In un mondo in cui la quantità di dati provenienti da esperimenti e indagini aumenta con estrema rapidità, la loro corretta rappresentazione diventa essenziale per renderli comprensibili. Il modo più comune per osservare le relazioni tra i dati sono i grafici, quindi elementi visivi e statici. E se si utilizzasse anche l’udito come ulteriore canale per la loro comunicazione? È ciò che propone di fare la data sonification.
Cosa si intende per data sonification
Immaginate un grafico che mette in relazione la diminuzione del numero di uccelli con il trascorrere del tempo. Si potrebbe visualizzare con barre verticali la cui altezza decresce per ogni anno che passa, sull’asse orizzontale. Ora invece, provate a immaginare la stessa informazione ma in formato audio, attraverso il verso stesso degli uccelli: inizialmente si sentiranno molti suoni diversi e intensi, che con il trascorrere del tempo caleranno sempre di più. Questo è quello che si può ascoltare su byrdbot, in cui la riduzione di 3 miliardi di uccelli non viene visualizzata ma ascoltata, diventando più impattante.
Questo è un esempio di sonification (o sonificazione): la trasformazione dei dati e delle loro relazioni in segnale acustico. In questo modo vengono trasmesse informazioni attraverso il suono, facilitando la comprensione e l’interpretazione di dati complessi[1]. Non è un concetto nuovo, basti pensare al contatore Geiger, che emette “click” con differenti velocità per indicare la presenza di radiazioni ionizzanti. Tuttavia, oggi la sonificazione può essere sfruttata in modo più ampio, per superare le barriere comunicative nella scienza, aiutando la comprensione dei grafici anche a persone meno esperte.
Infatti, il suono utilizza un linguaggio più universale, e crea un maggiore coinvolgimento, impattando di più a livello emotivo rispetto agli elementi visuali[2]. Inoltre, è un metodo utile per veicolare fenomeni dinamici, i quali, cambiando nel tempo, possono essere compresi meglio attraverso il flusso del suono, rispetto a un elemento visivo statico in cui è presente all’istante l’intera scala temporale. Questo è favorito anche da una migliore attitudine del sistema uditivo nel riconoscere pattern e strutture ripetute rispetto a quello visivo[3]. Un ulteriore vantaggio è quello di permettere anche a persone con disabilità visiva di comprendere e analizzare dati scientifici. Naturalmente attraverso il solo ascolto non si possono ricavare i precisi valori numerici di un fenomeno, come ad esempio i gradi della temperatura. Quindi, per una maggiore accuratezza, si possono affiancare le due rappresentazioni, quella visiva e uditiva.
Applicazioni
La sonificazione viene utilizzata soprattutto per comunicare dati complessi rendendoli più accessibili. Inizialmente, la sua diffusione ha riguardato principalmente l’astronomia, essendo questa un settore con una grande quantità di dati. Le applicazioni della sonification, però, si stanno espandendo anche in altri campi, come in quello medico e nella chimica computazionale. Riguardo quest’ultima, i primi utilizzi sfruttano la sonificazione della struttura delle proteine, per crearne di nuove attraverso il processo inverso. In questo caso, le sequenze degli aminoacidi o le strutture secondarie delle proteine conosciute vengono trasformate in sequenze di suoni. Successivamente, si riarrangiano i suoni in melodie differenti, e queste vengono riconvertite in proteine, creando nuove strutture[4]. Questo campo è ancora nuovo e le ricerche per rendere questa applicazione funzionale stanno continuando.
Ascoltare il cambiamento climatico
Un buon esempio dell’impatto che può avere la sonificazione nella comunicazione è dato dal suo utilizzo con i dati relativi al cambiamento climatico. I grafici che mostrano l’aumento delle temperature nel tempo sono molto diffusi, ma ascoltare questo aumento e la sua rapidità riesce a veicolare con più forza il messaggio. Come ad esempio in questo video: il ronzio di sottofondo rappresenta la concentrazione di CO2, mentre il suono pizzicato è la media globale delle temperature. Si riconosce come l’aumento della prima è correlato con l’aumento della seconda.
Sonificazione in sala operatoria
In medicina la sonificazione viene utilizzata per migliorare la diagnosi di alcune malattie, come in recenti studi sull’Alzheimer[5], ma anche per guidare i chirurghi durante un intervento, in alternativa alla navigazione visuale[6]. Gli studi sono ancora all’inizio, ma i primi risultati dimostrano lo stesso livello di accuratezza tra l’uso della guida sonora e quella classica, oltre alla possibilità, con la prima, di aumentare il focus del medico sugli strumenti e sull’anatomia del paziente.
Conclusioni
Le ricerche sulla sonificazione stanno recentemente aumentando, coinvolgendo vari ambiti scientifici e connettendoli in maniera interdisciplinare anche con l’arte e la musica. Le potenzialità di questa tecnica permettono non solo di rendere più vicina la scienza ad un pubblico generale, ma anche di sfruttare strutture musicali per ottenere informazioni passate inosservate dalla sola lettura dei dati.
Referenze
- Frontiers in Neuroscience – Editorial: Sonification, Perceptualizing Biological Information
- Frontiers in Communication – Using Data Sonification to Overcome Science Literacy, Numeracy, and Visualization Barriers in Science Communication
- YouTube video – Mark Ballora, Seeing with Your Ears: Data Sonification
- Expert Review of Proteomics – Sounds interesting: can sonification help us design new proteins?
- Frontiers in Neurology – A Novel Sonification Approach to Support the Diagnosis of Alzheimer’s Dementia
- Frontiers in Neurology – Sonification as a reliable alternative to conventional visual surgical navigation
