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Mario Rasetti digitTorino-2018

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"Anima e corpo dell'algoritmo: intelligenze umane e artificiali"
intervento del professor Mario Rasetti a #digitTorino

Published in: Science
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Mario Rasetti digitTorino-2018

  1. 1. 08/10/18 1 Il pianeta sta facendo crescere un suo cervello; un progetto che determinerà il futuro dell’umanità; un processo che sta accelerando a dismisura; problema: riuscirà a far crescere la sua intelligenza?
  2. 2. 08/10/18 2 Il Futuro – società e politica (1 = 2015) Una crescita tumultuosa e un cambiamento profondo e radicale dei processi decisionali prima e di controllo poi, verso un mondo di complessità inimmaginabile ma governabile. Le scelte etiche/politiche saranno cruciali; sono in gioco tutti i nostri valori; quelli che chiamiamo ‘democrazia’ e affrontiamo una possibile ‘catastrofe’ (nel senso di René Thom). Ma abbiamo gli strumenti per superarla.
  3. 3. 08/10/18 3 Le più grandi corporation – spazio e telecom – hanno ormai consolidato investimenti multi-miliardari per portare entro dieci anni Internet a banda larga in ogni metro quadrato del pianeta, e stanno costruendo – a velocità mozzafiato e su scala globale – le autostrade della società dell’informazione del 21o secolo. Accederanno alla rete oltre tre miliardi di nuovi utenti, per lo più tramite smartphone sempre più economici. E, contrariamente ai due miliardi che li hanno preceduti, la loro prima esperienza con Internet non sarà attraverso testi un po’ primitivi, ma tramite video ad alta risoluzione e connessioni veloci a qualunque cosa solleciti la loro immaginazione. È un esperimento sociale senza precedenti, dove ciò che conta è che mentre la maggioranza di noi ha costruito le proprie abitudini di Internet-nauta su anni di esposizione a giornali, libri, radio e TV, il 30% dei nuovi arrivati sono ora, in qualche misura, ‘analfabeti’. Chi riuscirà a catturare la loro attenzione; come, con quale linguaggio e con quali conseguenze? Possiamo immaginare uno scenario bellissimo, in cui: per la prima volta nella storia ogni essere umano potrà accedere ai più grandi maestri nella propria lingua; ognuno disporrà di suoi strumenti per sconfiggere intolleranza e povertà; la crescente trasparenza imporrà a corporation, governi e partiti un comportamento migliore; il mondo beneficierà della connessione in rete di miliardi di nuove menti che, alleate, possono creare insieme un futuro straordinario e condiviso; le interconnessioni globali inizieranno a sconfiggere il nostro modo di pensare tribale.
  4. 4. 08/10/18 4 Ma affinché questo abbia una probabilità di accadere, gli uomini – tutti – devono essere pronti ad affrontare la madre di tutte le guerre; una guerra di ‘impegno morale’ in cui ogni company globale, governo, ideologia dovrà mettere in gioco la propria esistenza e gli esiti possono essere molti e diversi, alcuni molto brutti. Tre sono dunque le questioni chiave cui la Scienza deve dare una risposta convincente per essere davvero di aiuto alla Società globale : Ø  I Big Data
  5. 5. 08/10/18 5 Ø  Il codice dell’Intelligenza Artificiale L’Intelligenza Artificiale trasformerà radicalmente il modo in cui la nostra società è organizzata. Dobbiamo però saper prendere le decisioni giuste, ORA …
  6. 6. 08/10/18 6 Ø L’Imperativo Etico Gli esseri umani occupano un posto speciale nel mondo e la moralità si può sintetizzare in un unico imperativo etico, comandamento ultimo da cui derivano tutti i doveri e gli obblighi. Il libero arbitrio è la sorgente di tutte le azioni razionali, ma trattarlo come fine soggettivo è negare la possibilità stessa della libertà in generale. (I. Kant) C’è una rivoluzione in corso, la rivoluzione digitale che ci coinvolge tutti. Oggi la quantità di dati che produciamo raddoppia ogni anno: nel 2017 abbiamo generato tanti dati quanti nell’intera storia dell’umanità fino al 2016. Ogni minuto centinaia di migliaia di ricerche su Google, di ‘post’ su Facebook, ecc., ci fanno sì acquisire nuova conoscenza, ma (attenzione!) convogliano anche alla rete infomazioni rivelatrici di che cosa facciamo, cosa proviamo, come pensiamo. Con l’IoT entro 5÷7 anni avremo 150 mld di sensori connessi in rete, 20 volte il numero di persone sulla Terra. Allora la quantità di dati raddoppierà ogni 12 ore. Tutto diventerà intelligente; presto avremo non solo smart phones, ma smart cars, homes, factories, cities …. e noi ?
  7. 7. 08/10/18 7 Anche l’intelligenza artificiale – che mira a decodificare il codice dell’intelligenza umana (l’AI impara e si addestra da sé: ML, DL, TDA) – sta facendo progressi mozzafiato, sopprattutto con l’automazione dell’analisi dei dati, ed è ormai capace di automigliorarsi a ritmo frenetico. Ormai sono standard algoritmi in grado di riconoscere la scrittura manuale e i pattern, descrivere il contenuto di fotografie e video, e completare compiti che richiedono ‘intelligenza’ – meglio degli uomini. Già oggi il 70% di tutte le transazioni finanziarie è effettuato da algoritmi, e il 20 % del contenuto delle News è generato automaticamente. Dal 2020 in poi i supercomputer sorpasseranno le capacità umane in moltissime applicazioni. Entro 5÷7 anni il lavoro ‘intellettuale’ sarà in buona parte sostituito dalla tecnologia e oltre metà dei lavori di oggi saranno scomparsi. 1. Siri 2. Gmail 3. Tesla 4. Amazon 5. Google Now 6. Netflix 7. Google Translate 8. Facebook 9. Google Maps Chatbots eCommerce & eMarketing Workplace Communications Human Resource Management Healthcare Intelligent Cybersecurity Logistics and Supply Chain Sports betting Industry Streamlined Manufacturing L’Intelligenza artificiale è già con noi: Chi Che cosa
  8. 8. 08/10/18 8 Tutto questo è la rivoluzione; in qualche modo al crocevia fra una rivoluzione culturale e una rivoluzione industriale. Una rivoluzione paragonabile da un lato a quella dell’invenzione della stampa. Ma i bit faranno molto più di quanto i caratteri mobili di Gutenberg abbiano fatto in 560 anni, in termini di spostamento degli equilibri del potere, di accesso alla conoscenza e del suo trasferimento dalle mani di pochi a comunità sempre più allargate, di cambiamento profondo delle nostre vite. Sarà un percorso analogo a quello che ha pavimentato la strada che dal Medio Evo e dal Rinascimento ci ha portati alla rivoluzione industriale e dall’Encyclopédie di Diderot e d'Alembert ed è arrivato fino a Wikipedia. Ma dall’altro è una rivoluzione simile all’invenzione della macchina a vapore di Watt. La gran parte della storia dell’umanità è noiosa!
  9. 9. 08/10/18 9 A partire da diecimila anni AC, fino a circa il 1000 AC la popolazione del globo cresce da un paio di milioni fino a poche decine di milioni (con un aumento intorno a 5000 nuovi individui all’anno) e l’indice di sviluppo cresce lentamente da zero fino a circa 20. Fra il 1000 AC e il 1000 DC la popolazione, che ha una crescita improvvisa intorno al 1000 AC per stabilizzarsi poi per venti secoli, è dell’ordine di 250 milioni e l’indice di sviluppo si porta intorno ai 50. Fra il 1000 e il 1700 la popolazione comincia a crescere in modo sensibile, nonostante le grandi pandemie, e a fine settecento è prossima a 800 milioni. L’invenzione di Watt dà una enorme e improvvisa spinta all’indice di sviluppo, che trascina con sé la popolazione: nei cento anni successivi essi passano rispettivamente a oltre 1,5 miliardi e quasi 200. Poi, in un secolo, il XX – 1% della scala dei tempi presa in considerazione – la popolazione arriva ai 7.5 miliardi di oggi (con una crescita media di circa 20 milioni/anno; ma oggi la crescita annuale è intorno ai 200 milioni di individui l’anno) e l’indice di sviluppo tocca ormai i 750 punti. E il lavoro?
  10. 10. 08/10/18 10 Barack Obama (2016): “Driverless cars are coming, … The technologies are here and eventually all regulatory barriers are going to break down.” “There are positives to driverless cars; the tech can provide a safer, more fuel-efficient, and more convenient transportation system than we currently have. However, this will likely come at the expense of human workers. ” “…in the United States alone, there are 3 or 4 million people who make good livings just driving, … and where are they going to work, if suddenly trucking and buses no longer need drivers? We have to anticipate those things now, contrasting the impact of technology on social inequalities.” È una rivoluzione in cui l’innovazione digitale si trova alla radice della più aggressiva delle diseguaglianze; quella che spinge oggi parte del ceto medio (gli «scartati» di Papa Francesco I) alla protesta, al populismo, all’intolleranza, tutte alimentate dalla paura: globale e digitale sono irreversibili. Occorreranno enormi investimenti globali in cultura ed istruzione, incentivi alla creatività, riqualificazione degli espulsi dal sistema produttivo; e nuove modalità di formazione, estese a chi ha un patrimonio condivisibile di esperienza professionale. Non si tratta dunque solo di ridistribuire la ricchezza ma il lavoro; di creare nuove fonti di conoscenza, per generare nuovo ‘sapere’ e al contempo reinserire nella macchina sociale chi è stato espulso dal mondo del lavoro di oggi: creare nuovo lavoro con lavori nuovi.
  11. 11. 08/10/18 11 Corriamo rischi con l’AI? NO NESSUNO! Il cervello umano: 1.5 kg di materia biologica che contiene 90 mld di cellule [neuroni] che comunicano, attraverso 100.000 mld di interruttori molecolari [sinapsi], tramite nervi [assoni] che trasmettono gli impulsi lunghi due mln di chilometri (6 volte la distanza fra la Terra e la Luna); che usa una potenza di 20 watt, ma ha un potere computazionale enormemente maggiore di quello di qualsiasi super- computer oggi immaginabile (oltre Turing); inoltre … il cervello umano è capace in ogni dato istante di scegliere di utilizzare con efficienza i neuroni che gli servono in quel momento per svolgere la funzione che sta compiendo – in media non più del 10% di quelli disponibili – mentre gli altri continuano a stimolarsi a vicenda per far sì che esso sia anche predittivo e non solo reattivo. ‘Cervello Predittivo’ significa capace di miliardi di predizioni su ciò che accadrà, apprendendo dall’esperienza di una vita intera; predizioni a livello micro (il significato di piccoli bit di informazioni dai sensi) e macro (tipicamente una danza di predizioni e azione). E se le predizioni sono errate, il cervello ha meccanismi per correggerle e farne altre. Se il cervello non fosse predittivo, non esisterebbe lo sport e attraverseremmo la vita in uno stato di constante sorpresa. Le capacità predittive sono alla base di come il ‘cervello’ crea la ‘mente’. Pensieri, sentimenti, percezioni, memorie, decisioni, categorizzazioni, immaginazione – a lungo considerati come processi mentali distinti - possono essere unificati dal meccanismo predizione nella più affascinante delle narrative: l’epica battaglia fra razionalità ed emozioni, che controlla il comportamento.
  12. 12. 08/10/18 12 Il cervello umano è davvero più grande del cielo; non c’è nulla al mondo di paragonabile alla sua complessità e potenziale portata. Già nelle sue funzioni più semplici – come la semantica (la creazione di ‘simboli’ linguistici) – la sua complessità combinatoria è inimmaginabile: il numero delle configurazioni distinte potenziali ha oltre 700 cifre!! Per di più, il cervello svolge funzioni ben più complesse della semantica o della semiotica: l’estetica; l’etica; la capacità di prendere i miliardi di miliardi di decisioni che prendiamo senza accorgercene in tempi infinitesimi anche nei gesti più banali. E, infine, la più alta di tutte: l’autocoscienza, il fatto che in ogni istante della nostra vita, per ogni cosa noi facciamo, anche insignificante, la facciamo essendo consapevoli che esistiamo per farla e che siamo noi a farla. Dunque, se qualcuno vi dice che sa simulare con un computer un cervello umano, o che ci aspetta un futuro in cui saremo governati da macchine più intelligenti di noi che hanno preso il sopravvento, capaci di prendere decisioni critiche al nostro posto o di privarci di tutti i nostri posti di lavoro; e quel qualcuno sta mentendo, e mentirebbe anche se fosse già disponibile un grande computer quantistico, perché il cervello, se lo assimiliamo a una macchina da calcolo, non è una macchina di Turing (mentre per quanto efficiente, il computer quantistico è una macchina di Turing), la macchina cervello è capace di esplorare regioni che per quella di Turing sono proibite: l’incomputabile. L’AI di fatto ci aiuterà a renderlo ancora più potente, questo nostro cervello. Ma …
  13. 13. 08/10/18 13 … i progressi indotti dall’AI daranno sì vita a una lunga epoca di maggiore prosperità e benessere, di conoscenza senza precedenti, ma il transitorio a questo stato può essere lungo e brutale se non sapremo adattare ad esso, subito, economia, politiche sociali, comportamenti collettivi. L’alternativa è una nuova forma di luddismo di reazione al digitale, che potrebbe portare – come quello seguito alla rivoluzione industriale nell’Inghilterra del XVIII secolo – a gravi tensioni, instabilità e scontri sociali; perché fra pochi anni oltre la metà dei lavori di oggi non saranno più svolti da uomini ma da macchine intelligenti; lavori che non generano altro lavoro (come accade invece per i robot). Sarà crisi, non dei ‘blue collars’ (la vecchia cara classe operaia) ma dei ‘white collars’, per di più accompagnata, a livello globale, dalle crescenti diseguaglianze nell’accesso alla tecnologia fra paesi sviluppati e non. Non è certo l’AI che genera tutto questo!
  14. 14. 08/10/18 14 … o questo: … e questo:
  15. 15. 08/10/18 15 … ma oggi l’AI genera piuttosto questo: « Is your job at risk? » (dati Bloomberg) Da un lato: a noi ‘umani’ (magari ‘aumentati’ – con le nostre protesi elettroniche) toccherà di gestire e mantenere sotto controllo questa nostra preziosa ineguagliabile macchina, per usarla – collettivamente – a beneficio di tutti, per progredire, evolvere e sopravvivere come specie. Sarà l’AI ad aiutarci a far questo. Dall’altro: l’etica; stabilito che in realtà non saremo forse mai in grado di costruire una macchina simile, supponiamo però di riuscire a costruir una AI machine che uguagli tutte le capacità intellettuali di un uomo e in alcune magari lo superi: come la tratteremo se non è capace di gioia e sofferenza – se non ha autocoscienza? Potrebbe avere gli stessi diritti di un essere umano? e doveri?
  16. 16. 08/10/18 16 Quanto BIG sono i Big Data? Il nostro mondo complesso è ormai totalmente basato sui dati: 5.1 miliardi di persone hanno un cellulare; ogni giorno si scambiano oltre 270 miliardi di e-mail e 70 di messaggi (SMS, WhatsApp, ecc.) e vengono ‘postate’ 1.8 miliardi di fotografie. L’informazione creata e scambiata ogni anno è di alcuni zettabyte (1 zettabyte = 1021 byte: le 1250 pagine di Guerra e Pace di Tolstoj ci starebbero 323 miliardi di volte, e l’intrera Library of Congress di Washington [38 milioni di libri, 3.6 milioni di registrazioni, 14 milioni di fotografie, 5.5 milioni di mappe, 7.1 milioni di spartiti e 70 milioni di manoscritti] 4 milioni di volte). E cresce esponenzialmente: fra un paio d’anni entreremo nell’era dello yottabyte, (1024 ≈ il numero di Avogadro!).
  17. 17. 08/10/18 17 La Grande Sfida dei Big Data è riuscire ad estrarre la grande quantità di informazione che fluisce dentro e fuori dai sistemi complessi con cui conviviamo ed entro cui viviamo, resa oggi disponibile dalla enorme quantità di dati. I Big Data hanno una varietà di caratteristiche diverse: Ø  i BD nella scienza (Hubble, Genoma, CERN): tipicamente ben organizzati in basi di dati ben strutturate Ø  i BD nella società: permettono una vera e propria TOMOGRAFIA della società e rendono possibili ‘predizioni’ fino ad ora quasi impensabili (le pandemie: aviaria, H1N1, Ebola; la ‘sentiment analysis’; la medicina di precisione; …) o diversi strategie e/o obiettivi: v BD e hardware (la sfida ‘High Performance Computing’; l’informazione quantistica, oltre Turing); v manipolare i BD è il più difficile problema mai affronatto dalla computer science, il ‘data mining’: estrarre valore dai dati La 'Scienza dei (Big) Data' diverrà una 'IT Big Science’ che, accoppiando metodi e dati con teorie e modelli, fornirà alla IT strumenti sempre più efficienti per trasformare dati in informazione, informazione in conoscenza, e infine conoscenza in ‘sapere’, l’IT integrata nel tessuto di natura e società.
  18. 18. 08/10/18 18 Un mondo – anche – in cui ogni anno sono in circolazione 1.4 miliardi di automobili e oltre 2.5 miliardi di persone volano su aeroplani, mentre la crescita di popolazione, urbanizzazione, scambi commerciali, migrazioni globali si intreccia sempre più con quella della tecnologia. Un mondo abitato ormai da una società che è di fatto un sistema interconnesso ‘socio-tecnico’. ✓  un gran numero di componenti (‘agenti’) ✓  interazioni fra gli agenti ✓  strutture gerarchiche multi-scala ✓  accoppiamento fra scale (tempo, spazio) ✓  auto-organizzazione (non c’è ‘blueprint’) ✓  proprietà emergenti ✓  “complesso” è molto più che “complicato” ✓  nel ‘più’ sta la differenza ★  è la fine del pensiero lineare ★  è un approccio sistemico a tutta la realtà ★  cambia il problema dell’inferenza causale ★ è basata sui dati La Scienza dei Sistemi Complessi !
  19. 19. 08/10/18 19 Che cos’è la (nuova) Data Science che chiamiamo in aiuto ? DS ML SE DZ TR M&S K&C CS DS : Data Science ML : Machine Learning CS : Computer Science M&S : Math and Statistics K&C : Knowledge and Cognition (AI) TR : Traditional Research DZ : Danger Zone SE : Substantive Expertise La metodologia della DS modelli di sistemi complessi ‘machine learning’ ‘data mining’ ‘processo linguaggi naturali’ ‘topologia dei dati’ infrastrutture IT (oltre lo stato dell’arte …) scenari & decisioni: l’analisi del rischio Dati à Realtà Virtuale à Simulazione à Predizioni
  20. 20. 08/10/18 20 Previsioni: fare per la società come per il clima le tracce digitali Ø  la storia e il futuro Ø  non riproducibili Ø  contesto limitato Ø  la sfida della protezione q  grande disponibilità q  processabili da macchine q  multiscala q  grande copertura q  pattern dove ci porta il digitale ?
  21. 21. 08/10/18 21 La sociologia computazionale: tomografia della società Reti Complesse (Internet) – processi decisionali
  22. 22. 08/10/18 22 v  processi & analisi dei flussi v  servizi sensibili alla localizzazione v  scienza dell’organizzazione v  scienze sociali & salute, lavoro, ecc. v  processi collettivi IoT : Internet of (every)Thing: nuove interazioni fra persone, oggetti, luoghi Qualche osservazione: v La società è un sistema complesso: si auto-organizza, ma gli effetti ‘emergenti’ sono originati dalle dislocazioni, dai difetti, dalle diseguaglianze. v Big Data e Intelligenza Artificiale segnano la fine del manicheismo – del pensiero lineare e dell’inferenza locale (vs. globale). La macchina intelligente perfetta potrà avere anche i doveri morali degli umani? v Sapremo creare nuovi paradigmi etici condivisi, universali, auto-consistenti (dunque NON formicai né plotoni di robot) che ci permettano di governare questo sistema complesso e dar vita a una nuova forma di democrazia basata su libertà di tutti e pensiero collettivo del nuovo cervello del pianeta?

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