La scienza al servizio degli aiuti umanitari
Utilizzare tecnologie innovative e competenze scientifiche per aiutare le persone in difficoltà: Con questo obiettivo, l'ICRC, l'ETH di Zurigo e l'EPFL hanno lanciato l'iniziativa "Engineering for Humanitarian Action" nel 2020. Sei progetti hanno già portato a miglioramenti concreti per il CICR.
Il Comitato Internazionale della Croce Rossa (CICR) è impegnato ad aiutare le persone colpite da guerre e conflitti in tutto il mondo. Per pianificare e attuare questi aiuti umanitari in modo ancora più efficace, l'ETH di Zurigo, l'EPFL e il CICR hanno lanciato l'iniziativa "Engineering for Humanitarian Action" nel dicembre 2020. L'obiettivo è quello di utilizzare le conoscenze e le tecnologie delle due scuole universitarie dove sono più urgentemente necessarie: nelle crisi umanitarie.
Negli ultimi due anni, dodici progetti dell'ETH di Zurigo e dell'EPFL sono stati finanziati nell'ambito dell'iniziativa. Sei di questi progetti hanno già portato a miglioramenti concreti per il CICR: Ad esempio, i ricercatori hanno migliorato la logistica delle forniture mediche, semplificato l'identificazione sicura dei rifugiati attraverso l'uso di sistemi biometrici e creato una nuova infrastruttura digitale per la protezione dagli attacchi informatici.
"La collaborazione dimostra come le tecnologie digitali e le competenze scientifiche possano supportare l'importante lavoro del CICR, a beneficio delle persone bisognose", sottolinea l'ETH Joël Mesot.
"Siamo ansiosi di vedere l'impatto pratico dei progetti già completati o in corso, così come delle nuove proposte", aggiunge il presidente dell'EPFL Martin Vetterli. "I nostri ricercatori sono motivati a contribuire a un mondo migliore in questi tempi turbolenti".
Gilles Carbonnier, vicepresidente del CICR, spiega: "I progressi scientifici e tecnologici offrono un enorme potenziale per scatenare innovazioni efficaci negli aiuti umanitari. Possiamo ancora ottenere molto se mettiamo in pratica gli ulteriori risultati di ricerca".
Le generose donazioni della Stavros Niarchos Foundation (SNSF), della Fondazione per il CICR, di Rolex e della Fondation Lombard Odier permetteranno all'ETH di Zurigo, all'EPFL e al CICR di continuare la loro collaborazione e di realizzare nuovi progetti. Il sostegno di questi partner ammonterà a oltre 12 milioni di franchi svizzeri entro la fine di quest'anno.
Sei progetti che sostengono il CICR nel suo lavoro
Umwelt und Geomatik per la sostenibilità degli aiuti umanitari
La costruzione di strutture sanitarie e di altri progetti infrastrutturali è una parte importante del lavoro umanitario del CICR. Per migliorare la sostenibilità di questi progetti di costruzione e realizzarli nel modo più ecologico possibile, il CICR ha collaborato con i ricercatori dell'ETH di Zurigo e dell'EPFL.
Molti prodotti software disponibili sul mercato per supportare le valutazioni di impatto ambientale non possono essere utilizzati nel settore umanitario, poiché non ci sono dati sufficienti nei Paesi in cui opera il CICR e gli indicatori di sostenibilità spesso variano notevolmente. I ricercatori dell'ETH Giulia Celentano e Guillaume Habert e André Ullal dell'EPFL hanno quindi sviluppato un proprio software di pianificazione online adattato alle esigenze del CICR.
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Con il nuovo software, il CICR può, ad esempio, monitorare il consumo energetico... -
...o confrontare l'impronta di CO2 di opzioni di pianificazione alternative. (Immagini: Giulia Celentano / ETH di Zurigo)
Il software utilizza liste di controllo, visualizzazioni e suggerimenti per rendere gli utenti consapevoli di come le decisioni di pianificazione influenzino la sostenibilità di un edificio. "In futuro, il CICR sarà in grado di determinare quale forma di edificio è più adatta alle condizioni climatiche e ai rischi naturali locali", spiega Celentano. "Il nostro software può anche essere alimentato con informazioni sul progetto pianificato in modo molto semplice e intuitivo", aggiunge l'ETH Habert.
"Evidenziando in modo semplice importanti principi di sostenibilità, lo strumento ci aiuterà a prendere decisioni migliori nella progettazione di progetti edilizi", afferma Pavlos Tamvakis del CICR. Il software è già stato presentato al World Urban Forum in Polonia. Altre organizzazioni umanitarie, come l'UNHCR, hanno già espresso interesse.
L'intelligenza artificiale stima la densità di popolazione nelle aree di crisi
Per pianificare efficacemente gli interventi umanitari, il CICR ha bisogno di sapere approssimativamente quante persone vivono in un'area di crisi e sono potenzialmente interessate da un conflitto. Spesso queste informazioni non sono disponibili o sono molto difficili da raccogliere. Il professor Konrad Schindler dell'ETH e il suo collega dell'EPFL, il professor Devis Tuia, hanno affrontato questo problema: "Sulla base di geodati disponibili pubblicamente, possiamo usare l'intelligenza artificiale per stimare la densità di popolazione di un'area e rappresentarla su una mappa", dice Schindler.
I ricercatori utilizzano geodati derivati da immagini satellitari per descrivere geograficamente un'area nel modo più accurato possibile: Il numero e le dimensioni degli edifici in un'area, la densità della rete stradale e il rapporto tra foreste e aree edificate. "L'intelligenza artificiale impara a formulare ipotesi sulla struttura degli insediamenti in base al contesto geografico. Ad esempio, sa che gli edifici del centro città sono più alti di quelli della periferia. Questo le permette di dedurre le cifre della popolazione dalle impronte degli edifici", spiega Schindler.
I ricercatori hanno già testato un prototipo del loro software con dati provenienti da diversi Paesi africani come Tanzania, Uganda e Ruanda. Anche il CICR è attivo in tutti questi Paesi. Il risultato è una serie di mappe digitali che mostrano una stima della popolazione per ogni ettaro. Schindler e il suo gruppo di ricerca sperano di poter consegnare presto il software al CICR. "Grazie alla partnership con l'ETH di Zurigo e l'EPFL, abbiamo accesso a una tecnologia potente che il CICR non avrebbe le risorse per sviluppare da solo", afferma Thao Ton That Whelan del CICR.
Migliore assistenza medica grazie a una logistica efficiente
L'approvvigionamento di prodotti medici nelle zone di conflitto pone requisiti elevati alla logistica del CICR. Si verificano ripetutamente colli di bottiglia e problemi nella distribuzione di beni vitali. Negli ultimi due anni, il CICR ha collaborato con l'ETH Stephan Wagner e Bublu Thakur-Weigold della cattedra di gestione logistica dell'ETH di Zurigo per migliorare l'affidabilità delle consegne e quindi aumentare la qualità dell'assistenza medica durante le crisi umanitarie.
Wagner e Thakur-Weigold hanno esaminato le catene di approvvigionamento tra una struttura medica del CICR a Juba, nel Sudan meridionale, e il centro logistico di Ginevra. Si sono resi conto che i problemi di approvvigionamento erano dovuti a una pianificazione eccessivamente centralizzata. Molte delle 270 forniture mediche sono ancora ordinate e distribuite a Ginevra. "Ma per i beni di consumo utilizzati regolarmente, come le bende o alcuni farmaci, è più efficiente acquistarli e distribuirli localmente", spiega Wagner.
"Lavorando con l'ETH di Zurigo, siamo stati in grado di testare scientificamente alcune delle intuizioni che avevamo sulle nostre catene di approvvigionamento e di trovare modi per renderle più efficienti", afferma Ruben Naval Artal del CICR. In futuro, il CICR avrà a disposizione uno strumento di analisi digitale progettato dal ricercatore Thakur-Weigold dell'ETH. Questo strumento aiuterà il dipartimento logistico del CICR a decidere le quantità di ogni articolo da tenere in magazzino in ogni luogo. In questo modo, gli ospedali e i centri medici nelle aree di crisi saranno riforniti di prodotti salvavita in modo più affidabile e a costi inferiori.
Dati biometrici privati per la distribuzione dei soccorsi
Le organizzazioni umanitarie devono affrontare la sfida di fornire aiuti in modo efficiente ed equo. Nelle crisi umanitarie, stabilire l'identità dei beneficiari degli aiuti è un compito particolarmente difficile, poiché molte delle persone colpite non sono in grado di identificarsi.
Sebbene l'uso di dati biometrici come le impronte digitali o la scansione dell'iride possa risolvere questo problema, solleva notevoli preoccupazioni sulla sicurezza dei dati personali. La professoressa Carmela Troncoso e Wouter Lueks, ricercatore post-dottorando presso il laboratorio EPFL Spring, hanno sviluppato un sistema biometrico che protegge i dati personali ed è quindi adatto all'uso umanitario.
Due meccanismi di controllo aiutano a prevenire fughe o furti di dati: In primo luogo, il sistema è stato decentralizzato in modo che gli utenti possano memorizzare i propri dati biometrici a livello locale. Questo riduce il rischio di una fuga di dati su larga scala e protegge i diritti degli utenti. Inoltre, il sistema è in grado di garantire che tutto sia in regola anche senza una raccolta completa di dati: "Utilizziamo solo la somma di tutte le transazioni e il numero di famiglie che presentano la domanda", spiega Lueks. I ricercatori utilizzano la crittografia per nascondere i dettagli delle singole transazioni, mentre le informazioni importanti vengono conservate per la verifica.
"Questo progetto è cruciale per noi, poiché i dati persi o non protetti possono mettere in pericolo i rifugiati", afferma Vincent Graf Narbel, dipendente del CICR.
"Lavorando con l'ETH di Zurigo, siamo stati in grado di testare scientificamente alcune delle intuizioni che avevamo sulle nostre catene di approvvigionamento e di trovare modi per renderle più efficienti."Ruben Naval Artal, CICR
Un'infrastruttura digitale sicura
Nel gennaio di quest'anno, il CICR è stato vittima di un sofisticato attacco informatico. Un gruppo statale o sostenuto dallo Stato ha rubato i dati personali e le informazioni confidenziali di oltre 515.000 persone, tra cui persone scomparse, detenuti e persone separate dalle loro famiglie a causa di un conflitto. L'incidente lo dimostra: Il CICR e altre organizzazioni umanitarie devono mettere in sicurezza le loro infrastrutture digitali per proteggere meglio le persone vulnerabili.
Ad esempio, un ambiente cloud sicuro è necessario per impedire l'accesso non autorizzato e garantire l'accesso e l'integrità dei dati sensibili. Per proteggere meglio il CICR dagli attacchi informatici, i tre professori dell'ETH Luca Benini, Srdjan Capkun e Adrian Perrig hanno sviluppato una nuova infrastruttura digitale per il CICR. Oltre a una rete su misura per il CICR che protegge i metadati, questa comprende la tecnologia di rete SCION sviluppata all'ETH di Zurigo e un nuovo tipo di infrastruttura internet e cloud più resistente agli attacchi hacker di ogni tipo. A livello hardware, i processori sviluppati presso l'ETH di Zurigo forniranno un'ulteriore protezione contro gli attacchi.
In futuro, il CICR e altre organizzazioni umanitarie potranno utilizzare questa nuova architettura per condividere in modo sicuro i dati sia internamente che con le popolazioni colpite. "L'obiettivo di questo progetto si inserisce bene nei nostri sforzi per diventare più indipendenti nello spazio digitale", afferma Vincent Graf Narbel del CICR.
Informazioni dannose contro le organizzazioni umanitarie
La disinformazione e la retorica dell'odio sono modi comuni per alimentare le tensioni etniche e religiose e incitare alla violenza. Anche le organizzazioni umanitarie ne sono colpite: ad esempio, nel 2018 i collaboratori della Croce Rossa impegnati nella lotta contro l'ebola sono stati vittime di campagne di disinformazione che hanno portato alla violenza.
Il professor Karl Aberer dell'EPFL e il suo team del Distributed Information Systems Laboratory stanno sviluppando metodi tecnici per monitorare e combattere la disinformazione nei social media diretta contro le organizzazioni umanitarie. I ricercatori hanno studiato come la disinformazione colpisce le organizzazioni umanitarie e quali sono i metodi utilizzati. Questi risultati contribuiranno a prevenire futuri attacchi e a garantire la sicurezza degli operatori umanitari sul campo.
"Per il CICR è importante prevenire le campagne di disinformazione contro le organizzazioni umanitarie e i loro collaboratori, in modo da poter effettivamente raggiungere le persone in difficoltà e fornire aiuti", afferma Fabrice Lauper del CICR.