(AGENPARL) – Roma, 14 gennaio 2020 –Nella isolata città russa dove è cresciuto Yury Polyanskiy, tutte le informazioni sull’informatica sono venute dal mondo esterno. I visitatori della lontana Mosca di tanto in tanto avrebbero riportato le ultime riviste di informatica e CD di software al liceo di Polyanskiy affinché tutti potessero condividerle.

Un giorno, leggendo una rivista presa in prestito da PC World a metà degli anni ’90, Polyanskiy ha appreso un concetto futuristico: il World Wide Web.

Credendo che la sua città non avrebbe mai visto simili meraviglie di Internet, lui e i suoi amici si costruirono da soli. Collegando un cavo Ethernet tra due computer in grattacieli separati, potevano comunicare avanti e indietro. Presto, una manciata di altri bambini ha chiesto di essere collegati alla rete improvvisata.

“È stato un problema ingegneristico piuttosto impegnativo”, ricorda Polyanskiy, professore associato di ingegneria elettrica e informatica presso il MIT, che ha recentemente ottenuto un incarico. “Non ricordo esattamente come l’abbiamo fatto, ma ci è voluto un giorno intero. Hai avuto la sensazione di quanto contagioso potesse essere Internet. “

Grazie alla recente caduta della cortina di ferro, la famiglia Polyanskiy alla fine si è connessa a Internet. Poco dopo, si interessò all’informatica e quindi alla teoria dell’informazione, allo studio matematico della memorizzazione e della trasmissione di dati. Ora al MIT, il suo lavoro più entusiasmante si concentra sulla prevenzione di importanti problemi di trasmissione dei dati con l’ascesa dell ‘”Internet delle cose” (IoT). Polyanskiy è membro del Laboratory for Information and Decision Systems, dell’Institute for Data, Systems and Society e del Statistics and Data Science Center.

Oggi le persone portano con sé uno smartphone e forse un paio di dispositivi intelligenti. Ogni volta che guardi un video sul tuo smartphone, ad esempio, una torre cellulare nelle vicinanze ti assegna un pezzo esclusivo dello spettro wireless per un certo tempo. Lo fa per tutti, assicurandosi che i dati non si scontrino mai.

Il numero di dispositivi IoT dovrebbe comunque esplodere. Le persone possono trasportare dozzine di dispositivi intelligenti; tutti i pacchi consegnati possono avere sensori di localizzazione; e le città intelligenti possono implementare migliaia di sensori collegati nella loro infrastruttura. I sistemi attuali non possono dividere efficacemente lo spettro per impedire la collisione dei dati. Ciò rallenterà la velocità di trasmissione e farà sì che i nostri dispositivi consumino molta più energia nell’invio e nel rinvio dei dati.

“Potrebbero esserci presto centinaia di esplosioni di dispositivi connessi a Internet, che intaseranno lo spettro e non ci sarà modo di garantire una trasmissione senza interferenze. Saranno necessari nuovi approcci di accesso “, afferma Polyanskiy. “È la cosa più eccitante a cui sto lavorando ed è sorprendente che nessuno ne parli molto.”

Dalla Russia, con amore per l’informatica

Polyanskiy è cresciuto in un luogo che si traduce in inglese in “Rainbow City”, così chiamato perché è stato fondato come sito per lo sviluppo di laser militari. Circondata da boschi, la città aveva una popolazione di circa 15.000 persone, molti dei quali ingegneri.

In parte, quell’ambiente ha portato Polyanskiy nell’informatica. All’età di 12 anni, ha iniziato a programmare – “e per profitto”, dice. Suo padre lavorava per una società di ingegneria, in un team che stava programmando i controller per le pompe dell’olio. Quando il programmatore principale ha preso un’altra posizione, sono rimasti a corto di personale. “Mio padre stava discutendo su chi può aiutare. Ero seduto accanto a lui e ho detto: “Posso aiutare”, dice Polyanskiy. “Prima ha detto di no, ma l’ho provato e ha funzionato.”

Poco dopo, suo padre ha aperto la sua azienda per la progettazione di controllori per pompe olio e ha portato Polyanskiy a bordo mentre era ancora al liceo. Il business ha guadagnato clienti in tutto il mondo. Dice che alcuni dei controller che ha aiutato a programmare sono ancora in uso oggi.

Polyanskiy ha conseguito la laurea in fisica presso l’Istituto di fisica e tecnologia di Mosca, una delle migliori università al mondo per la ricerca in fisica. Ma poi, interessato a perseguire l’ingegneria elettrica per la scuola di specializzazione, ha fatto domanda per programmi negli Stati Uniti ed è stato accettato alla Princeton University.

Nel 2005, si è trasferito negli Stati Uniti per partecipare a Princeton, che è venuto con shock culturali “da cui non mi sono ancora ripreso”, scherza Polyanskiy. Per cominciare, dice, il sistema educativo americano incoraggia l’interazione con i professori. Inoltre, i televisori, le console di gioco e i mobili degli edifici residenziali e del campus non sono stati messi sotto chiave.

“In Russia, tutto è incatenato”, afferma Polyanskiy. “Non riesco ancora a credere che le università statunitensi tengano queste cose all’aperto”.

A Princeton, Polyanskiy non era sicuro in quale campo entrare. Ma quando è arrivato il momento di selezionare, ha chiesto a uno studente piuttosto scoraggiato di studiare sotto un gigante della teoria dell’informazione, Sergio Verdú. Lo studente disse a Polyanskiy che non era abbastanza intelligente per Verdú, quindi Polyanskiy si ribellò. “In quel momento, sapevo per certo che Sergio sarebbe stata la mia scelta numero uno”, dice Polyanskiy, ridendo. “Quando le persone dicono che non posso fare qualcosa, di solito è il modo migliore per motivarmi.”

A Princeton, lavorando sotto Verdú, Polyanskiy si è concentrato su una componente della teoria dell’informazione che si occupa di quanta ridondanza inviare con i dati. Ogni volta che i dati vengono trasmessi, sono disturbati da un po ‘di rumore. L’aggiunta di dati duplicati significa che meno dati si perdono in quel rumore. I ricercatori studiano quindi le quantità ottimali di ridondanza per ridurre la perdita di segnale ma mantenere veloci le trasmissioni.

Nel suo lavoro di laurea, Polyanskiy ha individuato i punti critici per la ridondanza durante la trasmissione di centinaia o migliaia di bit di dati in pacchetti, che è principalmente il modo in cui i dati vengono trasmessi online oggi.

Essere agganciato

Dopo aver conseguito il dottorato in ingegneria elettrica presso Princeton, Polyanskiy è finalmente arrivato al MIT, la sua “scuola dei sogni”, nel 2011, ma come professore. Il MIT aveva aiutato a sperimentare alcune ricerche sulla teoria dell’informazione e aveva introdotto i primi corsi universitari sul campo.

Alcuni chiamano la teoria dell’informazione “un’isola verde”, dice, “perché è difficile entrare ma una volta che sei lì, sei molto felice. E i teorici dell’informazione possono essere visti come snob. ”Quando arrivò al MIT, dice Polyanskiy, si concentrò strettamente sul suo lavoro. Ma ha vissuto un altro shock culturale – questa volta in una cultura di ricerca collaborativa e generosa.

I ricercatori del MIT partecipano costantemente a conferenze, tengono seminari, collaborano e “lavorano su circa 20 progetti in parallelo”, afferma Polyanskiy. “Ero titubante di poter fare ricerche di qualità del genere, ma poi mi sono appassionato. Sono diventato più aperto, grazie alla cultura del MIT di bere da una manichetta antincendio. C’è così tanto da fare che alla fine diventi dipendente dai campi di apprendimento che sono lontani dai tuoi interessi. ”

In collaborazione con altri ricercatori del MIT, il gruppo Polyanskiy ora si concentra sulla ricerca di modi per dividere lo spettro nella prossima era dell’IoT. Finora, il suo gruppo ha matematicamente dimostrato che i sistemi in uso oggi non hanno le capacità e l’energia per farlo. Hanno anche mostrato quali tipi di sistemi di trasmissione alternativi funzioneranno e non funzioneranno.

Ispirato dalle proprie esperienze, Polyanskiy ama dare ai suoi studenti “piccoli ganci”, bocconcini di informazioni sulla storia del pensiero scientifico che circonda il loro lavoro e su possibili applicazioni future. Un esempio è spiegare le filosofie alla base della casualità agli studenti di matematica che possono essere pensatori strettamente deterministici. “Voglio dare loro un piccolo assaggio di qualcosa di più avanzato e al di fuori di quello che stanno studiando”, dice.

Dopo aver trascorso 14 anni negli Stati Uniti, la cultura ha modellato il nativo russo in alcuni modi. Ad esempio, ha accettato uno stile di insegnamento occidentale più rilassato e interattivo, dice. Ma si estende anche oltre l’aula. Proprio l’anno scorso, durante una visita a Mosca, Polyanskiy si ritrovò a tenere una ferrovia della metropolitana con entrambe le mani. Perché è strano? Perché è stato sollevato per tenere una mano sul binario della metropolitana e una mano sul suo portafoglio per impedire il furto. “Con orrore, ho capito cosa stavo facendo”, dice Polyanskiy ridendo. “Ho detto, ‘Yury, stai diventando un vero occidentale.'”