel.

Nella foto riportata si nota quella specie di “racchetta da tennis”, che è l’elemento captatore utilizzato per lo scopo del progetto e che è la base su cui si è focalizzata l’attenzione del progetto Stardust@home. Questo captatore è composto da quelle piccole piastrelle (ne sono risultate 126 correttamente funzionanti) di 1000 cm quadrati che contengono una particolare sostanza, chiamata “aerogel” ottenuta da silicone disidratato, adatta a catturare le particelle interstellari.

Nel gennaio 2006 questa sonda è stata recuperata e si è potuto quindi iniziare ad analizzare in dettaglio i campioni così ottenuti.
Ovviamente già prima che la sonda atterrasse gli scienziati si erano posti il problema su come ritrovare le particelle all’interno delle piastrelle di aerogel, cioè come fare per individuare quella specie di “carotaggio” che viene formato dalla traiettoria di penetrazione della particella ricercata .
Non potendo intervenire su ogni singola piastrella con mezzi fisici per non danneggiarla, l’equipe di scienziati ha pensato di effettuare delle scansioni a varie profondità con un microscopio automatizzato, ottenendo immagini la cui successione poteva comporre una specie di filmato su cui poteva essere individuata la particella ricercata.
Da un conteggio del numero di immagini e dei filmati che sarebbero stati così generati (nell’ordine di 1.6 milioni) e del tempo stimabile per una osservazione attenta delle stesse ne è uscito fuori un valore altissimo di tempo, sicuramente fuori della portata dell’equipe di scienziate del team.
Il responsabile di questa ricerca, Andrew J. Westphal dell’università di Berkeley, si mise in contatto con David Anderson (della stessa università – e che tutti i partecipanti al gruppo BOINC.Italy dovrebbero conoscere di nome, in quanto padre ideatore, fondatore e sviluppatore iniziale di BOINC nonchè attuale responsabile), e da questo incontro è nato il progetto Stardust@home che ha iniziato a coinvolgere nel lavoro volontari in tutto il mondo. Nella prima fase si sono presentati in oltre 30000, attualmente sono decisamente meno. Fra questi circa 500 italiani.
Mi risulta inoltre che questo sia il primo progetto di intelligenza distribuita e, come si vedrà successivamente, anche quello meglio organizzato.


Come funziona Stardust@home


La logica fondamentale di funzionamento è analoga a quella di BOINC: viene trasmesso a ogni utente una serie di immagini ottenute a profondità variabile nell’aerogel e, facendo scorrere il mouse lungo una scala graduata (come si vede nell’immagine riportata), queste immagini  possono essere viste ed analizzate, in modo da individuare più facilmente la traiettoria di penetrazione della particella.

D

In questa immagine si vede un tipo di traccia lasciata dalla micro particella nonchè la particella stessa (ne sono state trovate di tanti tipi). A lato si vede la scala graduata con la quale poter vedere alle diverse profondità. Attenzione però che non tutte le particelle lasciano una traccia così chiaramente identificabile.

Questa ricerca è passata attraverso varie fase di approfondimento e di miglioramento della funzionalità.
Dovrei dire che all’inizio si è andati avanti un po’ a “tentoni” perché non si sapeva a priori quale doveva essere la forma esatta di traccia per ogni tipo di particella e per ogni tipo di impatto (angolo e velocità). A tal proposito l’equipe di progetto ha eseguito sperimentazioni di “sparo” di particelle, attraverso acceleratori, per controllare meglio la tipologia di traccia che si sarebbe dovuto cercare.


Come partecipare

Dal punto di vista operativo per i volontari, i passi necessari per poter partecipare sono prima di tutto seguire un “tutorial” e poi superare un esame la cui votazione è la percentuale di risposte/identificazione corretta su una serie di poche decine di filmati. Questi filmati ovviamente posso contenere o non contenere una traccia. 

Non è assolutamente niente di preoccupante; è facile passarlo, basta stare solo molto attenti: è un pò come quei giochi di enigmistica in cui bisogna identificare una figura nascosta in una immagine.
Nella fase operativa si deve poi cliccare nella posizione nella quale si ritiene di aver individuato una particella.
Questo progetto è organizzato in modo analogo ai progetti Boinc nel senso che vengono attribuiti dei punteggi a ogni partecipante (cosa che non mi risulta avvenire negli altri progetti di “intelligenza distribuita”) in funzione della identificazione corretta delle particelle in filmati particolari (creati ad “hoc”) che vengono inseriti ogni tanto all’esame del volontario.
L’inserimento di questi filmati (inizialmente chiamati “calibration”) è di molto aiuto sia per mantenere attiva l’attenzione, sia per dare un incentivo ad accumulare punteggio e sia anche per non frustrare i partecipanti con lunghissime serie di immagini di tipo vuoto (tra una traccia reale e l’altra, cioè non di quelle messe ad arte, potrebbero intercorrere anche migliaia di immagini), mantenendo così in “allerta” il volontario.
Si tenga presente che a livello preventivo era stata fatta una stima per la quale su 1,6 milioni di filmati si sarebbero dovute trovare quasi un cinquantina di tracce.

In secondo luogo bisogna avere tanta passione per la ricerca, tanta voglia e … tanto tempo.
Uno stimolo non indifferente, non necessariamente per tutti i volontari, è anche la volontà di apparire in posizione alta nella graduatoria dei punteggi.
A proposito di punteggio, nella fase attuale, i punti che si ottengono con l’esatta individuazione di una particella inserita artificialmente, sono proporzionali alla difficoltà di sua individuazione, cioè più difficile è l’identificazione della particella, cioè più piccola, più alto è il punteggio. Viene anche gestito un secondo tipo di punteggio che è, e vuole essere, una valutazione della capacità/bravura del singolo volontario ad individuare la particella.
In altre parole il primo tipo di punteggio individua la quantità di particelle individuate, che è proporzionale al lavoro svolto, mentre il secondo è un indice che può aumentare, ma anche diminuire in funzione delle risposte esatte o sbagliate.


Punti di forza di questa ricerca

Avendo partecipato anche ad altre ricerche di “intelligenza distribuita”, mi sembra che questa sia quella meglio organizzata in quanto proprio l’inserzione di immagini/filmati “civetta” e del sistema di punteggio associato, permettono una corretta percezione del proprio lavoro. 

Mi ricordo in effetti che nelle altre ricerche ogni tanto veniva fuori un senso di frustrazione nel non poter percepire quanto il mio tempo fosse sfruttato bene e correttamente.

Anche lo stimolo a migliorare i propri punteggi può essere una molla importante.
A livello di notizia, posso citare il caso di un volontario americano con cui sono entrato in contatto, il quale si era imposto, quasi come motivo fondamentale di vita, il dover apparire in testa alla classifica di questa ricerca. Per ottenere questo si era imposto di lavorare non meno di 8 ore al giorno sempre davanti al monitor.
Purtroppo però, questa sua ubriacatura di ricerca di particelle si è aggiunta ad altre cause che lo hanno portato alla separazione matrimoniale!

Inoltre in questa ricerca, sono state anche presentate delle pubblicazioni scientifiche, nelle quali sono stati citati i volontari che hanno individuato una particella: io sono già stato citato in una pubblicazione di qualche anno fa. Mi ricordo in quella occasione la sorpresa di trovare, in mezzo a relatori provenienti dalle più prestigiose realtà scientifiche (NASA, Università di Berkeley, ed altre) anche il mio nome.
Un altro motivo di soddisfazione è stato il ricevimento di una targa sulla quale è inserito un frammento di aerogel e che riporta il mio nome, come si può vedere nella seguente foto.

Foto0029


Il gruppo Red Team

Nel 2008 è stato anche creato il gruppo denominato Red Team, al quale io partecipo, i cui compiti sono quello di valutare i filmati che gli altri volontari avevano indicato come contenenti possibili particelle (e che vengono riportati in un apposito elenco) e quello di poter “promuovere” i filmati che ogni partecipante del Red Team ha individuato.

In altre parole, ai membri di questo gruppo viene data la possibilità di un coinvolgimento operativo più ampio, in modo da supportare meglio l’avanzamento della ricerca.

 

Informazioni sui progetti di intelligenza distribuita

Alla fine di questo mio breve articolo voglio riportare anche un link a un sito che io ritengo essere il migliore come elencazione dei progetti di ricerca, sia di tipo di “elaborazione distribuita” del tipo di quella gestita da BOINC (ma non solo di questa piattaforma), sia di “intelligenza distribuita”.

Il sito in questione è: http://distributedcomputing.info/

In questo sito vengono anche riportati i link ad articoli che appaiono in internet sui vari progetti riportati.

 


 

Un ringraziamento particolare al mio amico Augusto Ardizzone (è l’intervistato che appare nel servizio TG Leonardo) per il suo aiuto nel rintracciare documentazione e nella preparazione di questo articolo.



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Avatar di aquilone
aquilone ha risposto alla discussione #96579 28/09/2013 11:11
Hall of Fame

Intanto possiamo inserire:

Augusto Cortemiglia
co-scopritore della PSR J1644-46 (19 luglio 2012)
einstein@home project
arxiv.org/pdf/1302.0467v3.pdf
Avatar di zioriga
zioriga ha risposto alla discussione #93731 13/07/2013 07:57
@Giobatta
forse le tue perplessità nascono dai vari tipi di filmati esistenti.
Voglio provare a sintetizzarne le tipologie:

1. filmati create "ad arte" - (Power Movies) - creano punteggio
sono quelli per i quali la risposta corretta dell'utente genera un incremento di punteggio. Questi sono stati creati partendo da tracce già trovate da altri utenti, ottenendo altri filmati tramite operazione di riflessione rispetto agli assi principali. Altri Power Movies sono stati creati inserendo elettronicamente tracce ridimensionate e/o ruotate - queste sono abbastanza facili da trovare perchè l'operazione di creazione di un "tassello elettronico" è stato eseguito in modo un po maldestro, per cui si trova facilmente il tassello e all'interno dello stesso si trova la traccia. Di questi per ora ci sono circa 1000 filmati. La procedura di visualizzazione te ne presenta mediamente uno ogni 6-7 filmati visionati:

2. filmati creati ad arte - non creano punteggio
Questi sono stati creati tramite degli acceleratori di particelle. Sono abbastanza facili da vedere perchè le tracce sono molto evidenti nel senso che si sviluppano per una buona parte dell'immagine. E' meglio indicare la presenza della traccia, ma ciò risulta ininfluente sia in termini di punteggio sia in termini di scoperta di traccia interstellari (per quanto detto prima). Non so dire quante siano queste tracce.

3. tutti gli altri filmati
Sono la stragrande maggioranza, sono quelli "reali" cioè quelli su cui gli utenti devono esprimersi sulla presnza o assenza di traccia. Alla fine del progetto ne saranno stati generati intorno al 1,5-1,6 milioni di filmati. per ora ne sono stati generati tra 1/3 e 1/4 . E solo questi sono importantissimi ai fini della ricerca, quelli precedenti sono solo di aiuto. Ovviamente questi non danno punteggio, se sei bravo e fortunato puoi trovare una traccia ed essere citato nella "hall of fame". Tieni presente che i filmati interessanti (sui quali si può avere qualche speranza che ci sia una traccia) ti possono capitare con una frequenza bassissima anche meno di 1 ogni 10000.

Detto questo, sperando di essere stato abbastanza ........ confuso, ti auguro tu voglia continuare ogni tanto a partecipare al progetto
Avatar di ReLeon
ReLeon ha risposto alla discussione #93709 12/07/2013 12:49
Giobatta65 ha scritto:

come ho scritto c'era la possibilita' di non aver capito nulla :D


Ti verrà data una seconda chance, se fallirai verrai castigato :frusta: :asd:

vai tranquillo è un'opportunità, solo che ci metti tempo ed energie anche tu e non solo il pc.... :ave:
Avatar di Giobatta65
Giobatta65 ha risposto alla discussione #93707 12/07/2013 12:12
come ho scritto c'era la possibilita' di non aver capito nulla :D
Avatar di astroale
astroale ha risposto alla discussione #93698 11/07/2013 14:45
zioriga ha scritto:

Non c'è nessuna ottimizzazione di foto nè tanto meno un predittore

In effetti se l'hanno chiamato "microscopio virtuale" ci sarà un motivo,
cmq basta leggere :read: quelle poche righe di istruzioni prima di cominciare a smanettare ;)
Avatar di zioriga
zioriga ha risposto alla discussione #93696 11/07/2013 14:19
@ Giobatta

non riesco sinceramente a capire le tue perplessità.

Quello che i progettisti sono riusciti a fare è l'insieme di una quarantina di foto, per ogni filmato, con il fuoco a varie profondità.

E da quello si è partiti per cercare di individuare le possibili tracce.

Tocca a noi volontari cercare queste tracce con il materiale che c'è.

Non c'è nessuna ottimizzazione di foto nè tanto meno un predittore

Spero di essere stato chiaro
Avatar di Giobatta65
Giobatta65 ha risposto alla discussione #93694 11/07/2013 11:03
astroale ha scritto:

Giobatta65 ha scritto:

posso dire che stardust mi pare una boiata?

eh ? perchè di grazia ?
cmq a prescindere :frusta:
e anche :punizione:

praticamente: ma quanto e' sfocato il mio microscopio? :D
un immenso interpolatore?
boh .... non mi convince
imho ovviamente :)

:what:


beh e' un interpolatore/predittore di pixel sulle foto esistenti, non mi pare altro

non so' perche' mi vengono in mente quei mentecatti di CSI che ti estrapolano la targa a 3km di un SUV a 300 all'ora preso da una webcam 320x200 a scale di grigio, sgranellata quanto una granita e posta in posizione assurda ..... ovviamente con ricostruzione tridimensionale e ologramma alla Riddick sul tavolo :D

ok .... dopo quest'immondo OT ... ci sta anche che non abbia capito nulla del progetto
ma a giudicare dalle sequenze mi pareva un "ottimizzatore" di foto davvero
ogni esplichescion che mi contraddica e' benvenuta :ave:
Avatar di astroale
astroale ha risposto alla discussione #93662 09/07/2013 11:19
Giobatta65 ha scritto:

posso dire che stardust mi pare una boiata?

eh ? perchè di grazia ?
cmq a prescindere :frusta:
e anche :punizione:

praticamente: ma quanto e' sfocato il mio microscopio? :D
un immenso interpolatore?
boh .... non mi convince
imho ovviamente :)

:what:
Avatar di Giobatta65
Giobatta65 ha risposto alla discussione #93642 08/07/2013 18:19
posso dire che stardust mi pare una boiata?
praticamente: ma quanto e' sfocato il mio microscopio? :D
un immenso interpolatore?
boh .... non mi convince
imho ovviamente :)
Avatar di ReLeon
ReLeon ha risposto alla discussione #93601 07/07/2013 08:53
astroale ha scritto:

Proporrei agli admin di BI una "hall of fame" (una volta tanto scolleglata dalle statistiche BOINC, di cui siamo già strapieni), che riporti tutti i nomi (italiani) di coloro che per impegno e/o fortuna hanno direttamente contribuito ad una scoperta, ad esempio lato BOINC mi sembra che sull'Einstein@home un co-scopritore di pulsar fosse italiano.
Direi che come regola generale nella "hall of fame", potrrebbero entrare i nomi di coloro che sono stati inseriti in firma a pubblicazioni scientifiche basate su progetti di CS sia BOINC che non. Che ne dite ?


Concordo,
Trovo giusto dare questo tipo di riconoscimento.
Come se fossimo in qualche scuola dove risaltano i nomi degli alunni che hanno partecipato.... alle olimpiadi di matematica ( è un esempio...) o che per altre discipline hanno ricevuto notorietà a livello nazionale o regionale.
Avatar di zioriga
zioriga ha risposto alla discussione #93587 06/07/2013 08:04
@ Aquilone

una prima rapida risposta:
non so come tu hai fatto a dare i numeri dei primi 10 italiani nelle varie fasi del progetto.

Per quello che so io mi risultano valori leggermente differenti.

Per quanto riguarda inoltre la citazione del Red team c'è da dire che ora quelli attivi nella fase di ricerca sono pochissimi (nel senso che molti sono ancora iscritti, ma non stanno facendo più nulla da qualche anno)

Se non ricordo male il mio amico Augusto (McAngus) nel documento che aveva passato alla responsabile del servizio c'era anche qualche altro nome, ma evidentemente i giornalisti scientifici commettono qualche errore.

Ad ogni modo verificherò meglio i dati
Avatar di astroale
astroale ha risposto alla discussione #93583 05/07/2013 21:10
Proporrei agli admin di BI una "hall of fame" (una volta tanto scolleglata dalle statistiche BOINC, di cui siamo già strapieni), che riporti tutti i nomi (italiani) di coloro che per impegno e/o fortuna hanno direttamente contribuito ad una scoperta, ad esempio lato BOINC mi sembra che sull'Einstein@home un co-scopritore di pulsar fosse italiano.
Direi che come regola generale nella "hall of fame", potrrebbero entrare i nomi di coloro che sono stati inseriti in firma a pubblicazioni scientifiche basate su progetti di CS sia BOINC che non. Che ne dite ?
Avatar di aquilone
aquilone ha risposto alla discussione #93582 05/07/2013 20:55
Da una rapida ricerca in rete e salvo errori, tra i primi dieci per ogni fase conclusa dello stardust@home, abbiamo:

Phase 1 = 1 italiano
Phase 2 = 3 italiani
Phase 3 = 2 italiani
Phase 4 = 0 italiani
Phase 5 = 2 italiani

Il Red Team è composto da 38 membri di cui 6 sono italiani.

Tra i coautori della carta scientifica e accreditamenti alla scoperta sono indicati 8 italiani.

Alcuni nominativi si ripetono, pertanto dovrebbero essere non più di 10 gli italiani coinvolti limitandoci ai campi di cui sopra.
Avatar di astroale
astroale ha risposto alla discussione #93576 05/07/2013 17:29
aquilone ha scritto:

Intanto complimenti vivissimi !!

Credo, tuttavia, che sarebbe stato bello e giusto anche citare gli altri italiani coinvolti nel progetto. Certo non tutti gli oltre 500 ma almeno quelli presenti nel Red Team e/o presenti sin dall'inizio e/o coautori nelle carte scientifiche menzionate nel video.
ad majora

Giustizzimo! :approve:
Va beh che essendo nel video, diciamo che "multimedialmente" sono anche nel blog.
Cmq sarebbe motivo di orgoglio per il team, poter cercare il loro nome con google e quindi finire qui su BOINC.Italy
Avatar di aquilone
aquilone ha risposto alla discussione #93573 05/07/2013 15:50
Intanto complimenti vivissimi !!

Credo, tuttavia, che sarebbe stato bello e giusto anche citare gli altri italiani coinvolti nel progetto. Certo non tutti gli oltre 500 ma almeno quelli presenti nel Red Team e/o presenti sin dall'inizio e/o coautori nelle carte scientifiche menzionate nel video.
ad majora
Avatar di Giobatta65
Giobatta65 ha risposto alla discussione #93289 21/06/2013 10:40
Rick! ha scritto:

Magari facevi anche tu, oltre al SETI, anche il MersennePrimeSearch?
Che esiste tuttora e sono sempre tentato di metterlo su :)


onestamente non ricordo, cioe'... stiamo parlando di 20 anni fa' o quando e' iniziato il programma SETI
ormai sono vecio
e citrullo :D
Avatar di Rick!
Rick! ha risposto alla discussione #93285 21/06/2013 10:27
Magari facevi anche tu, oltre al SETI, anche il MersennePrimeSearch?
Che esiste tuttora e sono sempre tentato di metterlo su :)
Avatar di Giobatta65
Giobatta65 ha risposto alla discussione #93283 21/06/2013 10:05
dico la mia boiata odierna:
le citazioni sono sempre benvenute
per esempio io partecipavo a SETI che era ancora un progetto DOS o giu' di la' anni e anni or sono
poi mi sono stancato, anche perche' mancava una piattaforma comune e serviva un client per ogni boiata
sono finito qua grazie ad un documentario su Sky (si ok, tutti maledicete Sky in questo momento)
che parlo' appunto della piattaforma comune "boinc"
dopo mi sono interessato e .... eccomi qua
(non ditemelo: domani tutti su mediaset premium :D)
Avatar di zioriga
zioriga ha risposto alla discussione #93269 21/06/2013 07:59
@astroale.
Mi è scappato un errore madornale. Il microscopio è di tipo ottico, non elettronico. :muro: :frusta:

Per il resto, per quanto riguarda la costanza nel seguire il progetto, basta solo farlo un po per volta, a mo di passatempo. Magari anche fermarsi per qualche mese e poi riprendere e così via.
Avatar di astroale
astroale ha risposto alla discussione #93249 20/06/2013 13:46
Complimenti per la costanza che è indispensabile per questo progetto. Infatti, pur avendo esaminato decine di migliaia di "movie" nella fase 1 e qualche migliaio nella fase 2, non c'è 'ho fatta a passare alle fasi successive. :fuga:

Una cosa che non sapevo, e mi ha lasciato supito, leggendo il tuo articolo, è che le animazioni siano state fatte con un microscopio elettronico. Ero convinto, pur non avendolo letto da nessuna parte, che avessero usato un microscopio ottico ... forse perchè non ho mai visto immagini da microscopio elettronico che visualizzassero al di sotto della superficie del campione.

Complimenti ancora per i risultati raggiunti! :cincin: