Misurare l’infinitesimo

Dagli ori olimpici vinti per centesimi di secondo alla possibilità di vedere i distacchi degli atleti in tempo reale, misurare il tempo alle Olimpiadi è cruciale perché consente di determinare con precisione le prestazioni degli atleti. Senza una misurazione accurata sarebbe impossibile stabilire record, assegnare medaglie o confrontare i progressi: un tempo accurato è fondamentale per garantire equità nella competizione e trasparenza.

Lo sponsor tecnologico per la misurazione del tempo dei Giochi Olimpici è la società svizzera di orologi Omega, che non è solo un marchio di lusso (parte del gruppo Swatch) ma un vero e proprio super-esperto hi-tech delle misurazioni, con soluzioni all’avanguardia. Non a caso Omega è stata Official Timekeeper dei Giochi Olimpici trenta volte, a partire dal 1932, e a Parigi tiene il conto dei tempi in 45 sport diversi con centinaia di eventi, dalle gare di atletica al tiro con l’arco.

Per capire cosa vuol dire in termini di miglioramento rispetto alle vecchie tecnologie analogiche, facciamo alcuni esempi. È dalle Olimpiadi di Londra 2012 che la risoluzione dei cronografi di gara è letteralmente esplosa, migliorando di cento volte rispetto alla precedente generazione.

  • I Quantum Timer misurano il milionesimo di secondo con una deviazione di un secondo ogni dieci milioni di secondi. Tutto grazie al micro cristallo inserito nello strumento di misura.
  • La sincronizzazione con la pistola per la partenza, negli sport che la prevedono, deve essere assoluta e lo è. Si tratta di una nuova pistola elettronica sviluppata sempre da Omega che risolve un problema antico: la velocità di propagazione del suono. Infatti, gli atleti più lontani dallo starter ricevono il suono frazioni di secondo dopo quelli più vicini: il nuovo modello di pistola elettronica è collegata a una serie di speaker che emette il suono ovunque nello stesso momento e con un flash luminoso (e la luce viaggia abbastanza veloce da non causare ritardi percepibili sulla pista).
  • I nuovi blocchi di partenza a terra hanno sensori per la pressione con un ciclo di aggiornamento di quattromila ripetizioni al secondo, e possono registrare quindi con estrema precisione il momento della spinta e quello del distacco del piede, oltre a eventuali false partenze.
  • Se l’arrivo è da misurare otticamente, il sistema di fotofinish Scan‘O’Vision registra 40mila immagini digitali al secondo (l’equivalente di 200 GB di dati ogni secondo) che permettono analisi più accurate perché più definite.
Scan ‘O’ Vision ULTIMATE di Omega
  • Ci sono poi nuovi sistemi di fotocellule a blocco: quattro a diverse altezze impilate su un unico palo, che garantiscono miglior risoluzione.
  • In acqua, poi, diventa tutto diverso, perché servono altre tecnologie. In tal caso si sfruttano i touchpad, che vengono posizionati alle estremità della vasca e permettono ai nuotatori di “fermare il tempo” esercitando una pressione compresa tra 1,5 e 2,5 kg. Tra l’altro, il nuoto è l’unico sport in cui sono i concorrenti a fermare il tempo da soli, toccando meccanicamente il touchpad. Una tecnologia inventata nel 1968 sempre da Omega.

Massima qualità dello spettacolo

Un discorso sono gli strumenti di misura delle gare e un altro lo spettacolo. Infatti, un aspetto che rende le Olimpiadi un vero e proprio media event mondiale è la capacità di mostrare subito e in altissima qualità quel che succede, con le informazioni di corredo giuste. Questo richiede una grande sinergia ancora una volta da chi gestisce i dati (cioè il Timekeeper ufficiale, Omega) e i broadcaster televisivi che fanno capo al centro Olympic Broadcasting Services incaricato di fornire i feed video a tutte le televisioni presenti e a quelle che lo richiedono da fuori. Tantissimi dati digitali sia dentro che fuori gli stadi.

Per lo stream video c’è una nuova tecnologia chiamata OTT 8K che è nettamente superiore a quello tradizionale (ma già potentissima) Ultra HD 4K. Il partner tecnologico di questa innovazione è Intel, che lo ha reso possibile sfruttando i processori Xeon di quinta generazione e le GPU Arc. Qui non è soltanto la potenza bruta dei processori a fare la differenza ma anche l’uso dell’intelligenza artificiale. Non le AI generative, bensì le reti neurali dei sistemi informatici che permettono il cosiddetto “video computazionale”, cioè l’elaborazione non diversa da quella che viene fatta negli smartphone per gestire tutte le variabili del feed video 8K a 60 fotogrammi al secondo, in HDR e con 32 canali audio.
Possiamo solo immaginare quanto sarà “pesante” il carico di lavoro guardando al passato: alle Olimpiadi di Tokyo 2020, Intel ha fatto lo streaming di 416 ore di contenuti, elaborando 4,7 petabyte di dati, superato dai dati di Pechino 2022 (debutto assoluto dell’8K). Il totale questa volta dovrebbe superare abbondantemente i 15 petabyte!

Ma se anche le immagini sono bellissime, quali dati mostrano? A questo come dicevamo ci pensa Omega, che cura anche sia il sistema di gestione dei dati delle gare che la sua presentazione. C’è una nuova versione del software per le grafiche, che può sembrare poca cosa ma è in realtà estremamente complicato e deve “pescare” in maniera autonoma e intelligente le informazioni da centinaia di sensori sul campo per mostrarli immediatamente a video, tutto questo per più di 400 eventi di 45 sport diversi.

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Il sistema “Vionardo” di Omega per le grafiche multimediali

Inoltre, ci sono da mostrare gli stessi risultati ma in altro modo anche a chi è nei palazzetti e negli stadi: dai risultati corsie delle piscine (con un sistema di luci) ai nuovi display OLED ad altissima risoluzione fatti in partnership con Samsung, davvero molto luminosi, che indicano chiaramente al termine di ogni gara chi ha vinto, i tempi, la nazionalità e l’eventuale record stabilito in maniera chiara.

L’atto sportivo

Nel cuore di qualsiasi olimpiade c’è l’atleta e soprattutto il gesto atletico. Riprese spettacolari, immagini super dettagliate, informazioni puntuali e precise. Se queste tecnologie sono fondamentali per goderci gli sport dai nostri divani, diventano fondamentali negli arbitraggi che hanno elementi soggettivi o di interpretazioni, come tuffi, ginnastica artistica o skateboard.

Qui infatti non siamo ancora arrivati al giudice automatico, all’algoritmo imparziale che sostituisce il fattore umano, ma adesso ci sono molti più elementi per comprimere e quasi far scomparire l’errore. Sarà mai un’intelligenza artificiale a sostituire tutti gli arbitri?

Nel caso di regole oggettive invece, sebbene in tutti gli sport ci siano ancora giudici e guardalinee, di fatto la tecnologia è già nettamente superiore all’occhio umano. Prendiamo la pallavolo: Bolt6 in collaborazione con Hawk-Eye fornirà la funzione di tracciamento automatico della palla dentro/fuori, una sorta di guardalinee automatico e a bassissimo errore. Oppure, nei tuffi, le riprese ad altissima definizione (OTT 8K) e la analisi in tempo reale effettuata da una rete neurale addestrata per riconoscere e interpretare le differenti posizioni del corpo e la loro completezza e tempismo, permettono di aiutare i giudici a evitare sviste e momentanee perdite di concentrazione, riproponendo parametri oggettivi su altezza dei salti, numeri di rotazioni completate, postura e angolo di entrata nell’acqua. Un analogo sistema con riprese da più angolazioni che generano una immagine 3D permettono di valutare altezza e distanza dall’asta nel salto in alto.

Ma anche dietro le quinte i servizi digitali stanno facendo la differenza. Le delegazioni di 185 paesi hanno visto arrivare nelle sedi dei giochi più di diecimila atleti e un numero almeno triplo di accompagnatori. Per tutti, ci sono servizi automatici che permettono di trovare qualsiasi tipo di informazione e organizzare la propria agenda. E per rendere più semplice l’interazione, Paris 2024 è la prima olimpiade ad avere un chatbot multilingua solo per gli atleti che permette loro di trovare tutte le informazioni che gli servono. Magari sui nuovi telefoni che Samsung ha regalato a loro arrivo a tutti i partecipanti. Non potrà però collegare alla rete 5G “chiusa” realizzata da Orange, la compagnia telefonica francese, che fa da vero e proprio sistema nervoso di tutte le trasmissioni dati interne alle olimpiadi di Parigi.

Tutte le apparecchiature e gli smartphone e tablet del personale (dai giudici agli assistenti) sono infatti collegati alla rete 5G privata e viaggiano su una “corsia riservata” che in alcune zone comprende anche la trasmissione di dati in frequenze millimetriche (mmWave), cioè con velocità 5G più veloce di quella delle frequenze europee tradizionali e che superano i 3 Gbps.

Super-cyber-security

In uno scenario geopolitico sempre più complesso le Olimpiadi sono anche un bersaglio del terrorismo da difendere. E la Francia ha fatto l’impossibile per raggiungere la sicurezza. La tecnologia digitale è stata usata in qualsiasi passaggio dell’organizzazione proprio per rendere sempre più sicuri tutti i giochi. Dai biglietti, che sono esclusivamente digitali, nominali e possono essere rivenduti solo attraverso il sito ufficiale e a prezzo “calmierato” grazie a un certificato crittografico unico (e anti contraffazione oltre che anti bagarinaggio), ai numerosi droni che sorvegliano Parigi e le altre aree dei giochi. Sono droni a guida autonoma, che riprendono in frequenze diverse alcune aree critiche e trasmettono, assieme a numerose videocamere a terra, le informazioni a un sistema centralizzato della sicurezza per le Olimpiadi che le elabora in tempo reale. Le norme sulla privacy vietano, se non per ragione di ordine pubblico, qualsiasi tipo di riconoscimento automatico dei volti delle persone, ma le reti neurali addestrate dalla Sûreté francese sono in grado di riconoscere alcuni scenari tipici: oggetti abbandonati, veicoli non autorizzati, movimenti sospetti nella folla o dei flussi di persone.

Altri droni sono attrezzati per funzionare da ariete o da kamikaze in caso di attacco: possono sollevarsi rapidamente da una serie di posizione strategiche e andare a intercettare fisicamente gli eventuali velivoli (con o senza pilota) che entrino dentro l’area no-fly. Inoltre, la Sûreté ha anche piazzato una serie di “cecchini” anti-drone con fucili laser: uno è stato sviluppato da Helma-P, che ha dichiarato di essere stata ingaggiata dal ministero della Difesa francese proprio a questo scopo. Nel caso di una incursione non autorizzata di un drone questi fucili emettono un raggio di luce coerente capace di “friggere” qualsiasi sistema elettrico a centinaia di metri di distanza.

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AI Generated

A supervisionare la sicurezza c’è il nuovo sistema automatico che la Sûreté francese ha sviluppato e che costituisce il cuore della VSA, la Videosorveglianza Algoritmica. In pratica una centrale unica che analizza i dati e genera automaticamente gli allarmi del caso, perché, come ha spiegato alla stampa francese Isabelle Damas, responsabile del centro di supervisione della sicurezza delle Olimpiadi, “Un essere umano non può guardare 3.255 allarmi contemporaneamente, è impossibile, quindi questo sistema ci permette di indirizzare le violazioni”.

Attenzione all’ambiente

C’è chi ha osservato, e non ha torto, che le Olimpiadi hanno un impatto notevole sull’ambiente perché fanno convergere centinaia di migliaia di persone in un’unica zona. Anche il digitale ha il suo peso che, secondo le dichiarazioni del Comitato olimpionico internazionale (CIO) è pari al 7% dell’impronta al carbonio dei Giochi, soprattutto per via delle attrezzature.

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Per questo il CIO ha fatto in modo di utilizzare meglio le tecnologie riducendo l’hardware (quasi un terzo dei televisori e stampanti in meno e monitor da 32 anziché 55 pollici come standard) mentre il 70% delle attrezzature elettroniche ha già un futuro preparato per dopo le olimpiadi. Infatti Paris 2024 collabora con Recycléa, una non profit francese che si occuperà del recupero e della bonifica di tutte le apparecchiature e i rifiuti elettronici dei giochi.

Infine, un omaggio

La cerimonia di apertura di Parigi 2024 è stata uno spettacolo incredibile anche se non esente da critiche (come sempre succede per questo tipo di show). Un aspetto piccolo ma molto francese mostra come mescolare la tecnologia alla scenografia possa rappresentare non solo un’idea originale ma anche un simbolo. Infatti, la tecnologia può servire anche per fare dei grandi omaggi, come quello ai fratelli Montgolfier: la fiamma olimpica di Parigi 2024 per la prima volta è aerea ed è tenuta accesa grazie all’elettricità e all’acqua.

Uno spettacolo per la vista, che si alza e si abbassa a seconda dell’ora e del bisogno. La fiamma al 100% elettrica però non è solo per far scena: serve anche come messaggio neanche tanto indiretto sull’inquinamento, le condizioni del pianeta e i simboli che possono mostrare come l’innovazione, anche semplice, può cambiare per sempre la nostra traiettoria. La “rivoluzione elettrica” non è un concetto nuovo ma è diventata una scelta necessaria per evitare la combustione di energia fossile inquinante. È da questi particolari, dicono gli organizzatori, che si convincono le persone della bontà di un messaggio.

Alcune delle fonti di questo articolo: