Alla matematica Ingrid Daubechies il prestigioso Wolf Prize

La studiosa belga, Ingrid Daubechies si è appena giudicata il prestigioso Wolf Prize 2023 per la matematica, riconoscimento, spesso, anticipatore del più famoso Nobel, come accaduto nel 2021 con il fisico Giorgio Parisi

Classe 1954, professoressa di Matematica e Ingegneria elettronica e Informatica presso la James B. Duke University, ha ricevuto il riconoscimento per il suo lavoro “nella Teoria Wavelet e nell’analisi armonica applicata”, matrice del introduzione di sofisticate tecniche di elaborazione delle immagini che vanno dall’arte alla biologia evolutiva, come recita la motivazione dei giurati  che hanno consegnato a Ingrid Daubechies i 100mila dollari del premio.

Dalla fisica alla matematica

Nata in una piccola città mineraria del Belgio, Daubechies, dapprima, ha conseguito la laurea in fisica teorica e il dottorato di ricerca in meccanica quantistica presso l’Università di Bruxelles.

In seguito, interessata all’utilizzo della tecnica di matematica detta Trasformazione di Fourier – che scompone segnali complicati che variano nel tempo o nello spazio, come onde sonore o immagini, in elementi costitutivi più semplici –  ha proseguito i suoi studi in questa direzione.

Dopo aver conseguito il dottorato nel 1980, è diventa una delle massime autorità della Teoria Wavelet, perfezionamento della tecnica di Fourier, spesso utilizzata per ridurre foto e filmati digitali in modo che occupino meno kilobyte senza perderne di dettagli.

La compressione delle immagini. Dai terremoti alla neurologia…

Le immagini digitali sono composte da milioni di minuscoli punti colorati, i famosi pixel, disposti su una griglia. Ciascun pixel è un singolo colore o valore di grigio rappresentato da numeri.

Attraverso la  matematica della Teoria Wavelet, che calcola medie e differenze per i numeri in ogni riga e colonna si costruisce una nuova griglia, più compatta, ottenuta dalla compressione delle immagini, adottata negli anni Novanta dalla FBI per trasmettere e archiviare centinaia di milioni di impronte digitali; a seguire, dai geologi per analizzare le linee sinuose sui sismogrammi di terremoti di grande entità e per ricostruire ciò che si trova sotto la crosta terrestre; dai neuroscienziati per leggere le immagini MRS dell’attività cerebrale e dalla televisione e dal cinema in formato digitale.

… fino a Van Gogh

Nel 2007 Ingrid Daubechies – e altri studiosi – hanno accettato l’invito dei ricercatori affiliati ai musei Van Gogh Kröller-Müller dei Paesi Bassi ad utilizzare le loro tecniche di elaborazione delle immagini, per analizzare più di 100 scansioni ad alta risoluzione di dipinti.

Attraverso le wavelet la studiosa belga e il suo team sono riusciti a distinguere i quadri veri dalle copie o dai falsi. Il fruttuoso risultato ha dato origine ad una collaborazione permanente tra i curatori dei musei e storici dell’arte e matematici e informatici i cui algoritmi sono adoperati per non solo per verificare l’appartenenza e/o l’autenticità di un’opera d’arte, ma perfino di restaurarle se hanno subito danni gravi senza intervenire manualmente sul quadro.

Daubechies ha ricoperto incarichi presso i Bell Laboratories, l’Università del Michigan, la Rutgers University e la Princeton University e dal 2011 è attiva presso la Duke University, dal cui magazine abbiamo tratto le informazioni riportate su questa pagina.

Il premio

I Wolf Awards vengono assegnati a scienziati e artisti di tutto il mondo, dall’omonima fondazione fin dal 1978 (nata per volere di Ricardo Wolf, inventore di origine tedesca ed ex ambasciatore cubano in Israele).

Vengono premiati appartenenti alle seguenti categorie scientifiche e artistiche: le prime includono Medicina, Agraria, Matematica, Chimica e Fisica; le seconde Pittura e Scultura, Musica e Architettura.

I vincitori del premio sono selezionati da comitati di giuria internazionali che comprendono professionisti di fama mondiale provenienti da tutto il mondo.

Il premio in ogni campo consiste in un certificato e un premio in denaro di $ 100.000.

Ad oggi, sono stati premiati 375 scienziati e artisti di tutto il mondo.

La consegna del premio avviene nel corso di una cerimonia speciale presso la Knesset (il parlamento israeliano), a Gerusalemme.

L’edizione 2023

Nell’edizione 2023 che si è svolta lo scorso 7 febbraio, il presidente israeliano, Isaac Herzog, oltre a Ingrid Daubechies, ha assegnato il riconoscimento ad altri 7 scienziati.

Tra vincitori delle edizioni precedenti figurano il pittore Marc Chagall, il musicista Paul Mc Gartney, l’astrofisico Stephen Hawking e nel 2021 al fisico italiano Giorgio Parisi.

Immagine: la matematica e fisica Ingrid Daubechies. Fotografia tratta da Today Duke