Che pianta è?

Ricordare o accedere, questo il dilemma
All’ultimo Salone del Libro la Codice Edizioni ha fatto una domanda a visitatori e lettori: “Ora che tutte le informazioni sono sempre disponibili, che senso ha ricordare?” Una domanda che vale in realtà da tempo e che si è evoluta con l’aggiornamento dei supporti mnemonici e di gestione dati. Per restare nel contesto vegetale, quando alla metà del XVI secolo alcune università europee come Padova e Leida danno vita agli Orti Botanici è per un motivo ben preciso, legato alle informazioni, al loro uso ed alla loro memorizzazione. Un motivo diverso dal ruolo quasi esclusivamente museale a cui sembrano attualmente confinate molte di queste strutture. Il sapere relativo al riconoscimento delle piante medicinali ed a vario titolo utili, spesso raccolte allo stato spontaneo , era sino ad allora tratto da testi di origine classica di ostica reperibilità o detenuto presso altri centri di sapere oltre ai monasteri. Più raramente ancora, l’identificazione delle piante utili era affidata alla consultazione di materiale iconografico come l’Herbarum vivae eicones di Otto Brunfels (qui in versione navigabile), che con i suoi disegni dettagliati forniva un minimo sindacale di garanzie a chi volesse riconoscere con certezza le piante colte a livello silvestre. L’aumento della richiesta ed il mercato fiorente che ne conseguiva, specie nelle città in via di urbanizzazione e progressivamente in moto centrifugo rispetto al sapere popolare delle campagne, aveva portato ad un aumento delle frodi e delle intossicazioni, causate dall’errata identificazione delle piante spontanee ed alla loro scarsa conoscenza da parte degli utilizzatori finali. Un sapere confinato e non leggibile dalla gente comune era inutile a risolvere i problemi della vita reale e non tutti avevano memoria o conoscenza sufficiente a riconoscere le piante. Quello che serviva per evitare esiti talora esiziali o al meglio truffaldini era la semplice possibilità di comparare le piante raccolte o poste in commercio con testimoni reali, coltivati ed identificati in un unico posto da un esperto, titolare della memoria e del sapere.  Questo ruolo di tramite tra chi sa e chi ha bisogno di sapere fu assunto dagli orti botanici. Per comodità e per diffusione nacquero poi gli erbari preparati con specimen essiccati di piante note e l’uso dell’hortus siccus si diffuse fuori dalle mura accademiche, a garanzia di confronto dal vero anche grazie alla sua facile portabilità, che non obbligava l’operatore a recarsi fisicamente presso la struttura più vicina. La stampa fece fare il proverbiale salto quantico alla circolazione delle informazioni botaniche, sebbene la loro comprensione non fosse immediata a tutti e sebbene la scarsa praticità in campo costituisse un limite invalicabile all’identificazione in situ: andare per valli e monti con i tre volumi del Pignatti è da lavori forzati della botanica anche oggi.

A spasso coi dati
L’era moderna della portabilità e la declinazione che nell’epoca digitale diamo a tale termine sta modificando questa situazione, aprendo la fruizione anche a chi non mastica quotidianamente la botanica sistematica ed offrendo strumenti diversi dall’erbario, dall’orto, dal manuale e dal ricorso all’esperto. Per identificare le piante spontanee direttamente in campo o nel bosco e per avere in tasca tutte le informazioni utili su di esse, già ora iniziano ad essere disponibili strumenti basati sull’epitome della portabilità contemporanea: lo smartphone. Un primo esempio di impiego consultivo viene dalle sempre più numerose guide redatte in seno al progetto europeo ma a forte ispirazione italiana Dryades/KeyToNature, in buona parte attraverso la collaborazione di scuole medie e superiori, che creano progetti di catalogazione botanica del proprio territorio o a tema. Un’analoga operazione denominata Botany Buddy, su base comerciale ed ispirata al sistema del social networking, è attiva negli Stati Uniti. Le informazioni raccolte e le fotografie adatte al riconoscimento delle specie sono organizzate attraverso piattaforme gestite via smartphone e scaricabili online, che rendono agevole anche per il neofita l’identificazione dal vero di specie spontanee -e non solo- all’interno di una precisa zona geografica o ecologica. Il medesimo strumento è sempre più utilizzato anche all’interno degli stessi orti botanici, dove trova impiego nella creazione di vere e proprie guide interattive che accompagnano il visitatore nell’esplorazione delle parcelle ed il sito di Dryades offre una gamma sempre più ampia di queste collezioni, portabili e consultabili direttamente in campo.

Capitano Kirk, il suo Tricorder
Oltre a quelli di consultazione ed identificazione indiretta, sono in via di elaborazione altri strumenti ancora più sofisticati ed iniziano a comparire i primi prototipi di identificazione botanica diretta ed automattizzata, basati su architetture analoghe a quelle impiegate per gli identikit e la gestione delle impronte digitali. Ad esempio, scaricando applicazioni ad hoc sarà presto possibile acquisire attraverso la fotocamera di un cellulare di nuova generazione (come un iPhone) una serie di foto della pianta da identificare e ricevere in cambio una serie di possibili risposte. In alcuni prototipi, come quello messo a punto dalla National Science Foundation pare sia sufficiente una foto della foglia. Le informazioni morfometriche acquistite dalla foto, elaborate tramite algoritmi di riconoscimento d’immagine e processate con intelligenze arificiali come quelle usate nelle indagini forensi o nella robotica avanzata, vengono poi incrociate con un database precostituito e con risposte fornite dall’interessato ad alcune semplici domande dicotomiche, spesso espresse in forma grafica (fiore o infiorescenza, altezza della pianta, habitat di osservazione) che sfruttano le interfacce screen-touch dei cellulari di ultima generazione. Sistemi analoghi, basati su software di object recognition sono già disponibili per alcuni milioni di oggetti per piattaforme come Android e la loro implementazione ad oggetti botanici (foglie, ma volendo anche semi e frutti) è più che fattibile se non già in avanzata realizzazione.  Il risultato consiste in genere in una serie di hits di probabilità, corrispondenti alle specie vegetali più probabilmente fotografate e connesse a schede corredate di foto e di informazioni botaniche, medicinali, alimentari, ecologiche provvedendo a quella che viene definita come “realtà aumentata“. Incluso, ad esempio, il suggerimento a non raccogliere la pianta qualora si tratti di una specie minacciata o rara o a non ingerirla se tossica. Per le applicazioni botaniche un ulteriore affinamento è poi garantito dalle indicazioni GPS acquisite dallo smartphone stesso in funzione della cella telefonica di copertura, che individuano il luogo in cui è stata scattata la foto e lo correlano a differenti aree climatiche o altri repertori locali. La disponibiltà di mappe GIS adeguate potrebbe (potrà?) permettere poi la creazione di percorsi georeferenziati, in cui lo smartphone deduce da mappe satelliari e segnala all’utente la presenza di stazioni botaniche specifiche precedentemente segnalate nelle zone limitrofe, come ad esempio la presenza di alberi secolari o endemismi rari. Un potenziale incubo per la segretezza delle poste e per i raccoglitori di funghi!

In principio era EMERAC
Quali sono i limiti di questi tricorder per vegetali? Quelli di natura tecnica risiedono nell’esigenza di immagini formalizzate, possibilmente acquisite in maniera uniforme e più simile possibile a quelle presenti nei database preacquisiti con cui vengono confrontate. Più l’operatore di discosta dal comportamento e più la probabilità di una errata identificazione aumenta. La stessa costituzione di un database di piante sufficientemente rappresentativo ed abbastanza consistente da restituire  risposte attendibili è un ulteriore collo di bottiglia: i costi di un’operazione sistematica ed uniforme non sono marginali e non a caso i sistemi attualmente disponibili si limitano a regioni geograficamente ridotte ed iniziative collettive per la creazione di banche dati (come Morphbank) faticano a sfondare. La variabilità morfometrica di molte parti vegetali (si pensi ai diversi cromatismi fiorali di alcune piante) complica la situazione.

Un altro aspetto è la capacità umana di interpretare il dato restituito dalla macchina, senza acquisirlo come definitivo ma come un elemento da interpretare e contestualizzare. L’automazione è da sempre la risposta dell’uomo alle operazioni routinarie e ripetitive e da sempre, quando si tratta di informazioni, la risposta della macchina è da intendersi come un supporto positivo alla lettura umana della realtà. Una Segretaria quasi privata (Desk set) è una deliziosa commedia del 1957 con Katharine Hepburn e Spencer Tracy, una delle prime produzioni leggere in cui l’informatizzazione dei dati gioca un ruolo centrale. Nel film una fact-checker con la memoria di ferro si scontra con l’avvento di servizi di databasing automatizzato -veri e propri Google ante-litteram– e solo dopo una fase di rigetto luddista capisce come e dove la macchina può migliorare il suo lavoro. La sua risposta è analoga a quella che hanno già saggiato alla Columbia University, dove hanno messo a punto LeafView, uno dei prototipi più avanzati per il riconoscimento automatico di specie botaniche. Le loro idee circa il ruolo dello strumento è della sua accettazione è chiaro:

Our initial design was primarily focused on identification. While this was supported by the six botanists who are directly collaborating with us, some other botanists have reacted with some apprehension  to the idea. We discovered these reactions at the exhibition. Of the many botanists who used the system with our guidance at the exhibition, three (not our regular users) initially had hesitant reactions on hearing that this was a “plant identification system.” However, they responded positively when they understood that it was a collection tool intended to assist rather than replace them in identification.  This difference in reaction appears to be due to the perception that a pure identification system is somehow replacing the botanist, while an intelligent collection system or electronic field guide maintains the locus of control with the botanist. In a subsequent conversation with biomedical informaticist Ted Shortliffe [personal correspondence], we learned that he had experienced similar responses from physicians with regard to automated diagnosis systems.

Nello specifico di queste apps botaniche, la resistenza dei puristi della sistematica immagino sarà altrettanto forte. In parte hanno ragione, viviamo uno scorcio di storia ossessionato dal “fare”, mentre il cardine dovrebbe ruotare attorno al “capire” ed una ricezione passiva dell’informazione non giova. Eppure questi sistemi, cosi’ come gli orti botanici di Leida e Padova, come gli horti sicci ed i repertori possono assolvere un compito che nessun’altro ora può portare a termine con una capacità di penetrazione e diffusione analoga: avvicinare gli uomini alle piante e indurli a farsi qualche domanda. Perchè la risposta alla domanda in esergo è che accedere all’informazione è un passo fondamentale ed antecendente la sua memorizzazione, ma sono sempre la rielaborazione e l’interpretazione a fare la differenza.

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Per chi volesse approfondire sia il dietro le quinte teorico di questi strumenti tecnologici quanto le riflessioni sull’opportunità della loro implementazione, tre le letture consigliate: “Now is the time” (che approccia la questione dal punto di vista dell’analisi genetica, ma il quadro è il medesimo), “Automated species identification: why not?” e “Automated Taxon Identification in Systematics: Theory, Approaches and Applications“.

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