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Intel e ThinkPad danno voce al professor Stephen Hawking

Team members of Intel’s Anticipatory Computing Lab
Da sinistra: Alex Nguyen, Sangita Sharma, Max Pinaroc, Sai Prasad, Lama Nachman e Pete Denman, membri del team dell’Anticipatory Computing Lab di Intel, che ha sviluppato l’interfaccia del computer di Stephen Hawking.

Vi fu un momento a metà degli anni ’80 in cui sembrò che Stephen Hawking era prossimo alla fine. Durante un viaggio a Ginevra, il fisico di fama mondiale contraeva la polmonite, che devastava il suo già fragile corpo. Mentre giaceva privo di coscienza, attaccato a un respiratore, i medici concludevano come Hawking fosse senza speranza e suggerivano con delicatezza alla sua prima moglie Jane di riflettere sullo spegnimento della macchina.

Ma Jane sapeva bene come Hawking avesse già da tempo sconfitto ogni probabilità. A 21 gli era stata diagnosticata la SLA, una malattia del motoneurone, con un’aspettativa di vita di pochi anni. Tuttavia, Hawking ha continuato a produrre ricerche scientifiche innovative. Stava lavorando al suo libro intitolato Breve storia del tempo, quando Jane pretese che fosse riportato a casa a Cambridge.

Quella che seguì fu una guarigione miracolosa, benché estremamente difficile. I medici eseguirono una tracheotomia, che salvò la vita a Hawking ma lo privò per sempre della voce. La SLA gli impediva già di scrivere e se ora non poteva più parlare, non avrebbe mai finito il suo libro.

All’inizio, Hawking comunicava attraverso un sistema primitivo di carte. Successivamente venne sviluppato un programma che gli consentiva di digitare premendo un interruttore con il pollice e usando un sintetizzatore, con cui era in grado di parlare. In questo modo, Hawking è riuscito a pubblicare Breve storia del tempo, che ha venduto più di dieci milioni di copie.

Con il progredire della SLA, Hawking ha perso la capacità di muovere i pollici, iniziando a usare un unico muscolo della guancia per digitare tramite un interruttore a infrarossi fissato agli occhiali.

Frustrato da un output di scrittura così lento, nel 2011 lo scienziato scrisse al cofondatore di Intel Gordon Moore chiedendogli aiuto. Intel si occupava delle esigenze di Hawking in fatto di computer già dalla fine degli anni ’90 e Moore inviò immediatamente un team a Cambridge, che includeva Lama Nachman, direttrice dell’Anticipatory Computer Lab di Intel nella Silicon Valley.

Professor Stephen Hawking and Lana Nachman

La Nachman restò scioccata dalla quantità di tempo necessaria a Hawking per completare la più semplice delle operazioni. Riusciva a scrivere solo una, forse due, parole al minuto e l’interfaccia complessa lo costringeva a impiegare quattro minuti per aprire un semplice file. Ecco un genio in grado di spiegare le origini dell’universo, bloccato da una piattaforma software obsoleta.

Il team traboccava di idee rivoluzionarie, da sistemi di registrazione del movimento oculare a una tecnologia di monitoraggio dell’attività cerebrale. Tuttavia, dopo diversi mesi di studio, la Nachman si rese conto che Hawking non voleva affrontare cambiamenti radicali: il fisico era già sulla settantina e non voleva cimentarsi in nuovi sistemi. Il team si mise al lavoro su alcuni miglioramenti meno dirompenti, come lo sviluppo di una nuova piattaforma software sensibile al contesto che eliminava i passaggi superflui, personalizzando, in collaborazione con SwiftKey, un sistema di completamento automatico delle parole specifico per Hawking. “Il trucco è stato partire dal punto in cui era pronto”, racconta la Nachman.

Oggi l’output di scrittura di Hawking è più che raddoppiato. Il file per aprire il quale in passato erano necessari quattro minuti oggi è pronto in meno di dieci secondi.

“Trovavo molto difficile continuare a comunicare in modo efficace e a fare le cose che più amo”, disse lo scienziato ai giornalisti nel 2014. “Con i miglioramenti apportati, oggi riesco a scrivere molto più velocemente e questo significa che posso continuare a tenere conferenze, scrivere saggi e libri e, naturalmente, parlare più facilmente con la mia famiglia e i miei amici”.

Nell’estate del 2015 Intel ha reso il software assistivo disponibile al pubblico gratuitamente. Nella prima settimana, sono stati eseguiti 10.000 download delle licenze per la piattaforma open source. Persone di tutto il pianeta affette da malattie del motoneurone o altre patologie che limitano fortemente il movimento hanno usato e modificato il sistema, chiamato ACAT o Assistive Contextually Aware Toolkit.

“Il problema con molta tecnologia assistiva è che è così costosa e inaccessibile”, continua la Nachman. “Le persone mi scrivono: ‘Morivo dalla voglia di comunicare con le persone che amo e ora ci riesco”. Con la voce rotta dall’emozione, si interrompe brevemente per ricomporsi. “È a questo punto che capisci davvero l’impatto di quello che fai”.

Insieme allo sviluppo di ACAT, Intel ha messo insieme un team per garantire che Hawking fosse sempre dotato dell’hardware migliore possibile. Il team, con sede in Oregon, è guidato dall’ingegnere Travis Bonifield, che ha iniziato a lavorare con Hawking nel 2001, prima ancora dell’avvento dei computer tablet. Inizialmente, Bonifield è stato costretto ad acquistare un notebook e a “smantellarlo completamente per ricostruirlo come tablet”, in modo da adattarlo alla sedia a rotelle di Hawking.

L’adattamento risultò geniale, ma non privo di problemi. “Poiché ogni parte era progettata in modo personalizzato, se qualcosa andava storto dovevamo smontare tutto per poi rimetterlo insieme”, racconta Bonifield. “Ogni volta che smontavamo e riassemblavamo qualcosa, compariva un nuovo problema”.

Nel 2011, mentre il team di Nachman avviava una riprogettazione del software di Hawking, Bonifield stava rinnovando l’hardware, sostituendo il vecchio sistema con un tablet convertibile Lenovo ThinkPad X220t. Il computer si adattava perfettamente all’enclosure, aveva velocità più che sufficiente ed era dotato di uno schermo leggibile alla luce del giorno di qualità superiore.

“Stephen passa molto tempo fuori e con alcuni di questi notebook, anche i più leggibili alla luce del giorno, non riuscirebbe neanche a vedere lo schermo al sole”, afferma Bonifield.

Da allora, Bonifield ha aggiornato il computer Lenovo di Hawking ogni due anni. Oggi Hawking usa un notebook ThinkPad Yoga 260, un modello scelto da lui stesso nel 2016. Nel complesso, i requisiti principali sono stati l’affidabilità e la resistenza. “Stephen viaggia in tutto il mondo e il suo sistema deve funzionare”, dice David Rittenhouse, ingegnere meccanico per il progetto Hawking. “Non possiamo permettere che abbia un problema proprio quando si trova davanti al suo pubblico”.

Dopo anni di sperimentazione iniziale, successi, fallimenti e tentativi ripetuti, il livello di manutenzione hardware richiesto oggi, dichiara Bonifield, è “praticamente nullo” e questo ha permesso al team di concentrarsi sullo sviluppo di nuove funzionalità. Rittenhouse ha interagito con Sound Research, il cui CEO Tom Paddock ha progettato sistemi audio per artisti del calibro dei Grateful Dead e di Stevie Wonder. Nel 2016 Paddock ha creato un nuovo sistema per Hawking e l’attuale configurazione include una fotocamera rivolta in avanti, che permette a Hawking di guardare l’altro lato del computer.

Benché i due team abbiano realizzato diverse innovazioni significative, sono continuamente alla ricerca di miglioramenti, in particolare per supportare l’età avanzata di Hawking. A seconda del giorno, la forza di Hawking può variare, influendo sulla sua capacità di muovere il muscolo della guancia. Il team di Nachman sta lavorando su nuovi algoritmi, usando i dati raccolti in molti mesi, per identificare al meglio il raggio d’azione di Hawking, che permetterà al sensore di interpretarne i movimenti in modo ottimale. Il gruppo prevede di implementare il nuovo sistema digitale quest’anno.

Nel frattempo, Hawking continua a sviluppare la sua approfondita ricerca sui buchi neri, sull’universo primordiale e sul paradosso dell’informazione del buco nero. Nel 2016, insieme ai colleghi Malcolm J. Perry, professore presso il Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics dell’Università di Cambridge, e Andrew Strominger, Gwill E. York Professor of Physics and Director del Center for the Fundamental Laws of Nature di Harvard, Hawking ha pubblicato il saggio intitolato “Soft Hair on Black Holes” sulla rivista Physical Review Letters, che ipotizza che le informazioni provenienti dagli elementi divorati dai buchi neri continuano a vivere in “peli soffici di supertraslazione”, che restano nello spazio dopo la morte del buco nero. Questo lavoro continua a tenere svegli di notte gli astrofisici di tutto il mondo.

L’obiettivo principale per il team Intel è permettere a Hawking di continuare a parlare il più a lungo possibile per tenere vive queste importanti collaborazioni. Per tutte le persone coinvolte, questo si è rivelato il progetto di una vita.

“Non sono mai stato troppo sensibile alla fama, ma è difficile non restare colpiti dalla storia della vita di Stephen, afferma Bonifield, che ha incontrato più volte Hawking di persona. “Quello che facciamo è molto più che fornire una tecnologia di elaborazione a Stephen. Stiamo aiutando una persona preziosa per il mondo a continuare a comunicare con il mondo”.

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