Similitudini tra spagnolo e calabrese

24 July 2023

E' interessante notare che tra spagnolo e calabrese (meridionale) esistono varie parole simili. E' nota la vicinanza, per ovvi motivi, della lingua italiana a quella spagnola, ma la cosa curiosa è che alcune parole spagnole sono più simili al dialetto calabrese, che all'italiano. Forse per la dominazione spagnola del Sud Italia? Ecco una breve lista (in aggiornamento, forse), di queste parole:

Italiano Calabrese Spagnolo
Ramo Rama Rama
Sabbia Rina Arena
Asciugamano Tuvajja Toalla
Camicia Cammisa Camisa
Colomba Palumba Paloma
Passeggiare Passiari Pasear
Orologio Rivoggiu Reloj
Piovere Chioviri Llover
Andare Jiri Ir
Fretta Prescia Pressa
Fazzoletto Muccaturi Mocador
In basso Abbasciu Abajo
Mestolo Cucchiara Cucharòn
Intontito Turduni Aturdida
Cercarsele Abbuscari Buscar

Per le ultime, ringrazio la pagina IG @deicolmicolmo.

Riflessioni su un concerto di Bob Dylan

22 July 2023

Qualche settimana fa sono andato a vedere il concerto di Bob Dylan al Teatro degli Arcimboldi a Milano. Era la seconda volta, la prima nel 2018 a Firenze. È stato molto molto coinvolgente, non si sa mai cosa aspettarsi da Bob e dalla sua band. La particolarità di questo tour riguardava l'assenza di telefoni cellulari (anche se già 5 anni fa ne era vietato l'uso). Lo spettacolo era "smartphone-free". Come spettatore, ho apprezzato molto questa modalità. Ho pensato svariate volte che mi sarebbe piaciuto tornare nel tempo di qualche decennio per vedere un concerto senza questa continua distrazione telefonica. I concerti di Bob sono un'occasione per farlo. Nonostante io mi sia sempre limitato a fare solo una foto/video ricordo, c'è sempre qualcuno vicino che filma o che apre una torcia, coprendo la visuale e/o distraendoti. I telefoni erano inseriti in una custodia apribile solo in aree apposite per assolute necessità. Come sempre, anche a 82 anni, Bob è pioniere di qualcosa. Meglio rinunciare alla visibilità social e avere un pubblico attento e immerso nella musica. Tra l'altro, in questo modo si continua ad alimentare il fenomeno dei bootleg in chiave moderna, con registrazioni fatte di nascosto, spesso di bassa qualità ma molto rare.

Quando vai a vedere Dylan, vai a vedere uno spettacolo come se fosse un film, non si canta, non si parla se non per qualche secondo. Ed era così negli anni 60 quando era sul palco solo con la sua chitarra, ed è così oltre 60 anni dopo. La scaletta era composta da molte canzoni del nuovo album Rough and Rowdy Ways, altri pezzi relativamente nuovi (degli ultimi 20 anni), la maggior parte in stile blues. Ma Dylan è Dylan, e anche questa volta ha tirato fuori dal cilindro alcune gemme. Personalmente, sono stato colpito da:

• When I Paint my Masterpiece, iniziata con Bob quasi a capella a 82 anni!? Disastro? NO! Tutt'altro! Bob gioca con la sua voce armonizzando qua e là, accompagnandosi leggermente con il pianoforte, e poi parte la chitarra acustica e quindi il resto della band in climax. Stupendo il violino di Donnie, che ha dato un tocco davvero speciale a questa versione. Non esiste ancora su Youtube ma la successiva data di Roma (all the streets of Rome...) ne dà un'idea (giochi di voce a 0:50, 2:00...).
  Update: questa registrazione dell'intero concerto, anche se di bassa qualità, contiene anche questo pezzo!
• Verso la fine del concerto, la band intona Bad Actor di Merle Haggard, un artista statunitense non tanto conosciuto. È stata la prima (e forse ultima) volta che Dylan faceva questa canzone in un suo concerto. Mi è piaciuta molto. Grazie a Emanuele Marchiori, che è riuscito a registrarla!
• Chiusura con Every Grain of Sand, ennesimo capolavoro non conosciuto ai più. Beh qui ha tirato fuori l'armonica e non c'è più niente da dire o scrivere...

Alla prossima, Caro Bob!

Bob Dylan immaginato dal sistema IA DALL-E durante il concerto.

Costruire un cronometro elettrico per atletica con Arduino

Una soluzione facile, portatile ed economica

8 December 2020

A qualsiasi velocista, nella propria vita sportiva, sarà capitato almeno una volta di dover scontrarsi con qualche giudice per via dei tempi presi "alla buona", o per via di qualche palese errore di scambio corsie. Nonostante i tempi manuali non valgano più una cicca (cit.), in alcune regioni italiane si continuano ad utilizzare anche a livello agonistico. Questo avviene perchè spesso, e ahimè, la federazione o la società organizzatrice della gara non riesce a coprire i costi del noleggio/acquisto del sistema di cronometraggio.

Le attrezzature omologate, infatti, sono relativamente costose e non sono accessibili alla squadretta di provincia o all'allenatore del paesello. Tuttavia, l'atletica leggera si svolge spesso in piccole cittadine e si sa, non è uno sport in cui le società muovono tanto capitale, anzi.

Oltre alle competizioni, molto spesso sarebbe utile per noi velocisti avere a disposizione un sistema di cronometraggio preciso che dia un valore quasi esatto di quello che sarebbe effettivamente il tempo di gara. Ciò soprattutto durante le settimane di test e pre-competizione. L'unico sistema ad un prezzo non troppo alto da me trovato è il Freelap, prodotto in Svizzera e sicuramente non la cinesata da 10 euro che qualsiasi povero atleta potrebbe permettersi. Il costo si aggira attorno ai 500 euro per una versione di base comprendente moduli partenza e arrivo, ed un orologio che fa da ricevitore e display del tempo finale.

A quel punto, ho notato che data la semplicità del sistema, avrei potuto provare a costruire un cronometro elettrico più economico ma ugualmente preciso. Non mi piace tantissimo smanettare, ma per stavolta ho fatto un'eccezione in nome dell'atletica leggera.

Ed eccoci qui, dalla teoria alla prassi, vediamo come costruire un cronometro elettrico portatile per misurare le nostre ripetute (o quelle del vostro cane, cavallo o chicchessia) su una pista di atletica.
Questo tutorial è pensato e scritto per chi non ha conoscenze specifiche. anche se qualche nozione tecnologica o di scienza/elettronica/informatica di base potrebbe naturalmente aiutare.

Panoramica

Il cronometro elettrico che stiamo per costruire è basato su Arduino, una scheda elettronica dotata di un microcontrollore facilmente programmabile, ideata in Italia nel 2005. Ci saranno due moduli comunicanti tra di loro: partenza ed arrivo. Ognuno di essi è composto da una scheda Arduino più vari accessori che permettono di simulare un vero e proprio sistema di cronometraggio professionale.

La partenza sarà azionata da un pulsante che farà partire un bip dopo un tempo casuale, in modo da non "barare" sui tempi di reazione. In quell'istante, il modulo radio partenza comunicherà con quello presente all'arrivo, che farà partire il cronometro. Il tempo verrà stoppato al passaggio dell'atleta davanti alla fotocellula. Il modulo arrivo, dotato di wifi, stamperà i risultati su una pagina web accessibile dalla rete locale creata dal vostro smartphone.

• 2 Schede Arduino e 2 cavi USB (come quelli delle stampanti): 1 Arduino Uno, 1 Arduino Uno Wi-Fi Rev2 - circa 55 euro. Gli Arduino sono l'anima del sistema, contengono la CPU che esegue il codice per partire, fermare il tempo e stampare i risultati;
• 2 power banks per alimentare le schede - circa 30 euro. Io ho utilizzato uno Rav-Power e uno Fresh'N Rebel. Anche da 5000mAh vanno bene, gli Arduino consumano poco;
• 2 breadboard - circa 10 euro. Sono delle basi di plastica dove collegare il tutto. Teoricamente sono fatte per dei circuiti prototipali, ma nel nostro caso vanno bene;
• 2 moduli radio HC-12 - circa 15 euro. Servono a far comunicare il modulo partenza con il modulo arrivo;
• 2 buzzers - circa 5 euro. Sono delle casse molto piccole che serviranno per indicare il "colpo di pistola";
• 1 pulsante - circa 1 euro - per avviare la partenza;
• cavetti "jumper" maschio/maschio e maschio/femmina, servono per i collegamenti nel circuito;
• 1 fotocellula ad infrarossi - circa 15 euro - per far cosa? Per rilevare il passaggio dell'atleta sul traguardo, ovviamente!
• 1 treppiede - circa 20 euro - anche il più scrauso va bene, deve reggere il modulo arrivo, compreso di fotocellula, ad altezza atleta;
• 2 cassette di derivazione - circa 15 euro - fungono da contenitore dei due moduli. In linea di principio potreste anche usare dei tupper per alimenti facendogli dei buchi o qualcosa del genere;
• elastici - rubateli alla nonna - li ho usati per attaccare le cassette al treppiede;
• uno smartphone con funzionalità router wi-fi. Non necessario nel caso di utilizzo display LCD, vedi "possibili estensioni" in basso.

Costo totale: circa 180 euro.

Modulo partenza

La partenza si compone di un Arduino Uno classico alimentato da un powerbank, al quale vengono collegati, tramite la breadboard, il pulsante, il buzzer e un HC-12. Di seguito vediamo come collegare il tutto:

Il codice da caricare sull'Arduino è il seguente:

/*    Arduino Long Range Wireless Communication using HC-12
                       Example 01
    by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 */
 #include  
 SoftwareSerial HC12(10, 11); // HC-12 TX Pin, HC-12 RX Pin
 int pinButton    = 9;
 int valButtonOld = LOW; // Memorizza lo stato passato del pulsante (evita letture multiple)
 const int buzzer = 6; //buzzer to arduino pin 6
 void setup() {
   Serial.begin(1200);             // Serial port to computer
   HC12.begin(1200);               // Serial port to HC12
 pinMode(pinButton, INPUT);
   pinMode(buzzer, OUTPUT);
 }
 void loop() {
   int valButton = digitalRead(pinButton);
 if(valButton==HIGH && valButtonOld==LOW) {
     //wait some sec ?
     int temp = random(8000,10000);
     delay(temp);
     HC12.write("s");
     tone(buzzer, 100); // Send 1KHz sound signal…
     delay(100);        
     noTone(buzzer);     // Stop sound…
   } 
 valButtonOld = valButton;

 while (HC12.available()) {
     Serial.write(HC12.read());      // Send the data to Serial monitor and clear radio data
     //buzzer for ping back
     delay(2000);
     tone(buzzer,500);
     delay(300);
     noTone(buzzer);
   }
 }

Modulo arrivo

L'arrivo è composto da una scheda Arduino Wifi alimentata da un altro powerbank. A questa scheda collegheremo un buzzer, la fotocellula e l'altro HC-12. Il sensore fotoelettrico da me usato funziona a riflessione e rileva in realtà la distanza tra un oggetto e il sensore stesso. Tuttavia, il programma considera semplicemente l'output del sensore come ON/OFF, cioè se è presente un ostacolo oppure no.
Non dimentichiamo di portare con noi anche il nostro smartphone dotato di funzione router wi-fi. Quello che dobbiamo fare è creare una rete con un dato nome e una data password, e inserire queste due stringhe nel codice caricato sull'Arduino. Così facendo, la scheda si collegherà al telefono e potrà mandare i risultati, visibili aprendo un browser all'indirizzo locale 192.168.43.117 (immagine 14 della Galleria in basso). A volte vengono registrati due o più tempi, il primo è ovviamente quello più preciso.

Ecco invece i collegamenti:

ed il codice:

#define SECRET_SSID "SSID_name" //access point ssid name
#define SECRET_PASS "yourPassword" //password

#include 
#include 
char ssid[] = SECRET_SSID;
char pass[] = SECRET_PASS;
int status = WL_IDLE_STATUS;

#include  
#include  

#include 

SoftwareSerial HC12(10, 11); // HC-12 TX Pin, HC-12 RX Pin

unsigned long initTime;
unsigned long endTime;
unsigned long raceTime = 0;
int nOfMeasurements = 0;
const int buzzer = 6; //buzzer to arduino pin 6
const int IReceiver = 9;

double times[100];

WiFiServer server(80);

void setup() {
  Serial.begin(1200);

  for (int i = 0; i < 100; i++)
    times[i] = 0.0;
  
  while ( status != WL_CONNECTED) {
    status = WiFi.begin(ssid, pass);
    delay(5000);
  }
  server.begin();
  printWiFiData();
  
  HC12.begin(1200);   
  // wait until serial port opens for native USB devices
  while (! Serial) {
    delay(1);
  }

  pinMode(IReceiver, INPUT);

}


void loop() {

  while (HC12.available()) {  // If HC-12 has data - starting chrono
    //start time
    Serial.write(HC12.read());      // Send the data to Serial monitor and clear radio data
    initTime = millis();
    Serial.print("Init time "); Serial.println(initTime);
    nOfMeasurements = 0;
    tone(buzzer,196);
    delay(50);
    noTone(buzzer);
    delay(50);
    tone(buzzer,196);
    delay(50);
    noTone(buzzer);
    HC12.write("e"); //ping back for debug
  }
   
  int IRstate = digitalRead(IReceiver);
  if (IRstate == LOW)
  {
    Serial.println("low");
    endTime = millis();
    raceTime = endTime - initTime;
    double raceTimeSec = raceTime;
    raceTimeSec = raceTimeSec/1000;
    times[nOfMeasurements] = raceTimeSec;
    nOfMeasurements++;
    tone(buzzer,100);
  }
  delay(10);
  noTone(buzzer);

  listeningClientsHTML(raceTime);
}

void listeningClientsHTML(unsigned long raceTime)
{
    // listen for incoming clients
  WiFiClient client = server.available();
  if (client) {
    Serial.println("new client");
    // an http request ends with a blank line
    bool currentLineIsBlank = true;
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        Serial.write(c);
        // if you've gotten to the end of the line (received a newline
        // character) and the line is blank, the http request has ended,
        // so you can send a reply
        if (c == '\n' && currentLineIsBlank) {
          // send a standard http response header
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-Type: text/html");
          client.println("Connection: close");  // the connection will be closed after completion of the response
          client.println("Refresh: 5");  // refresh the page automatically every 5 sec
          client.println();
          client.println("");
          client.println("");
          // output the value of each analog input pin
          client.println("Results: ");
          client.println("
");

          for (int i = 0; i < nOfMeasurements; i++)
          {
            client.println(times[i]);
            client.println("
");
          }
          client.println("
");
          client.println("number of detections: ");
          client.println(nOfMeasurements);
          client.println("
");
          client.println("");

        }
        if (c == '\n') {
          // you're starting a new line
          currentLineIsBlank = true;
        } else if (c != '\r') {
          // you've gotten a character on the current line
          currentLineIsBlank = false;
        }
      }
    }

    // give the web browser time to receive the data
    delay(1);
    // close the connection:
    client.stop();
    Serial.println("client disconnected");
  }
}


void printWiFiData() {
  // print your board's IP address:
  IPAddress ip = WiFi.localIP();
  Serial.print("IP address : ");
  Serial.println(ip);
  Serial.print("Subnet mask: ");
  Serial.println((IPAddress)WiFi.subnetMask());
  Serial.print("Gateway IP : ");
  Serial.println((IPAddress)WiFi.gatewayIP());

  // print your MAC address:
  byte mac[6];
  WiFi.macAddress(mac);
}

Note

• Attualmente quando avviene lo "sparo", anche il modulo arrivo emette un bip. Inoltre, un impulso viene mandato indietro e il modulo partenza riemette un altro bip dopo 2 secondi. Questa funzione è stata implementata per testare la distanza massima tra i due moduli. Potete cambiare il codice come meglio credete. Se avete bisogno di chiarimenti o consigli su eventuali modifiche, contattatemi.
• Nella versione corrente, quando almeno un client è connesso al sito web, il cronometro è temporaneamente sospeso. Dovete chiudere il browser prima di poter registrare altri tempi.
• Ho testato anche il sensore di distanza Adafruit VL53L0X. Nonostante abbia una portata anche superiore a quello inserito in questa guida, viene venduto senza protezione/cover. Risultato è che all'esterno è inutilizzabile poichè la luce solare funge da rumore, producendo false rilevazioni.
• È importante che le due antenne, o almeno quella ricevente situata al traguardo, siano 1) verticali; 2) più alte possibili. Secondo il produttore dei moduli radio HC-12, la distanza di trasmissione massima raggiunge il chilometro. Però si parla di condizioni ottimali, un po' come quando a scuola studiavi i problemi fisici nel vuoto. Dunque, è bene tenere presente che vari fattori incidono sulla distanza di trasmissione, anche l'umidità dell'aria.
  Dopo aver fatto numerose prove, son giunto ad una configurazione perfettamente funzionante anche per la massima distanza punto-punto in una pista d'atletica, cioè la diagonale che va dal traguardo alla partenza dei 200m. Nel mio caso, il modulo trasmettitore è stato poggiato a terra, mentre il modulo arrivo sta in cima al treppiede, quindi a circa 1.80m.
  Inoltre, il serial port baud rate di entrambi i moduli radio è stato settato a 1200 bps. Come farlo? Basta collegare l'HC-12 con il pin 5 collegato al ground e digitare "AT+B1200" nel monitor seriale di Arduino. Tramite questa modifica, i moduli radio vengono messi in modalità long range.
  Secondo il manuale, la modalità FU4 è quella che garantisce massima distanza. Ho testato anche questa, ma la frequenza di trasmissione è troppo bassa e l'impulso arriva con eccessivo ritardo per avere una misura affidabile. Ho quindi lasciato la modalità di fabbrica "FU3".
• Alcuni power bank si spengono automaticamente dopo alcuni secondi perchè non rilevano la scheda Arduino attaccata ad essi. Il Fresh'N Rebel mi dà questo problema, lo uso quindi per la partenza. Infatti, il modulo partenza deve rimanere acceso solo per mandare lo start. Se conoscete dei power banks che non danno questi problemi, ben venga.
• Perchè il sistema è preciso? Perchè la comunicazione tra i due moduli si basa su onde radio, che si trasmettono alla velocità della luce.

Limitazioni e possibili estensioni

• La prima estensione che viene in mente è sicuramente una funzionalità di intertempo. Per rilevare i passaggi dell'atleta ogni x metri, dobbiamo sicuramente piazzare delle nuove fotocellule. Qui si aprono due possibilità: a) ogni nuova barriera è costituita da un Arduino + radio HC-12 + sensore fotoelettrico; b) ogni nuova barriera è costituita dal solo sensore fotoelettrico, collegato al modulo arrivo tramite un cavo. Nel primo caso, la barriera comunicherebbe il tempo parziale al modulo arrivo via radio: una soluzione senza fili ma molto più costosa. Sarebbe un po' uno spreco usare una nuova scheda. Il secondo caso risulta invece molto più economico, nonostante la necessità di portarsi dietro il cavo. Io opterei per la seconda.
• Il sistema proposto è in grado di rilevare i tempi di una sola corsia. Questo avviene a causa della scarsa portata della fotocellula, la quale viene venduta con una specifica di 80cm. I miei test arrivano a circa 60cm. Per migliorare, si potrebbero utilizzare fotodiodi infrarossi (come quelli dei telecomandi delle TV) che hanno una portata superiore. In tal modo, potrebbe essere possibile rilevare due o più corsie.
• Una fotocamera per Arduino, da azionare al momento del passaggio di ciascun atleta, aggiungerebbe la funzione "fotofinish".
• Un display LCD potrebbe essere aggiunto al modulo traguardo per evitare di maneggiare il telefono durante l'allenamento.
• Potrebbe essere sviluppata un'app o un sito web più avanzato che, oltre a visualizzare i tempi, aiuterebbe nella gestione dell'allenamento. Qui il limite è solo la fantasia: memorizzazione dei risultati, PB, periodizzazione dell'anno, ecc. ecc.
• Invece delle cassette di derivazione, abbastanza rudi, si potrebbero usare dei contenitori più cool o trash. Per esempio, qualora aveste una stampante 3D a disposizione, potreste stampare una geometria che si adatta perfettamente ai componenti. Un contenitore a forma di pista di atletica sarebbe fenomenale.
• Si potrebbe studiare un modo di collegare un sensore di forza ai blocchi di partenza e al sistema. Personalmente ho trovato dei sensori troppo deboli, nell'ordine di pochi newton, e quindi non adatti alla potenza esercitata da un velocista. Accetto volentieri eventuali suggerimenti.

Una volta collegato, implementato e montato il tutto, possiamo mettere all'opera il nostro cronometro elettrico fatto in casa. Accendiamo la funzione router wifi ed entrambi gli Arduino. Siamo pronti a correre!

Lo scopo di quest'articolo è fornire una guida per qualsiasi atleta o allenatore che avesse bisogno di un sistema di cronometraggio preciso. Non servono particolari conoscenze, ma solo un po' di tempo, voglia e qualche soldo. Quest'articolo è open source. Chiunque può copiare e modificare i codici sorgenti e i circuiti Arduino a proprio piacimento. Mi farebbe piacere vedere delle estensioni di questa versione di base. Qualora prendeste spunto da questa guida, un riferimento a questo blog sarebbe molto gradito.

Saluti velocissimi a tutti

Riferimenti

Simple Web Server WiFi
Use a buzzer module with Arduino Uno
Pulsante come interruttore
Arduino and HC-12 Long Range Wireless Communication Module

10 reasons why you should use math (and physics)

6 July 2019

1. To understand the motion of sea waves

   The seaside is very fascinating for all of us. According to science, people that live close to sea are happier.

   

   
   The wave motion can be described by the following function, based on sinusoids: Linear wave theory: solution of the problem [source] If you are more curious you can read this page.

   ---

2. To understand the 3D cinema

   There is a strong relation between cinema and mathematics (the camera view, the timeline, the fps, etc., etc.). Let's give some insights into the "recent" technology of 3D cinema.

   If you look at an object near you and close your left and right eyes in turn, you will see that each has a slightly different view of the world. The closer the object you are watching is to you, the more different this view is. This is known as stereoscopic vision and it allows human visual system to perceive depth.

   To create a similar effect, 3D films are captured using two lenses placed side by side, just like your eyes (or by producing computer generated images to replicate the same effect).

   

   If you love animation movies and videogames, you should know that math, geometry and physics are the main ingredients in the making of these awesome entertainment entities. You can read this article for further information.

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3. To run the 100 meters

   Athletics is strongly based on math and science, since the two most important things are the performance, expressed in time or meters, and the run distance, expressed in meters.

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4. To play tennis

   One could think about any other sport. I thought of it because of its "weird" score system, which can be associated to modular arithmetic.
   Indeed, the score in tennis follows the following sequence: 15, 30, 40, "win". It seems that this system has originated from the presence of a clock in the playground, and a movement of a quarter of the clock-hand was done after every point. Thus, we are dealing with multiples of 15 until 60.
   60 % 15 = 0    60 % 30 = 0    60 % 45 = 0
   Apart from all, motion of the ball is described by projectile motion.

   

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5. To find your way without map

   As ancient navigators, if you get lost, you can look at the stars to orient yourself. Actually, you should have some knowledge about the starry night. You could get a look about these interesting facts about Polaris.

   

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6. To design your future house

   This one is quite obvious, unless you have intention to build a house with a door one meter high and sensitive to the first gust of wind.

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7. To take an appointment and be on time

   You are travelling by car and you need to be in Rome at 16.00 and you are still in Napoli. The clock (not the one of tennis) indicates 14.30, are you able to be on time or you should go too fast (speed limit in Italy is 130 km/h on highway)?

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8. To explain colors and why we see them

   The spectrum of colors indicates our perception range in terms of wavelenght. The maximum average sensibility of the human eye is around 560nm, which corresponds to the color citrin, a shade of yellow. This explains why the crosswalk in some country are yellow.

   

   ---

9. To explain why music excites us

   Everybody has his own tastes and preferences about music, and almost everybody has ever felt some emotion, positive or negative, while listening to music. This can be related with two basic reasons: the notes and the rhythm. The latter is properly expressed in fractions (4/4, 6/8, etc.) and indicates the speed at which that song is being played.
   The modern music is based on chords which are sets of notes on a particular scale and tonality. The distance between these notes inexorably defines the mood of the song. In particular, the intermediate note of the chord, defines whether it is major or minor. Our brain associates negative/malinconic emotion to minor chords and viceversa. And again, why? The reasons is partially due to cultural reasons, as well as innate factors. Well, probably it is based on our nature and the evolution.
   Every natural vibration (as music is) is composed of harmonics, that are multiple vibrations of the main one. Basically, every fundamental note is sampled together with higher frequency notes, which defines the tone of a particular instrument. The sounds that generate us fear are associated with a large number of harmonics with unsorted frequencies (like heartquakes, lightning, explosions) and on the other hand, it appreciate sounds which are based on well structured harmonics. In addition, in the rudimentary communication decreasing sounds are expressed by suffering animals. So, our nervous system probably learnt to use groans to communicate pain, and groans usually have a falling tonality. On the contrary, happy and joyful phonations have increasing tonality. The same holds in singing. Hence, it is very likely that major and minor chords have opposite emotional effects because they recall the emotions associated with the not-verbal, spontaneous communication [source, further reading].

   

   ---

10. To go into space

    Finally, when your child asks you how it is possible to go into space, you could answer him that he can start first to study flight dynamics, but only after having told him a fairy tale.

    

Technology, Science and Art in the simulation of natural phenomena

2 September 2018

How many times have you watched a flower? How many a big wave? And how many years a small seed need to became a robust tree? And have you seen more sunsets or sunrises?  (Maybe you are not a morning person!)

One beautiful aspect of computer science is that software can model and (almost) simulate a lot of natural phenomena. In this post I would like to focus our attention on the development process of plants.

Considering an algorithmic approach [1], plants can be considered as a modular system consisting of basic elements such as leaves, internodes, and so on. Then, a plant geometry is the result of the interaction of the modules.

Plant modules [2]

The formalism which perfectly matches this method of modeling structures are Lyndenmayer Grammars. A grammar is a formal language which we use every day to communicate. For instance, the english language can be formalized as follows. A sentence (S) is composed of a noun phrase (NP) and a verb phrase (VP). A noun phrase may be composed of a determiner (D/DET) and a noun (N). A noun phrase may also be composed of an adjective (ADJ) and a noun (N). A verb phrase may be composed of a verb (V) and a noun (N) or noun phrase (NP).

Grammar for English language

An L-system consists of an alphabet of symbols that can be used to make strings, a collection of production rules that expand each symbol into some larger string of symbols, an initial "axiom" string from which to begin construction, and a mechanism for translating the generated strings into geometric structures. It allows to model a development on the level of individual plant components (stem segments elongate, buds initiate new lateral branches, leaves unfold, and so forth). Specifically:

•  Productions are used to capture each developmental event stating how a
  component or module is replaced by a subsequent form.
• String notation is employed to represent modules and productions

The production rule: A -> F[+A][-A]FA

At this point, you may be wondering about the visual aspect of simulation. Well, no worries, computer graphics is helping us. Rendering systems and graphics engines could manage to get a visualization really close to reality, such as in Disney Zootopia. You can also get a look at this work presented at SIGGRAPH 2016.

Other rooms for the simulation are represented by integration of biomechanics, animation, interaction between several plants, space constraints, influence of light and wind.

 

A scene of Disney Zootopia

References:

[1] Prusinkiewicz, Przemyslaw, and Aristid Lindenmayer. The algorithmic beauty of plants. Springer Science & Business Media, 2012.
[2] Pirk, Sören, et al. "Modeling plant life in computer graphics." ACM SIGGRAPH 2016 Courses. ACM, 2016.
[3] Měch, Radomír, and Przemyslaw Prusinkiewicz. "Visual models of plants interacting with their environment." Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques. ACM, 1996.
[4] Prusinkiewicz, Przemyslaw. In search of the right abstraction: the synergy between art, science, and information technology in the modeling of natural phenomena. na, 1998.

A never-ending sunset flying towards west

19 August 2018

Some time ago I took a plane from Milan to Toulouse. It was delayed 2 hours because of air-traffic control strikes in France. So I travelled in the evening. When we travel by plane, it is easy to imagine that we are travelling in space-time. Indeed, if our route is perpendicular with respect to earth axis, that is, we are following the direction of some parallel, we are actually increasing or decreasing the duration of the day. In my case, I was travelling towards west, at the time of sunset, practically my plane was following the sun. So, I had the lucky to enjoy a very long sunset.