Un ritardo di una settimana, un po’ subìto e un po’ voluto, per potermi avvicinare al pi-day e dedicare la newsletter di oggi (a meno di due giorni dal 14 marzo) alla seconda Giornata mondiale della matematica, organizzata dall’International Mathematical Union con il supporto di numerose organizzazioni scientifiche nazionali e internazionali. Quest’anno lo slogan è:

MATHEMATICS FOR A BETTER WORLD – Matematica per un mondo migliore

Sul sito MaddMaths! potete trovare i link agli eventi che vengono organizzati per celebrare l’iniziativa.

Per festeggiare, Amolamatematica ha deciso di visitare virtualmente i luoghi in cui la matematica riesce a rendere il mondo un luogo migliore, come mostrato nel sito ufficiale. Potete muovervi fra le singole immagini sul sito e gustarvi le descrizioni, ma, visto che sono in inglese, ho deciso di offrirvene una versione in italiano (e ridotta) e di offrirvi un po’ di link per i singoli ambiti descritti.

Analisi delle epidemie
Nel mezzo di una pandemia come quella che stiamo vivendo, potremmo ormai esserci convinti che andrà avanti fino a quando ci saranno nuovi casi, ma la matematica dice qualcosa di diverso e ce lo dice mediante un indice, il famoso R_o con il quale abbiamo ormai tutti un po’ di familiarità. Chi avesse ancora dubbi può provare a dare un’occhiata ai miei filmati sulla matematica delle epidemie.

Intelligenza artificiale
Siamo abituati a pensare ai robot come a macchine che funzionano mediante istruzioni. Ma se parliamo di intelligenza artificiale, dobbiamo pensare a un’imitazione degli esseri umani, e questi non nascono con un libretto di istruzioni, ma con la capacità di imparare. Anche i robot dell’intelligenza artificiale possono imparare. E, volendo, possono essere anche un importante strumento di ricerca in matematica.

Big Data
Dati e informazioni sono ovunque attorno a noi, perché nuovi dati si creano ogni volta che navighiamo tra le pagine di internet, rispondiamo a un sondaggio o facciamo acquisti. Spesso questi dati sono così tanti che servono nuove tecnologie per processarli e la statistica per interpretarli. Grazie alla matematica possiamo convertire questa collezione di numeri, per la maggior parte senza senso, in un’informazione accurata. Al proposito Cathy O’Neil ci dice qualcosa di molto interessante nel suo “Armi di distruzione matematica. Come i big data aumentano la disuguaglianza e minacciano la democrazia”: è un saggio che mostra come gli algoritmi dominino la nostra quotidianità, creando il nostro futuro.

Divisioni eque
Avete mai provato a dividere una pizza tra un gruppo di amici? Forse associate la divisione di una pizza (o di una torta, come preferite) alle frazioni e forse pensate a delle fette tutte uguali, eppure le porzioni uguali non sono necessariamente la soluzione migliore: per qualcuno potrebbe essere troppo da mangiare, mentre altri, al termine del pasto, potrebbero essere ancora affamati, perché ognuno di noi ha esigenze diverse. (Per questo è importante risolverlo: questo problema rimanda allo sviluppo di strategie di governo per massimizzare l’equità tra i cittadini). La matematica ci viene in aiuto per risolvere questo e altri problemi simili, come quello proposto da MaddMaths!, che però assomiglia molto a un gioco matematico e, in questa primavera densa di giochi matematici (ieri si sono svolti i Giochi di Archimede), qualcuno potrebbe trovarci un’occasione di allenamento (si tratta di dividere una torta in un modo un po’ originale).

Group testing
La matematica può essere utile anche per l’individuazione dei positivi al Covid, risparmiando sulle analisi dei tamponi, perché “il metodo consente di esaminare più persone in meno tempo e con meno reagenti”.

Progettare montagne russe
Progettare delle montagne russe non è facile: devono essere eccitanti e veloci, ma in grado di frenare velocemente e, soprattutto, devono essere sicure e la matematica può aiutare a calcolare le forze che agiscono sui trenini mentre questi acquistano velocità. Conoscendo tutto questo, forse d’ora in avanti vivrete la vostra esperienza sulle montagne russe in modo diverso.

I motori di ricerca
Quante volte abbiamo sentito parlare degli algoritmi di Google per la ricerca online? Per mostrarci i siti internet più utili tra i primi risultati, Google rappresenta tutte le pagine in una gigantesca matrice e va da sé che durante le tue ricerche, inconsapevolmente, usi gli strumenti dell’algebra lineare, della probabilità e della teoria dei grafi. Ma Google usa la matematica anche per tanti altri servizi: per trovare la direzione in Google Maps, per individuare i messaggi di spam tra la posta elettronica, per il riconoscimento vocale, per comprimere video YouTube…

Individuare frodi
La legge di Benford, o legge della prima cifra, ci dà la probabilità della prima cifra di ogni numero: 1, ad esempio, ha la probabilità più alta di comparire e 9 quella più bassa. Se avete perciò intenzione di falsificare i libri contabili per frodare il fisco, evitate, nel riscrivere i numeri, di dividere equamente la frequenza della prima cifra, perché consentireste a un matematico di individuare la vostra frode. In realtà, la legge di Benford può aiutare anche nel caso della pandemia: un gruppo di ricercatori dell’Auburn University ha proposto di «controllare l’efficacia delle misure restrittive verificando quanto i nuovi casi si discostino dalla distribuzione di Benford, essendo questi casi soggetti a vincoli esterni. Se in un paese, i dati seguono con buona approssimazione la Benford, allora bisogna inasprire le misure per evitare il tracollo del sistema sanitario.» La legge di Benford ha aiutato anche a dimostrare che «i dati brasiliani, nella prima fase di crescita esponenziale, si discostano in modo significativo dalla legge di Benford. Che significa? Con buona certezza, i dati sono stati manomessi per “appiattire” il bollettino giornaliero.» Al contrario, per i dati cinesi non ha senso pensare a manomissioni.

Problem solving
Sul sito ufficiale potete trovare anche tante altre applicazioni della matematica: la musica digitale, i giochi a computer, le previsioni del tempo, i modelli per prevenire gli incendi, l’industria aerospaziale, la tomografia, la teoria dei giochi, lo scioglimento dei ghiacci, gli specchi dei telescopi, l’allerta tsunami, internet e i cellulari, il traffico aereo, le antenne per i cellulari e le assicurazioni. In realtà, anche solo il processo di fare matematica è importante, perché ci abitua ad un pensiero strutturato, ad un ragionamento logico, all’astrazione, all’abilità di esprimere le nostre idee in un linguaggio preciso. Queste abilità hanno un grande valore non solo in ambito scientifico e ingegneristico, ma in ogni altra singola disciplina, che riguardi la politica, il giornalismo, la musica e le arti, l’amministrazione, la legge o qualsiasi altra cosa.

In ogni caso, se qualcuno vi domandasse a cosa serve la matematica (e se insegnate matematica, vi capiterà di sentirvelo chiedere in continuazione), potreste sempre rispondere con una delle 100 risposte proposte da MaddMaths! nel settembre 2013, attraverso la traduzione dell’articolo francese A quoi ça sert, les maths?, da parte di Kees Popinga.

Concludo con alcuni ultimi spunti:

• l’elenco degli eventi matematici degli ultimi 12 mesi, proposto dal ricercatore del CNR Luca Balletti
• l’elenco degli eventi italiani che si svolgono nei prossimi giorni in occasione della Giornata internazionale della matematica
• tra i filmati realizzati per l’iniziativa di Alberto Saracco del #meganumeropreferito, vi suggerisco il numero 12 e il numero 17 della playlist. Il numero 12 è quello realizzato da me, sul problema dei buoi di Archimede: garantisco che il #meganumeropreferito è veramente mega! E il numero 17, realizzato dal mio ex alunno Marco Franzoni, che però non parla di matematica ma di ecologia, con il #meganumero di bottigliette di plastica che finiscono nel Mediterraneo ogni ora
• l’incontro di oggi, organizzato da DeAgostini Scuola: Matematica per un mondo migliore. Guidati da Luca Perri e Luca Balletti, con i suoi meme a tema Sanremo 2021 e matematica, troviamo Alessio Figalli, che ci parla di creatività e passione, Michela Spagnuolo, che ci parla della matematica come di uno “strumento di accesso alla conoscenza” e poi Roberta Bianchini, Marta Bonaldi, Elisa Di Lorenzo e Monika Twarogowska.

Buona matematica e buon pi-day a tutti! Ci sentiamo tra TRE settimane!

Daniela