Come ha fatto Thanos a decidere il destino di metà degli esseri viventi? Un supercomputer e numeri (pseudo)casuali

Il leggendario Guanto di Thanos potrebbe essere, tra le altre cose, un supercomputer che servendosi delle gemme sarebbe in grado di agire come un generatore di numeri casuali quasi istantaneo.

Thanos, personaggio creato da Jim Starlin nel 1973 e fulcro della storia di Avengers: Infinity War

Avengers: Infinity War è ormai una pellicola ben radicata nella cultura pop. La storia dei più forti eroi della Terra e della loro battaglia per fermare il folle piano di Thanos è diventata un punto di riferimento tra i cinecomics, in termini di successo e diffusione. Questo anche grazie all’iconica scena finale, in cui il titano raggiunge il suo obiettivo, eliminando metà della popolazione dell’universo con il fatale schiocco di dita. Si sa, quindi, quello che il Guanto dell’Infinito ha fatto, ma non come l’ha fatto: ipotizzando che sia strutturato come un potente supercomputer, proviamo a dare un senso al funzionamento di questa reliquia cosmica.

I componenti: le Gemme dell’Infinito

Qualsiasi tipo di computer è composto da un numero di componenti essenziali per il suo funzionamento, montati sulla motherboard o scheda madre, che in questo caso immaginiamo essere il Guanto stesso. Prima di tutto, abbiamo bisogno di una fonte di energia per far funzionare il tutto. La Gemma del Potere è un ottimo candidato: da quello che si può vedere negli altri film del Marvel Cinematic Universe (MCU in breve), sembra essere in grado di comportarsi come un alimentatore di potenza quasi illimitata, il che dovrebbe bastare. Inoltre, avrebbe anche l’onere di ‘portare a termine il lavoro’, ovvero di trasformare gli individui scelti in polvere, come è mostrato negli ultimi due film della Infinity Saga. Serve poi una CPU, il processore, quindi l’unità di calcolo vera e propria, che si occuperà di svolgere i controlli e le istruzioni elementari necessarie. Questo è un ruolo che può essere coperto dalla Gemma del Tempo: un’elaborazione che richiederebbe anni con un computer normale non sarebbe un problema, dal momento che abbiamo il controllo totale sul tempo. Possiamo, per esempio, creare un loop temporale simile a quello realizzato da Doctor Strange nell’omonimo film: in questo modo saremmo in grado di elaborare tutti i dati che servono, in quello che un osservatore esterno percepirebbe come un solo secondo, ottenendo così una potenza di calcolo potenzialmente infinita. Il prossimo passo è sfruttare le capacità della Gemma della Realtà: assumendo che uno strumento in grado di modellare l’intera esistenza contenga anche tutte le informazioni possibili su di essa, possiamo utilizzarla come due componenti contemporaneamente. Essa sarà la nostra memoria di massa, quindi farà da database contenendo tutte le informazioni che ci servono per trovare e analizzare le forme di vita su cui agire, e anche da memoria volatile, la RAM, ipotizzando che, avendo tecnicamente poteri di scala cosmica, riesca a gestire le due situazioni efficientemente. A questo punto ci serve un software da eseguire su tutto questo hardware: in Avengers: Age of Ultron si può vedere che la Gemma della Mente partecipa nella creazione di Ultron, un’intelligenza artificiale avanzatissima, che di fatto è il prodotto dell’interfaccia della gemma stessa. Quindi possiamo usarla come Sistema Operativo, avendo il compito di comunicare con l’utente. Arriviamo quindi ai due componenti che permetteranno alla macchina di connettersi al mondo esterno tramite la rete. La Gemma dello Spazio agirà da scheda di rete, estendendo il segnale a tutto l’universo. La Gemma dell’Anima, invece, costituirà il nostro protocollo di comunicazione, ovvero la serie di regole che il nostro computer dovrà seguire nell’atto di interfacciarsi con un altro calcolatore. Nel caso del guanto, questa gemma deciderà se una data forma di vita è da considerarsi “eliminabile” o meno dallo schiocco di dita.

L’eliminazione (pseudo)casuale di metà delle forme di vita

Terminato il calcolatore, rimane da capire come questo agisca, ovvero come il Guanto decida chi, tra i candidati validi, vada rimosso dall’esistenza. Thanos lo descrive come un processo casuale, “perfettamente bilanciato, come tutto dovrebbe essere“, ma se fosse davvero così sarebbe impossibile da eseguire per un computer di qualunque tipo. La randomicità di un evento è determinata dalla completa assenza di pattern o prevedibilità, che genera risultati fondamentalmente indipendenti tra loro. Un computer, per definizione, lavora per algoritmi deterministici, i quali sono sequenze note di istruzioni semplici e definite, che il calcolatore deve in primis conoscere prima di eseguire (da qui la caratteristica deterministica) e che, inevitabilmente, generano risultati totalmente prevedibili, in quanto i passi rimangono gli stessi per ogni esecuzione. Dunque, è impossibile generare una sequenza di numeri veramente casuali, per esempio, che è quello che serve al Guanto. Tuttavia, è possibile creare una sequenza di numeri che sembrano casuali: esistono infatti specifici algoritmi che generano sequenze di cifre con proprietà statistiche molto simili a quelli generati da un processo casuale. Sono detti Random Number Generator (RNG),  generano valori detti pseudo-casuali e sono alla base di qualsiasi processo pseudorandomico esistente nell’informatica semplice, come il tasto shuffle di ogni player di musica, per esempio. Questi, però, per quanto complessi possano essere, non produrranno mai dati realmente randomici, per questo non sono utilizzati in situazioni che dipendono in modo importante dalla loro casualità, come si può considerare quella di Infinity War. Se mediati da un algoritmo pseudo-casuale, gli effetti dello schiocco non sarebbero assolutamente ‘perfettamente bilanciati’.

Un esempio di valori pseudocasuali (a sinistra) e valori generati da un algoritmo appositamente creato per sembrare casuale (a destra)

Una possibile soluzione: i tRNG

Può quindi sembrare che sia impossibile completare il piano di Thanos con un ‘semplice’ supercomputer cosmico. Tuttavia, esiste una soluzione al problema della pseudorandomicità. Laddove il mondo dell’informatica è basato su pattern specifici e prevedibili, la natura spesso non lo è. O meglio, questi pattern non sono (ancora) visibili in modo completo, e di conseguenza ci danno un senso di casualità. Questo è il principio alla base del funzionamento dei tRNG, dove ‘t’ sta per ‘true‘, in quanto i numeri generati sono veramente casuali. Questo tipo di sistemi non sono algoritmi, ma dei veri e propri pezzi hardware (infatti sono anche detti hRNG, da ‘hardware’) che si basano sulla misurazione di fenomeni fisici microscopici ancora imprevedibili, come il rumore termico degli elettroni o altri fenomeni quantistici, e trasformano i risultati in dati da cui è possibile estrarre una sequenza di valori. Al costo di un tempo di esecuzione un po’ più lungo (un buon tRNG raggiunge velocità di generazione pari a 1 miliardo di numeri al secondo, dunque una frequenza di 1 GHz), si possono ottenere così numeri totalmente casuali, utilizzabili, per esempio, in algoritmi di crittografia avanzati. Prendendo come riferimento ciò che il guardiano di Asgard Heimdall dichiara in Thor: Dark World, ovvero che l’intera popolazione dell’universo MCU a lui visibile è di 10 bilione (10 milioni di milioni), e assumendo che questo sia il sistema usato dal Guanto, possiamo stimare il tempo di calcolo necessario per lo schiocco: 10000 secondi, ovvero poco meno di 3 ore. Più dell’intera durata del film da cui è tratto; si può tuttavia assumere che la Gemma del Tempo abbia ridotto questo periodo ai pochi secondi che si vedono nella pellicola. A questo punto, ci sono tutti i dati necessari per fare un’ipotesi di come funzioni, approssimativamente, il Guanto dell’Infinito: nel momento dello schiocco, la Gemma dell’Anima controlla nel database fornito da quella della Realtà il numero di forme di vita validi come ‘candidati’ nell’intero universo (10 bilioni) e lo restituisce al sistema operativo, la Gemma della Mente; questa si serve della CPU (Gemma del Tempo) per generare un bit, quindi un 1 o uno 0, per ognuno di questi individui validi, e li passa alla Gemma dello Spazio, la quale agisce assegnando ognuno di questi valori agli esseri in questione, e restituisce al sistema operativo i dati necessari. A questo punto, la Gemma della Mente passa questi dati a quella del Potere, che ha alimentato il tutto, e che è quindi libera di agire eliminando tutti i bit di valore 1. A grandi linee, se fosse un computer, l’arma di Thanos funzionerebbe così. A meno che non si presentino dei bug nel processo.

Un esempio di tRNG che misura il rumore termico (Quintessence Labs)

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