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“L’algoritmo è solo una bicicletta"

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È, quindi, un potente mezzo che ci unisce alle macchine. Ce l’ha spiegato Alfio Quarteroni, matematico di fama mondiale, nello scorso appuntamento delle Colazioni Digitali

Senza matematica non esisterebbe l’Intelligenza Artificiale, e senza matematica non esisterebbero nemmeno gli algoritmi. Alfio Quarteroni, matematico, accademico dei Lincei, docente al Politecnico di Milano e Professore emerito del Politecnico di Losanna, intervistato da Massimo Sideri del Corriere Innovazione ha raccontato e avvicinato la complessità della matematica ai non esperti e soprattutto spiegato l’orizzonte e anche i sogni di uno scienziato.

L’appuntamento, come sempre nella sede milanese di Sorgenia, è parte del percorso delle Colazioni Digitali che quest’anno indagano la natura e le frontiere dell’Artificial Intelligence. Un filo rosso di conversazioni che va alla radice della natura stessa di ciò che chiamiamo “digitale”, e dunque di uno degli elementi caratteristici di un’azienda che si definisce digital energy company.

 

 

LA MATEMATICA TORNA A ESSERE DI MODA

 

Vista la partecipazione, ancor più numerosa del solito, sembra che la matematica sia un argomento sexy come non mai, in questo periodo. E Quarteroni ha immediatamente messo in chiaro un paio di definizioni, di quelle utili a orientarsi in uno scenario in cui algoritmi e Big Data sono compagni di viaggio quotidiani.

«Un algoritmo - ha spiegato il matematico - è una successione di istruzioni, chiara, non ambigua che permette di partire da un presupposto per arrivare a una conclusione. Un mezzo, che come tale non possiede alcuna intelligenza». Successivamente questa sequenza di istruzioni si trasforma in linee di codice e dunque in qualcosa che sia comprensibile e soprattutto eseguibile da un computer. Ecco la ragione del peso degli algoritmi nella nostra vita quotidiana: «Sono onnipresenti, perché mediano tra conoscenza, matematica e computer. Ma la sostanza risiede nel metodo che traduce il problema. Nel modello risiede l’intelligenza dell’uomo» il quale attinge dalla conoscenza per interpretare i dati. Quarteroni ha insistito molto su questo tema: la chiave sta nel modello, il modello matematico, che è l’elemento di sintesi tra l’enorme quantità di dati di cui oggi disponiamo e le soluzioni che quei dati possono prospettare, attraverso l’uso dei computer. «Il modello è la matematica, la fisica e le leggi della scienza. Il modello racchiude la conoscenza, una conoscenza invariabile, e la mette in correlazione con i dati per la soluzione di un problema».

Oggi il processo è facilitato da computer che riescono a fare operazioni complesse in un tempo ridotto e con grande disponibilità di memoria. E quindi a risolvere in breve gli algoritmi.

 

LE MACCHINE COME SURROGATO DEL COMPORTAMENTO UMANO

 

«Oggi stiamo chiedendo al computer di diventare il surrogato della nostra testa - chiarisce Quarteroni - uno strumento che cerca di simulare comportamenti neuro-cognitivi. Per farlo dobbiamo allenarlo, dobbiamo mettere a punto sistemi di machine learning». E la sfida oggi è proprio quella di mettere i computer, la cosiddetta Intelligenza Artificiale, in condizione di imparare, dando loro in pasto enormi quantità di dati. Su questo tema Quarteroni torna all’importanza del modello. Vero diaframma tra una massa grezza di dati e una soluzione. «Serve un approccio cooperativo tra intelligenza artificiale e il complesso delle conoscenze scientifiche espresse nel corso della storia, complesso di conoscenze oggi catturate da un’equazione», che innervano le equazioni e gli algoritmi potremmo dire.

In fondo «non tutto è estraibile dai dati. Serve un modello che ponga l’intelligenza umana al servizio dei dati e che suggerisca i criteri di analisi e classificazione dei dati stessi. L’A.I. - insiste Quarteroni - è uno strumento addizionale, potente, uno strumento da affiancare a quella che è l’intelligenza che l’umanità ha espresso finora, le leggi di Newton e di Maxwell, i grandi principi della fisica, e che hanno una validità universale applicabile in situazioni differenti».

Insomma, alla radice di tutto risiede un corpus di leggi, teoremi, la cultura sedimentata nel corso della storia della scienza, da ricercatori, matematici, fisici che hanno dedicato una vita a scoprire o a dimostrare qualcosa.

E su questo tema, sul modo di procedere della scienza, su questo meraviglioso e inarrestabile cammino di scoperte e invenzioni, il docente del Politecnico di Milano ha ricordato quanto contino alcuni comportamenti basilari dell’essere umano. Le ossessioni, le intuizioni, i sogni, le ambizioni sfrenate che mobilitano intere esistenze alla ricerca di una conferma. Il vero «sogno di un matematico, il sogno di uno scienziato qualunque, è dimostrare qualcosa che nessuno ha mai dimostrato nella vita, dimostrare un teorema. E cioè qualcosa che catturi una conoscenza dell’umanità», che la cristallizzi in qualche maniera. «Una volta dimostrato quel teorema, esso esprime una conoscenza universale, immutabile».

Che tutto questo generi un fascino irresistibile non è difficile da immaginare. Ma lo scienziato ha spiegato nel corso dell’appuntamento quanto sia mutato il modo di lavorare rispetto al passato. Quanto il singolo abbia perso centralità a tutto vantaggio di un lavoro di squadra che coinvolge molte persone nelle università e nei laboratori. «Oggi quasi tutti i lavori sono collettivi. Basti pensare al Nobel: nelle scienze quasi mai il premio è vinto da una persona sola. Allo stesso modo gli articoli che riguardano temi fondamentali, come la fisica delle particelle, sono firmati da 100 persone. Certo, esistono ancora scienziati e matematici che dedicano in solitudine la loro vita a un solo argomento», ma sono sempre meno.

Ciò che conta par di capire è la somma, la sintesi di singole intuizioni, di singoli processi di studio e analisi che conducono a risultati imprevisti e incredibili. «Nel lavoro matematico c’è un enorme spazio dedicato a riflessioni, a uno studio che in apparenza non porta a nulla. E poi accade qualcosa: il cervello lavora finché non si materializza la connessione finale», la soluzione. 

L’appuntamento è stato per Alfio Quarteroni anche l’occasione per mettere l’accento su molte altre questioni, dalle applicazioni di algoritmi e scienza dei dati alla medicina, allo sport, e per voluto sottolineare alcuni temi che oggi interrogano il rapporto tra le macchine, la tecnologia e l’essere umano.

«Tanti ambiti di conoscenza oggi devono coesistere, cooperare e non competere. Il dato è un’entità anonima. Se non so qual è il processo che sta alla base del processo di generazione di quei dati possono compiere errori pazzeschi. Se pure l’algoritmo, nel linguaggio comune, sembra essere quella cosa che si sostituisce all’uomo dobbiamo ricordarci che le cose non stanno così. L’algoritmo è solo una bicicletta, uno strumento: non è la vita, l’essere e la conoscenza. D’altronde come si fa a creare emozioni ed empatia in un algoritmo?»