In questo momento siamo tutti presi da questa grave situazione di crisi dovuta al coronavirus ma anche all'incapacità dei governi di seguire le indicazioni e gli avvertimenti sul tema che l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) aveva dato lo scorso anno. Il dossier "World at Risk" scritto da una commissione di esperti creata da OMS e Banca Mondiale, la Global Preparedness Monitoring Board, è stato pubblicato tre mesi dell'allarme coronavirus in Cina. Questo dossier indica come in caso di rischi pandemici di infezioni letali il mondo deve cambiate totalmente l'approccio. Il documento, che già a settembre scorso ipotizzava "una minaccia reale di di una pandemia di un agente patogeno respiratorio altamente letale (...)", afferma che la comunità internazionale finora si è chiusa in un circolo vizioso "che alterna panico e negligenza: intensifichiamo gli sforzi quando c'è una minaccia grave , e ce ne dimentichiamo rapidamente quando la minaccia scompare." (vedi L'Espresso n.11 dell'otto marzo 2020) Mi auguro che questa situazione, che di fatto cambierà il mondo, possa portare, nei diversi livelli di coloro che hanno compiti di governo, tra le altre cose, maggiore senso di responsabilità, e che gli stessi vengano scelti tra coloro che hanno maggiori competenze e capacità organizzative. #coronavirus #OMS #worldatrisk #momdoarischio

Pur nella difficile congiuntura economica e sociale del nostro territorio – che registra continue spoliazioni, depotenziamenti e difficoltà per tutte le realtà culturali e formative – l’Istituto di Istruzione Superiore “Enrico Fermi” di Catanzaro, diretto dalla Dott.ssa Teresa Agosto continua a tenere altissimo il livello della competitività nel campo della formazione riuscendo a portare in città una delle realtà più nuove e affascinanti dell’intero panorama scolastico nazionale. 

A fine luglio 2019, infatti, l’Istituto è stato individuato dal MIUR fra le 28 scuole più innovative italiane per la realizzazione, sulla base di uno specifico finanziamento, del Future Labs.

Tale progetto d’eccellenza consiste nella creazione di ambienti laboratoriali innovativi e interattivi per la formazione e la didattica dove i docenti e gli studenti possono avviare attività di ricerca, approfondimento e applicazione della didattica innovativa con l’uso delle tecnologie più avanzate. 

I Future Labs sono anche concepiti come Poli Formativi per il personale scolastico, nell’ambito del Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD) che prevede, per l’appunto, la realizzazione, in ogni regione, di ambienti di formazione avanzata e la realizzazione di eventi formativi e di aggiornamento nazionali ed internazionali rivolti a sviluppare l’uso consapevole e ragionato della didattica assistita dalle nuove tecnologie. L’accordo siglato tra il MIUR e le scuole coinvolte promette di estendere l’utilizzo a tutto il territorio il sapere digitale nella didattica innovativa.   

Forte di questa affermazione, l’IIS Fermi insieme ad altre nove scuole di città italiane (Padova, Ancona, Firenze, Roma, Cagliari, Bari, Napoli e Catania) ha aderito alla rete del progetto, ovvero FutureSmartTeacher (FST). Questa rete, con capofila l’Istituto Statale di Istruzione Superiore “Ponti” di Gallarate, ha l’obiettivo di affiancare la formazione alla didattica innovativa per sviluppare le tematiche dei corsi metodologici: l’internet delle “cose”, lo STEAM e Tinkering, Gamification, Realtà aumentata, Coding, Pensiero Computazionale e Robotica educativa. La rete FST ha l’obiettivo di offrire una formazione, a livello avanzato, a docenti di ogni ordine e grado dell’intera regione sulle aree tematiche indicate. Si calcola che nelle aule Future Labs verranno formati, nel prossimo biennio, circa 3000 docenti provenienti dall’intero territorio regionale.  Tutti i corsi, tenuti da formatori esperti a livello nazionale, sono organizzati come Unità Formative e prevedono n. 25 ore di formazione suddivise in tre incontri in presenza di quattro ore ciascuno e tredici ore di formazione online su piattaforma Moodle.

A partire dal mese di Gennaio 2020 nel Polo Formativo dell’IIS E. Fermi, saranno attivati gli altri corsi previsti.

L’inaugurazione della nuova ala laboratoriale dedicata al Future Labs è stata realizzata nel mese di ottobre perché L’IIS FERMI è stata la prima tra tutte le altre 28 scuole italiane designate a finire la realizzazione del Future Labs. L’IIS “E. Fermi” ha infatti espletato a tempo di record tutte le gare e gli adempimenti burocratici e ha realizzato, grazie all’intervento dell’ente Provinciale di Catanzaro, le importanti ristrutturazioni edilizie necessarie per la creazione dei nuovi ambienti formativi. Già il 18 Ottobre scorso l’istituto diretto dalla Dott.ssa Teresa Agosto ha inaugurato il suo Future Labs alla presenza del Direttore Generale dell’U.S.R. Calabria Dott.ssa Maria Rita Calvosa, del Dirigente Scolastico Giuseppe Martino dell’IIS “Ponti” di Gallarate (anche in qualità di Capofila della rete Future Smart Teacher) e di numerosi dirigenti scolastici e docenti che hanno aderito all’invito da ogni provincia della regione gremendo la sala in ogni ordine di posti. 

L’occasione dell’inaugurazione della nuova ala laboratoriale dedicata al Future Labs è stata anche sfruttata come importante evento di comunicazione a livello nazionale: è stata infatti realizzata dalla Web TV dell’istituto – che diventa una realtà integrata con il Future Labs – una diretta streaming condivisa con tutte le altre nove scuole della rete FutureSmartTeacher. L’evento è stato curato dallo staff della Web TV – interamente composto da alunni e gestito dai loro referenti didattici e tecnici – dalle postazioni di regia presenti nel nuovo Future Labs. Le riprese video hanno documentato sia le fasi del seminario che le successive visite degli spazi laboratoriali allestiti. Sono state inoltre realizzate interviste dal vivo e servizi in differita (anche usando il drone per contestualizzare l’evento nel territorio per gli ospiti provenienti da fuori regione). L’impiego di tali risorse tecnologiche e la professionalità con cui lo staff ha agito è stato pubblicamente lodato da tutti i presenti che hanno avuto così modo di sperimentare dal vivo la grande potenzialità didattica di un tale modello formativo. Al termine dell’evento, come detto, i tanti ospiti sono stati guidati dagli alunni a visitare tutti gli ambienti del Future Labs e assistere ad alcune dimostrazioni sull’uso delle strumentazioni avanzate presenti negli stessi con l’ausilio dei docenti referenti dei rispettivi laboratori. 

In particolare le aree tematiche che afferiscono al Future Labs sono cinque: la zona di CREAZIONE (CREATE), sede della WebTV dell’Istituto, dove gli alunni possono creare contenuti multimediali che servono anche a documentare tutto ciò che l’Istituto realizza, pubblicando i propri contenuti sul canale Youtube e Facebook della scuola. Questa area è dotata di attrezzature di ultima generazione per permettere ai ragazzi di effettuare dirette streaming, trasmissioni webradiofoniche e televisive e web grafica; la zona di PRESENTAZIONE (PRESENT) e la zona di SCAMBIO (EXCHANGE) consistente in un salottino interattivo con uno schermo touch-screen da 65 pollici dove gli alunni possono condurre attività di scambio e presentazione, insieme ai docenti. Inoltre, la Apple TV permette di condividere le immagini dai cellulari e di poterle commentare insieme agli studenti/docenti; La zona di SVILUPPO (DEVELOPE) dove si potranno concretizzare le esperienze di progetto per favorirne la loro comunicazione all’interno e all’esterno della scuola; la zona di INVESTIGAZIONE (INVESTIGATE) dotata di tutte le attrezzature per far condurre ai ragazzi attività di studio, con un altro schermo da 65 pollici. Qui i ragazzi usano iPad di ultima generazione per condividere i propri contenuti su un’altra stazione Apple TV. La seconda sede dello spazio INVESTIGATE è il Laboratorio del progetto Extreme Energy Events, inaugurato dal Prof. Antonino Zichichi. Il progetto consiste nello studio dei muoni cosmici tramite un rivelatore a tre camere costruito dai ragazzi dell’IIS Fermi al CERN di Ginevra; la zona di INTERAZIONE (INTERACT) è un’Aula Magna, con oltre 100 posti e uno schermo digitale interattivo a parete, da 92 pollici dove possono essere tenuti incontri e conferenze (il progetto Future Labs è stato presentato in questa aula).

Questo spazio contiene inoltre le attrezzature del Laboratorio di Astronomia dotato di cinque potenti telescopi per le osservazioni astronomiche e quelle del Laboratorio di Robotica dotato, oltre a materiali di ultima generazione, di un robot a sette assi che sarà usato anche per il conseguimento del patentino di Robotica della COMAU (spendibile direttamente nel mondo del lavoro), di cui l’IIS FERMI è recentemente diventato test Center. Notizie come questa dell’attivazione di un importante laboratorio di ricerca e formazione nazionale ci inducono a guardare al nostro futuro con la speranza di non assistere al triste esodo di giovani menti costrette a cercare altrove una chance di formazione per giungere preparati all’appuntamento con la propria realizzazione scolastica prima e professionale poi.

                                                                                                          Prof. Alessandro Fantini

                                                                                                       Docente ed Animatore Digitale

                                                                                                           I.I.S. “E. Fermi” Catanzaro

Il cambiamento epocale, che negli ultimi decenni ha trasformando la nostra società, vede nel lavoro uno dei punti centrali nel cercare di comprendere quali possano essere le prospettive occupazionali dei prossimi anni e lo sviluppo economico e sociale. È pertanto necessario comprendere come si trasformerà il mercato dell’economia, quali saranno i lavori nel prossimo futuro, quali scenari e metodi saranno adottati, come cambierà il metodo di reclutamento, quali e quanti lavori scompariranno e come si trasformeranno alcuni di essi, quali saranno i saperi fondamentali su cui si baserà la società. Sono domande fondamentali per permettere ai giovani di oggi di programmare il proprio futuro in modo adeguato ed efficace.

Una descrizione puntuale e dettagliata del quadro della situazione si trova nel rapporto Future of Work prodotto da International Data Corporation (I.D.C.) che si presenta come il principale fornitore globale di market intelligence, servizi di consulenza ed eventi per i mercati dell'information technology, delle telecomunicazioni e della tecnologia di consumo. Prendere oggi le decisioni giuste per lo sviluppo della propria azienda significa anche affidarsi ai dati che forniscono strutture come IDC che ha nel suo organico 1.100 analisti in tutto il mondo offrendo competenze globali, regionali e locali sulle opportunità e le tendenze della tecnologia e del settore in oltre 110 paesi. IDC è stata fondata nel 1964 ed è parte dell’International Data Group azienda leader nel settore dei media tecnologici, data e marketing.[1]

Negli ultimi numeri di questa rivista abbiamo spesso scritto di Intelligenza Artificiale rilevando il grande ruolo che avrà sempre di più nello sviluppo dell’economia, della politica e della società tutta. Secondo gli analisti di IDC e il rapporto Future of Work, “si scatenerà una vera e propria rivoluzione aziendale nel momento in cui l’Intelligenza Artificiale “entrerà sempre più in profondità nei processi operativi e le prime generazioni digitali, i millennial,   inizieranno a rappresentare la quota maggiore della quota lavoro. Ovvero nell’arco dei prossimi due o tre anni.” . Dalla valutazione degli ultimi dati si rileva che, a seguito dello sviluppo tecnologico, i lavoratori vedranno modificare, nei prossimi cinque anni, il 50-60% delle attività che svolgono ora. Questo dato è emerso dal “Forum su lavoro del futuro e le nuove competenze”, organizzato dal Sole 24 Ore in collaborazione con Ernst & Young Italia. Al Forum ha partecipato Donato Iacovone, amministratore delegato di EY Italia e Managing Partner dell’Area Med, il quale afferma che l’automazione è una delle conseguenze principali al cambiamento legato alle nuove tecnologie e ci si interroga sul “rischio effettivo, in termini di sostituzione del lavoro umano con le macchine. In realtà non esiste alcuna prova che il lavoro umano sparirà se non nel 5-10% dei casi e per le attività più ripetitive, ma è senza dubbio evidente un cambiamento delle abilità richieste ai lavoratori.”. È questo un tema che apre ampi scenari e riflessioni sulla necessità di attivare modelli di formazione con una frequenza sempre maggiore con una particolare attenzione su innovazione e ricerca e una maggiore specializzazione nei settori high tech. C’è un grande fermento su questo tema poiché la scuola secondaria di secondo grado, la cosiddetta scuola superiore, non è ancora adeguata ad affrontare questa sfida; come non lo è la piccola e media impresa che dovrebbe oggi investire in innovazione e formazione per poter competere. Inoltre, come faranno i nostri studenti delle scuole superiori a scegliere un corso universitario, che possa dare prospettive concrete di lavoro, se non hanno quella formazione-informazione adeguata per poter capire, oggi, come procede la ricerca e lo sviluppo del mondo del lavoro. La nostra Scuola eccelle dal punto di vista umanistico e tradizionalmente contenutistico ma negli ultimi decenni nell’arcipelago dei saperi sono emerse nuove isole tra le quali una delle principali è quella dei big data e dell’Intelligenza Artificiale (IA), dove bisogna apprendere i diversi livelli per poter gestire la grande mole di dati di cui hanno bisogno gli algoritmi per giungere agli obiettivi prefissati. Ora ci sembra normale rispondere e interloquire con i chatbox quando chiamiamo ad una azienda, oppure il riconoscimento facciale anche per aprire il nostro cellulare-smartphone, e per tante altre funzioni che non sono giunte alla nostra evidenza di comprensione; molti non sanno che tutto ciò proviene dai dati che hanno lavorato e macinato i grandi e potenti computer dell’IA con i suoi algoritmi. Queste saranno competenze sempre più centrali in un prossimo futuro.

I lavori che hanno più possibilità di resistere all’onda di trasformazione delle tecnologie e della robotica sono quelli dove il valore aggiunto dell’uomo fa la differenza come, ad esempio, gli insegnanti, il medico, l’avvocato, l’infermiere.

Lazlo Andor, economista ungherese e dal 2010 al 2014 commissario europeo per l’occupazione, gli affari sociali e l’integrazione, afferma che «La crescita di posti di lavoro si concentrerà in tre aree chiave: l’economia verde, i servizi sanitari, le tecnologie dell’informazione e della comunicazione. Secondo le nostre previsioni, il potenziale è enorme. Ma sarà fondamentale investire nell’istruzione e nella formazione.” . La Comunità Europea, già con la precedente Commissione ha stanziato dei fondi per sostenere le prospettive occupazionali del futuro, stimando che solo i green jobs creerebbero in Europa oltre 20 milioni di posti di lavoro. Secondo questa prospettiva molto verosimile tra i nuovi mestieri ci sarà certamente: l’energy manager, che dovrà tagliare i consumi di edifici pubblici privati ed aziende; il traceability manager, che dovrà studiare l’intera catena di fornitori per evitare di comprare prodotti inquinanti; il cloud controller, per verificare la capacità delle nuvole di riflettere le radiazioni solari sopra di noi; il riclicatore tecnologico, sempre più necessario poiché dovrà indicare il modo migliore per smaltire i rifiuti tecnologici che saranno sempre maggiori; il manager delle stazioni di rifornimento di idrogeno e il riciclatore di uranio; se, come abbiamo detto prima, rischia di scomparire il contadino tradizionale, sta già emergendo la nuova figura di agricoltore verticale che produrrà fuori suolo in modalità idroponica e acquaponica; il broker del tempo, in parte già comparso negli ultimi decenni, che si occuperà di pagare le persone con il tempo invece che con i soldi; infine, il personal brander un consulente per gestire noi stessi come un marchio di qualità, anche attraverso i social media.

A questi si aggiungono i numerosi mestieri che in questi anni stanno emergendo intorno ad Internet, all’Intelligenza artificiale ed alla capacità di gestire i dati e i big data.

Una riflessione che potrebbe apparire scontata: tutto ciò che abbiano detto deve essere corroborato da un nuovo modo di intendere la formazione dove la competenza linguistica, in particolare la conoscenza comunicativa, con certificazione, della lingua inglese, diventa imprescindibile.

Con la trasformazione del mercato del lavoro cambieranno ancora, come già in parte sono cambiate negli ultimi decenni, le modalità di recruitment ovvero di selezione e reclutamento al lavoro.

Nel prossimo numero affronteremo questo tema vitale per i giovani laureati di oggi e di domani.

Luigi A. Macrì

Direttore Responsabile

(C) diritti riservati

[1] https://www.idc.com/about

Tutorial Arduino - Parte 3: tecnica PWM e fading

di Franco Babbo

Abstract

“La tecnica PWM (Pulse Width Modulation) è utilizzata in elettronica in diverse applicazioni. Nella scheda Arduino è il modo in cui viene simulata una tensione di uscita analogica sui pin A0-A5. Come vedremo, il valore della tensione che è possibile ottenere dipende da una grandezza detta “duty cycle” e può essere utilizzato, ad esempio, per variare la velocità di un motore in corrente continua o la luminosità di un diodo led. In fondo all’articolo troverete il link ad una simulazione effettuata sul portale gratuito online TinkerCAD della quale è anche possibile copiare il sorgente utilizzato. ”

Come promesso in un precedente articolo, in questa puntata del tutorial spiegherò in cosa consiste la tecnica PWM e come utilizzarla per la variazione continua di luminosità di un diodo LED (effetto fading). La sua importanza risiede nel fatto che i sei pin “analogici” A0-A5 non forniscono, come ci si potrebbe aspettare, una vera e propria tensione continua selezionabile  tra 0V e 5V, ma qualcosa di un po’ diverso che tuttavia può essere utilizzato, come fosse una tensione costante, in alcuni casi di utilità pratica.

L’uscita di tali pin, in effetti, è un’onda quadra la cui ampiezza varia tra 0V e 5V. Grazie al comando

analogWrite(pin_number, n)

nel quale n è un numero intero che varia tra 0 e 255, è possibile cambiare a piacimento la durata della parte “alta” del segnale (quella in cui esso vale 5V per intenderci) applicata al dispositivo connesso al pin il cui numero va inserito nel primo argomento della funzione. Spesso, per rappresentare questa situazione, ci si riferisce ad una grandezza chiamata “Duty Cycle”, di solito espressa in percentuale, che è proprio il rapporto tra la durata td  dello stato “alto” dell’onda quadra ed il periodo T dell’onda stessa (l’intervallo di tempo tra due impulsi consecutivi, nella figura sottostante rappresentato dalle linee verticali verdi):

     d%=td/T*100

In effetti è facile convincersi che applicando questo tipo di segnale ad un componente normalmente alimentato in continua, tipo un diodo led o un motore c,c., l’effetto è simile a quello che si avrebbe usando una tensione continua con un valore tra 0V e 5V a patto di andare “sufficientemente veloci”. 

Consideriamo, infatti, il caso del diodo led. Arduino genera sui pin PWM un’onda quadra avente frequenza f=500Hz (cui corrisponde un periodo T=1/f=20ms). Su tale frequenza non possiamo agire, cioè il periodo è costante. Tale frequenza è abbastanza elevata da far apparire stabile all’occhio la luminosità emessa dal diodo. Si può quindi intuire come la luce sia tanto più intensa quanto più, nel loro susseguirsi, abbiano durata maggiore gli intervalli di tempo in cui l’onda quadra è allo stato alto. Questo è proprio ciò che accade quando aumentiamo il valore di una “vera” tensione continua applicata ad un led, sebbene il modo di alimentare il nostro dispositivo sia del tutto differente.

Il valore di tensione continua che equivale a quella prodotta tramite variazione del duty cycle è dato da

V=5⋅d

Com’è noto anche la velocità di un motore a corrente continua dipende dalla tensione applicata. Quest’ultimo dispositivo è usatissimo nelle applicazioni in cui si vuole far muovere su ruote un dispositivo in maniera estremamente semplice ed economica, sebbene con precisione non proprio elevata (i modelli radiocomandati fanno quasi tutti uso di motori c.c.).

Diamo ora un’occhiata al codice della nostra simulazione. 

Al solito la parte iniziale, secondo quanto appreso nelle precedenti puntate del tutorial, comprende la definizione di alcune costanti e la dichiarazione della modalità di funzionamento dei pin utilizzati. Ma osserviamo la nostra funzione per variare il duty cycle in azione nelle righe di codice

  for (int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue += 5) {

    // sets the value (range from 0 to 255):

    analogWrite(ledPin1, fadeValue);

    // wait for 10 milliseconds to see the dimming effect

    delay(10);

  }

Il primo argomento di analogWrite è “ledPin1”, cioè il numero che identifica il primo led, quello di colore rosso. Sarà questo, quindi, il dispositivo sottoposto ad un’onda quadra di duty cycle variabile. Il secondo argomento indica quale deve essere la durata dello stato “alto” dell’onda, ovvero in definitiva il valore del duty cycle. Tale valore è inserito all’interno di un ciclo “for” in modo che aumenti automaticamente da 0 a 255 (con passi di 5) che, come abbiamo visto, sono i valori minimo e massimo ammessi nella funzione analogWrite. Dato che ad ogni ripetizione del ciclo tale valore aumenta, l’effetto sarà quello di una variazione graduale di luminosità da un minimo ad un massimo. La funzione delay(5) serve a rendere più o meno evidente l’effetto fading (provate a cambiare tale valore nella simulazione che trovate in fondo).

La parte di codice seguente è del tutto simile, solo che la variabile fadeValue viene fatta variare tra 255 e 0 (al contrario rispetto al caso precedente). In tal modo si vedrà la luce emessa dal led diminuire fino a spegnersi.

Seguono blocchi di codice identici per gli altri due diodi.

Tanto per dare un tocco “natalizio” al nostro primo esperimento sul duty cycle ho inserito un lampeggio contemporaneo dei tre led ottenuto con le seguenti righe di codice

//flashing

  for(int i=0;i<=2;i++){

    //switching LED on

    digitalWrite(ledPin1, HIGH);

    digitalWrite(ledPin2, HIGH);

    digitalWrite(ledPin3, HIGH);

    //wait between flashing

    delay(200);

    //switching LED on

    digitalWrite(ledPin1, LOW);

    digitalWrite(ledPin2, LOW);

    digitalWrite(ledPin3, LOW);

    //wait between flashing

    delay(200);

il cui significato dovrebbe essere chiaro se avete letto il primo numero del tutorial.

Per vedere l’effetto totale fading + lampeggio andate all’indirizzo in fondo all’articolo ed avviate la simulazione. Per visualizzare e/o copiare il codice per Arduino cliccate sul pulsate “code”.

Buon divertimento ed arrivederci al prossimo numero....

Franco Babbo

Ingegnere Elettronico

Docente di Elettronica 

e Telecomunicazioni

Riferimenti

link alla simulazione

https://www.tinkercad.com/things/honZg5cBsYR-xmas-fading-and-flashing

Credits 

Le immagini sono tratte dal tutorial

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM

(Termini di licenza https://www.arduino.cc/en/Main/CopyrightNotice)