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La sfida di IDSIA USI-SUPSI per un'intelligenza artificiale più "umana"

Il Prof. Andrea Rizzoli (foto di Marian Duven, per gentile concessione di Ticino Scienza)
Il Prof. Andrea Rizzoli (foto di Marian Duven, per gentile concessione di Ticino Scienza)

Servizio comunicazione istituzionale

23 Marzo 2021

Dal dicembre 2020 l’Istituto Dalle Molle di Studi sull’Intelligenza Artificiale (IDSIA), istituto comune USI-SUPSI, ha un nuovo direttore, Andrea Rizzoli, che raccoglie il testimone di Luca Gambardella, per 25 anni alla guida dell’istituto. Rizzoli, italo-svizzero per nascita, una laurea al Politecnico di Milano e un soggiorno di studio in Australia, lavora all’IDSIA da molto tempo. A lui il compito di sostenere la grande sfida dell’intelligenza artificiale (AI), come ha raccontato alla giornalista scientifica Agnese Codignola in un’intervista di Ticino Scienza

Reti neurali e approcci bayesiani

"La maggior parte dei successi recenti dell’AI si basano su applicazioni delle reti neurali, che sono reti realizzate cercando di imitare la struttura del nostro cervello, e nelle quali neuroni artificiali sono collegati tra loro e organizzati in strati", spiega il Prof. Andrea Rizzoli. "Le reti neurali vengono istruite con grandi quantità di dati in entrata e in uscita e, grazie a questo, rinforzano le connessioni reciproche e, con esse, la capacità di determinare se una nuova informazione possa rientrare o meno in uno schema appreso".

Un sistema di questo tipo ha tuttavia dei limiti perché non può andare oltre e offrire una spiegazione di come e perché si sia prodotto un certo risultato. Per questo si cerca di andare verso reti chiamate bayesiane, che si ispirano al teorema scoperto dal reverendo Thomas Bayes nel XVIII secolo. "Con questo approccio - chiarisce Rizzoli - il computer utilizza informazioni sulle cause di un certo fenomeno e calcola quante probabilità ci sono che una certa informazione rientri in quanto lui conosce. Così facendo si avvicina molto di più alla modalità di ragionamento tipica degli umani". 

L’AI fra successi ed etica

Una vicenda che ha suscitato al tempo stesso ammirazione e inquietudine è quella relativa a DeepMind, un’azienda co-fondata dal laureato dell’IDSIA Shane Legg e venduta a Google per 500 milioni di dollari nel 2014. DeepMind ha sviluppato sistemi in grado di battere gli esseri umani in giochi complessi come il Go cinese o, più di recente, di contribuire a risolvere parzialmente il problema della struttura delle proteine, il cosiddetto folding. [v. articolo di Nature qui >> www.nature.com/articles/d41586-020-03348-4]

Questo e altri successi, d’altro canto, hanno anche acceso un faro sulle questioni etiche connesse allo sviluppo dell’AI, relative alla tutela della sfera privata (privacy) e non solo. Di recente e per la prima volta, ai partecipanti a uno degli eventi più prestigiosi del campo, il Neural Information Processing Systems (NeurIPS), svoltosi online lo scorso mese di dicembre, è stato imposto di esporre anche gli aspetti etici delle loro ricerche, aspetti a cui la rivista Nature ha dedicato un lungo resoconto. Anche l’IDSIA affronta questi temi e in particolare lo fa Alessandro Facchini, logico matematico, proprio per offrire alle ricerche di natura più prettamente ingegneristica uno sguardo diverso, e cruciale.

Il "fattore umano" che fa la differenza

Alle più diverse ricerche oggi si dedicano i numerosi gruppi dell’IDSIA, che comprendono un’ottantina di ricercatori. "L’IDSIA - conclude ancora Rizzoli - oggi non si mantiene più con il finanziamento iniziale della Fondazione Dalle Molle, ma è sostenuto dal Cantone Ticino tramite le istituzioni universitarie e acquisisce finanziamenti competitivi grazie a progetti di ricerca del Fondo Nazionale Svizzero, di Innosuisse, della Commissione Europea, e partnership con le aziende. Naturalmente, rispetto alle forze economiche e umane messe in campo dai principali concorrenti internazionali si tratta spesso di poca cosa. Ma noi puntiamo sul fattore umano perché, come ha dimostrato la vicenda di Shane Legg e di molti altri brillanti ricercatori che hanno iniziato la loro carriera all’IDSIA, riteniamo che la cosa più importante siano le persone, per lavorare con l’AI".

L’intelligenza artificiale al servizio (anche) delle scienze biomediche

Dopo un significativo lavoro svolto in collaborazione con l’IDSIA nel campo della lotta contro i tumori, nelle scorse settimane è giunto un nuovo riconoscimento prestigioso dall’Unione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020, che ha inserito l’IDSIA nel progetto Advanced machine learning for Innovative Drug Discovery (AIDD), per abbinare i sistemi di intelligenza artificiale alla chimica e alla farmacologia. "È un progetto importante e innovativo", spiega a Ticino Scienza Michael Wand, Senior researcher e referente dell’AIDD per IDSIA. "Si fa ricerca, ma c’è anche una componente di insegnamento, per introdurre i più giovani in un settore dalle grandi potenzialità e dalle forti prospettive di crescita".