{"id":631,"date":"2023-06-08T11:01:27","date_gmt":"2023-06-08T10:01:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/?p=631"},"modified":"2023-06-15T09:47:39","modified_gmt":"2023-06-15T08:47:39","slug":"ia-for-dummies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/ia-for-dummies\/","title":{"rendered":"IA(AI) for dummies"},"content":{"rendered":"<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/artificial-intelligence-480x270-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-632\" width=\"506\" height=\"285\" srcset=\"https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/artificial-intelligence-480x270-1.jpg 480w, https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/artificial-intelligence-480x270-1-300x169.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 506px) 100vw, 506px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Oramai si sente parlare quotidianamente di <strong>Intelligenza Artificiale (IA)<\/strong> conosciuta pi\u00f9 con l&#8217;acronimo inglese AI e <strong>Machine Learning (ML)<\/strong>. Queste tecnologie a nostra insaputa sono gi\u00e0 parte della nostra quotidianit\u00e0 da molti anni e lo saranno sempre pi\u00f9 nei prossimi, basti pensare agli annunci pubblicitari mirati e personalizzati, alle verifiche fiscali ed assicurative, solo per citarne alcuni.  Fino ad una decina di anni fa queste tecnologie venivano utilizzate al pi\u00f9 per il riconoscimento di oggetti, trasformazione di scansioni di testi in testo, per la classificazione di clienti sulla base degli acquisti (carte fedelt\u00e0), etc.  ma negli ultimi dieci anni abbiamo avuto un&#8217;impennata delle possibilit\u00e0, questa consentita sia dall&#8217;enorme velocit\u00e0 di calcolo raggiunta, sia dai nuovi e pi\u00f9 complessi modelli sviluppati; esempio lampante \u00e8 l&#8217;IA generativa (GAN), che pu\u00f2 essere utilizzata per creare un media semplicemente da una descrizione testuale. Una IA in grado di interagire attivamente ed in tempo reale fino a pochi anni fa era una chimera, ora \u00e9 realt\u00e0. Le possibilit\u00e0 di queste tecnologie appaiono illimitate, alcune fantastiche (ad esempio riconoscimento di masse tumorali e altre malattie in stadi precocissimi), altre meno, ma cos&#8217;\u00e8 e come funziona l&#8217;IA?<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">IA e ML (che \u00e8 di fatto una sottobranca dell&#8217;IA) sono essenzialmente modelli matematici numerici (che non possono prescindere da un calcolatore ed essere espressi in modo analitico). Gli algoritmi di ML svolgono in generale una classificazione in classi precostituite (apprendimento supervisionato) o autogenerate (apprendimento non supervisionato).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La ricerca alla fine degli anni&#8217;50 del secolo scorso, prese spunto dal funzionamento delle cellule del cervello, i cosiddetti <strong>neuroni<\/strong>. Questi di base prendono, attraverso i dendriti, gli impulsi elettrici in ingresso provenienti da altri neuroni e danno un impulso di uscita basato sulla composizione dei diversi segnali d&#8217;ingresso e delle soglie che man mano si adattano alla rete di cui fanno parte: l&#8217;unione di miliardi di queste piccole unit\u00e0 permettono i ragionamenti, l&#8217;espressione ed il controllo del movimento. Analogamente l&#8217;IA ha fondamento sulla concatenazione di elementi di processo elementari per costituire una rete articolata al fine di svolgere sempre una <strong>predizione<\/strong> di classe, ma <strong>in domini sempre pi\u00f9 articolati e complessi<\/strong> (in gergo si dice che i confini tra una classe ed un&#8217;altra non sono lineari).<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.studiocerellochesini.it\/web\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/langnone-220px-Multi-Layer_Neural_Network-Vector.svg_.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-633\" width=\"264\" height=\"156\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Analogamente l&#8217; elemento di processo base di questa rete, detta &#8220;neurale&#8221; (artificiale), il <strong>percettrone<\/strong>, svolge un lavoro simile al neurone del nostro cervello e la rete che ne deriva non \u00e8 altro che  la composizione di queste unit\u00e0 elementari interconnesse tra loro. Per imparare a svolgere un compito specifico l&#8217;IA oltre a dover essere strutturata prima in modo adeguato (spesso in modo molto empirico), ha bisogno di un <strong>addestramento<\/strong>. Lo scopo dell&#8217;addestramento \u00e8 di fatto aggiustare i pesi che ogni percettrone assegna per ogni suo ingresso in modo che l&#8217;errore finale di predizione si riduca al minimo. Questa operazione richiede un grande numero di esempi (il cosiddetto <strong>training set<\/strong>),  soprattutto strettamente inerenti al compito e di qualit\u00e0 (la prima classificazione viene comunque eseguita da operatori umani), per poter avere un errore basso e quindi un&#8217;alta affidabilit\u00e0 di funzionamento. Tale affidabilit\u00e0 viene valutata essenzialmente con metriche statistiche (bias e varianza), che riconducono a due tipologie di inaffidabilit\u00e0:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>underfitting<\/strong> ovvero la mancanza di relazione tra l&#8217;input (da classificare)  e la classe predetta, questo dovuto a un numero non sufficiente di esempi di addestramento oppure non inerenti al contesto uniti ad una rete non strutturata in modo sufficientemente adeguato;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>overfitting<\/strong> quando il modello dimostra un alta precisione con il training set, ma \u00e8 incapace di generalizzare con nuovi esempi, senz&#8217;altro dovuto ad una non buona rappresentazione statistica del problema da parte del training set e a volte anche da una rete sovradimensionata rispetto al tipo di problema.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Evoluzione delle reti neurali<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&#8217;impossibilit\u00e0 di replicare il cervello umano \u00e8 conseguente alla quantit\u00e0 di risorse in termini di memoria e di calcolo che sarebbero necessarie, al momento non disponibili, l&#8217;IA infatti \u00e8 dedicata a svolgere compiti specialistici e specifici utilizzando in modo ottimale le risorse di calcolo. Questa esigenza ha fatto nascere poi: <\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>reti neurali convoluzionali <\/strong>(CNN) che si basano sull&#8217;operazione matematica di convoluzione e che sono utilizzate prevalentemente per il riconoscimento di oggetti e vocale, in generale quando \u00e8 necessario trovare dei pattern specifici nelle informazioni ;<\/li>\n\n\n\n<li><strong>reti neurali ricorrenti<\/strong> (RNN) e <strong>a<\/strong> <strong>memoria modulabile <\/strong>(LSTM) permettono di avere una memoria dello stato precedente (o degli stati precedenti) e questo permette di predire sulla base di un flusso e della sua &#8220;storia&#8221;,  utilizzata ad esempio per la correzione di testi sulla base del contesto, per la traduzione, ma anche per i chatbot (che permettono di rispondere a quesiti o sostenere una conversazione).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Possono infine essere combinati tra loro diversi tipi di reti in modi altamente creativi ed ingegnosi, questo per poter svolgere nuovi compiti  gestendo oggetti e dati sempre pi\u00f9 complessi, nonch\u00e8 fornire all&#8217;utente finale risposte sempre pi\u00f9 articolate e complesse. Ed \u00e8 qui che hanno origine le <strong>deep neural networks<\/strong> (reti neurali profonde), unione di diverse reti formate da numerosi strati eterogenei.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Futuro e implicazioni etiche <\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Non siamo qui ad erigerci censori di questa formidabile tecnologia, ma se non gestita bene, i rischi per la societ\u00e0 da essa derivanti equivarranno o adirittura supereranno i vantaggi. Primo fra tutti sar\u00e0 la perdita di posti di lavoro e di potere contrattuale in tutti i settori ad alta ripetitivit\u00e0 e\/o specializzazione, che se non sar\u00e0 compensata da misure sociali (reddito universale) porter\u00e0 a crisi e tensioni sociali deleteree.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Poich\u00e8 \u00e8 impossibile che tutta la ricerca si autoregoli dal punto di vista etico, \u00e8 assolutamente prima di tutto necessaria una <strong>normazione globale<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>sulla <strong>brevettabilit\u00e0  degli algoritmi<\/strong>  che riguardano attivit\u00e0 di reddito umane, quanto pi\u00f9 quanto esse siano svolte da una fetta pi\u00f9 rilevante di popolazione, lasciando tutte queste tecnologie aperte e a disposizione di tutti;<\/li>\n\n\n\n<li>sull&#8217;<strong>utilizzabilit\u00e0 dell&#8217;IA in campo militare<\/strong> e il grado di autonomia ad essa assegnata, per evitare che l&#8217;IA scateni guerre o solo lanci in completa autonomia attacchi militari all&#8217;interno di un conflitto.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Per il resto l&#8217;IA se usata bene, sar\u00e0 sempre pi\u00f9 a nostra disposizione per la nostra salute fisica e mentale, per svolgere le nostre mansioni in modo pi\u00f9 efficiente, per aiutarci nelle faccende di tutti i giorni e quindi in generale per <strong>migliorare la qualit\u00e0 del nostro tempo<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Studio Cerello &amp; Chesini srl <strong>\u00a9<\/strong> 2023 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Oramai si sente parlare quotidianamente di Intelligenza Artificiale (IA) conosciuta pi\u00f9 con l&#8217;acronimo inglese AI e Machine Learning (ML). 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