Scienza dei calcolatori

Negli ultimi anni il machine learning ha compiuto passi da gigante, con macchine che ormai raggiungono un livello di accuratezza quasi umana. Dietro questo sviluppo c'è il deep learning: una combinazione di progressi ingegneristici, teoria e best practice che rende possibile applicazioni prima impensabili. Questo manuale accompagna il lettore nel mondo del deep learning attraverso spiegazioni passo passo ed esempi concreti incentrati sul framework Keras. Si parte dai fondamenti delle reti neurali e del machine learning per poi affrontare le applicazioni del deep learning nel campo della visione computerizzata e dell'elaborazione del linguaggio naturale: dalla classificazione delle immagini alla previsione di serie temporali, dall'analisi del sentiment alla generazione di immagini e testi. Con tanti esempi di codice corredati di commenti dettagliati e consigli pratici, questo libro è rivolto a chi ha già esperienza di programmazione con Python e desidera entrare nel mondo degli algoritmi di apprendimento profondo.

L'Intelligenza Artificiale si evolve velocemente e viene utilizzata per gestire la maggior parte dei nuovi sistemi integrati progettati e prodotti nel mondo. Un software che pensa al posto nostro e prende decisioni più o meno importanti anche per la sicurezza e la sopravvivenza degli esseri umani. È giusto che sia così? Ed è giusto che un'Intelligenza Artificiale progettata da un uomo decida per un sacco di uomini, per la loro sopravvivenza e il loro futuro? E infine come vengono utilizzate nei conflitti bellici oggi e come verranno usate nelle future controversie militari? Questo testo dà delle risposte che indicano la strada per trovare un'equilibrio programmatico e progettuale delle Intelligenze Artificiali, e dei suggerimenti per un loro corretto e salutare utilizzo, non pericoloso per la salute pubblica e la sopravvivenza dell'umanità.

Il progresso della scienza e della tecnologia è sempre più rapido ed invasivo. Si aprono prospettive, impensabili fino a pochi anni fa, che cambieranno profondamente la nostra vita e, soprattutto, quella dei nostri figli e nipoti. Governare questo fenomeno dal punto di vista sociale, economico e finanziario non sarà per niente facile e il rischio di crisi devastanti sarà elevatissimo. Tre fra i dieci uomini più ricchi del mondo, provenienti da nazioni e culture diverse, decidono di finanziare un grande progetto allo scopo di gestire il cambiamento... L'attore principale di questa rivoluzione sarà un sistema di intelligenza artificiale, di nome AI, che si occuperà di organizzare la vita di ciascuno di noi e di provvedere alla produzione delle risorse necessarie per la vita tramite industrie e fabbriche .completamente automatizzate. Il compito di realizzare il progetto viene assegnato a tre giovani, selezionati sulla base di curriculum scolastici e forti personalità, che dovranno portarlo a compimento nell'arco di trent'anni. Riusciranno nell'impresa di offrire ad ogni persona la certezza di una vita lunga da trascorrere in modo sereno in un ambiente pulito senza il rischio di catastrofi ambientali? O viceversa AI si rivelerà lo strumento che consentirà a pochi eletti di dominare il mondo?

Il volume analizza il rapporto fra la mente e il computer alla luce sia delle scoperte attuali che di quelle prevedibili in futuro. Dopo un confronto iniziale fra uomo e macchina, si propone un excursus nella storia della filosofia e della psicologia relativa allo studio della mente e del cervello. Successivamente viene comparato il funzionamento dei computer con quello del cervello, passando poi alla psicologia cognitivista e ai suoi sviluppi. Vengono infine trattati l'intelligenza artificiale e i computer neuronali, tuttora in fase di studio e necessari per avvicinarsi sempre più al funzionamento del cervello umano.

In Italia sono numerose le località che conservano tracce di teatri antichi, greci e romani, e degli altri edifici destinati allo spettacolo. Ma quale rapporto esiste – ieri come oggi – tra gli edifici e le città in cui essi sono stati costruiti, esibiti, utilizzati? In Grecia e a Roma il teatro era solo luogo di spettacolo e di incontro, un’opera di architettura o anche l’elemento di un più vasto programma edilizio? Inseriti nella rete urbana o collocati lungo le coste, in altura o nelle pianure dell’entroterra, gli edifici sembrano espressioni di un’unica forma architettonica e di un medesimo fenomeno culturale. Eppure, infinite varianti estetiche e strutturali ne fanno al tempo stesso simboli di tradizione ed esempi di innovazione. L’opera – destinata alla consultazione, allo studio, all’aggiornamento, al viaggio o alla semplice curiosità – fornisce, in un dizionario di circa duecentocinquanta voci, un’agile e completa informazione sui monumenti per spettacoli teatrali e ludici presenti sul territorio italiano. Non solo teatri greci e romani, ma anche anfiteatri, semianfiteatri a scena, odea e il cosiddetto theatrum tectum, circhi, stadi, ludi. Oltre agli edifici ben visibili o accertati da rilevamenti archeologici e topografici, sono anche segnalati quelli identificati su base epigrafica, documentaria o letteraria. Il progetto è stato realizzato con il contributo di Nicola Savarese.

Da qualche anno a questa parte, gli studi e le applicazioni pratiche dell'Intelligenza Artificiale (I.A., o anche A.I. dall'espressione inglese Artificial Intelligente) registrano quasi quotidianamente progressi un tempo inimmaginabili o considerati appannaggio della fantascienza. Ma, esattamente, cos'è l'intelligenza artificiale? Che cosa può fare? E infine, dobbiamo davvero temerla come qualcosa di «potenzialmente più pericolosa del nucleare», come sostiene l'imprenditore Elon Musk? Partendo proprio dal significato - tutt'altro che scontato dei termini "intelligenza" e "artificiale", Richard Urwin ripercorre le tappe essenziali del lungo cammino che ha condotto alle moderne macchine pensanti. Una storia che, sebbene accelerata in modo esponenziale dall'avvento dei computer e dei linguaggi di programmazione, affonda le proprie radici nella più remota antichità: basterebbe solo pensare alla celebre macchina di Anticitera, il primo calcolatore meccanico di cui si abbia notizia, risalente al primo secolo a.C. Tra storia e logica, informatica e scienze cognitive, neurologia e biologia (delle quali semplifica efficacemente i concetti senza sminuirne il contributo), Urwin traccia un quadro d'insieme multiforme e affascinante dell'universo I.A. Nel rispondere agli interrogativi suscitati dalle odierne frontiere della robotica, il suo libro ci offre gli strumenti per capire meglio una rivoluzione tecnologica destinata a cambiare radicalmente - in modi solo in parte prevedibili - il nostro prossimo futuro.

Il volume nasce da due conferenze, tenute all'Accademia delle Scienze, dalla professoressa Paola Mello e dal professor Colajanni, alle quali è stato aggiunto un intervento del dottor Davide Luciani dell'Istituto Mario Negri di Milano, medico fornito di particolari competenze informatiche, incentrato sull'IA e l'informatica nel settore medico. Il successivo lavoro del professor Colajanni apre lo scenario sulla recente evoluzione dell'intelligenza artificiale e fornisce le informazioni necessarie a mettere in evidenza le banche dati e lo sforzo che i paesi più industrializzati, in sostanza Stati Uniti e Cina, stanno sviluppando in questo settore, che sta diventando sempre più importante e tale da sconvolgere completamente il nostro modo di vita. Maurelio Boari, che si era fatto promotore e introduttore della conferenza della professoressa Mello, ha dato, insieme alla Mello, uno sguardo d'insieme e una chiara e precisa introduzione allo studio dell'intelligenza artificiale. Obiettivo di questo lavoro è stato quello di presentare una panoramica della disciplina dell'intelligenza artificiale a partire dalla sua nascita e dalla sua storia fino ad arrivare ai risultati attuali e ai possibili sviluppi futuri.

Siamo continuamente alle prese con l'Intelligenza Artificiale e le sue applicazioni pratiche: nelle nostre case, in ufficio, a scuola, al cinema, in auto, oltre che sulla Rete. Al di là delle ricadute tecnologiche, inestimabile è il contributo che l'Intelligenza Artificiale ha dato al lavoro degli psicologi, dei neuroscienziati e dei biologi, i quali ne hanno ricavato nuove prospettive e conoscenze sulla mente, sul cervello e sulla natura stessa della vita. Altrettanto significativa è l'influenza che essa ha avuto in campo filosofico, in particolare su temi controversi come il rapporto mente-corpo, il libero arbitrio e la coscienza.

L'intelligenza artificiale non appartiene più a un futuro fantascientifico: è già qui, e sta cambiando il mondo uno smartphone alla volta. I medici la usano per diagnosticare i tumori; gli scienziati, per fare nuove scoperte in fisica e neuroscienze. Aziende e semplici appassionati la sperimentano in mille modi diversi: per rilevare fughe di gas, predire epidemie, salvare le api dall'estinzione. Eppure, quando si parla di IA, di solito è per risvegliare paure e alimentare inquietudini, che di volta in volta assumono le malvagie sembianze dei Borg di "Star Trek", di HAL9000 in "2001: Odissea nello spazio", o di colossi digitali avidi di informazioni su di noi come Google o Amazon. Secondo Nick Polson e James Scott, non può essere la paura, ma la curiosità, ad aiutarci a capire concretamente che cos'è l'IA, e soprattutto come funziona. Come impara un'automobile a guidare da sola? Come riesce Alexa a capire quello che le diciamo? Come fa Facebook a riconoscere i volti dei nostri amici, e Netflix a suggerirci serie tv così azzeccate? Attraverso le storie di sette scienziati geniali, "Numeri intelligenti" racconta le meraviglie del pensiero che si nascondono dietro l'IA e i meccanismi matematici che la muovono: scopriamo così che una materia considerata spesso astrusa e inaccessibile si basa in realtà su un pugno di idee matematiche sorprendentemente semplici, nate non nella Silicon Valley dei millennials, ma dalle intuizioni straordinarie di uomini e donne vissuti a volte secoli fa, che non potevano immaginare le immense opportunità della rivoluzione tecnologica che stiamo vivendo. Una rivoluzione che è solo all'inizio: c'è una moltitudine di problemi in attesa di buone soluzioni, e per trovarle è necessaria un'alleanza coraggiosa e consapevole tra la creatività umana e la potenza di calcolo dei supercomputer. Con e-book scaricabile fino al 30 giugno 2019.

Una rielaborazione di un intero semestre di appunti presi a lezione.

Un giorno l'intelligenza delle macchine supererà quella degli esseri umani. Siamo dunque a un passo dall'apocalisse, con super-computer che prenderanno il sopravvento sull'uomo? Oppure la loro crescita preannuncia l'avvento di una nuova èra, con macchine capaci di svolgere compiti complessi meglio e più velocemente di noi? Ogni giorno interagiamo con macchine intelligenti senza rendercene conto. Indirizzano le nostre telefonate, approvano gli acquisti con carta di credito, interpretano gli esami medici, compongono musica e creano persino opere d'arte. Presto, inoltre, le automobili a guida automatica percorreranno le strade di tutto il mondo. Ma come funzionano queste macchine? Come apprendono e come pensano? Negli anni '50 sognavamo di costruire intelligenze simili a quella dell'uomo. Oggi abbiamo creato menti che, elaborando grandi quantità di dati, riescono a riconoscerci e a prendere decisioni, eppure sono fondamentalmente diverse da noi. Il volume esamina i molteplici aspetti dell'intelligenza artificiale, dalle sue svariate applicazioni al dibattito etico che riguarda il futuro (non troppo lontano) della nostra società, fino alla domanda cruciale: le macchine erediteranno la Terra? Chiude il libro una divertente raccolta di 50 "idee" legate all'intelligenza artificiale: curiosità, citazioni famose, freddure e riferimenti al mondo letterario, artistico, musicale e cinematografico. Curato dal giornalista scientifico Douglas Heaven, il volume ospita contributi di importanti esperti di tecnologia, robotica e intelligenza artificiale.

L'intelligenza artificiale è un settore dell'informatica nata a metà anni 50 ma che soltanto ora, grazie a potenze di calcolo a disposizione che fino a qualche anno fa erano inimmaginabili, sono tornate alla ribalta grazie anche ai grandissimi progressi nel campo della robotica e dell'elettronica. Dagli anni 2000 poi sono nate schede elettroniche perfette per la prototipazione (Arduino) e mini computer (per Raspberry). Lo scopo di questo libro è quello di introdurre il lettore nell'affascinante mondo dell'I.A. senza però perdere il senso logico matematico delle cose. Infatti, il testo, illustra i concetti chiave delle varie sezioni che fanno parte dell'I.A. sia dal punto di vista concettuale sia tramite esempi ed algoritmi matematici. L'I.A. è questo: un insieme di logica, matematica ed informatica. Presentare i risultati visivi dell'I.A. sarebbe stato limitativo per il testo ma penso anche per il lettore, il quale sicuramente sarebbe rimasto affascinato dal risultato (effetto) finale, ma senza capire come effettivamente le cose funzionano, non sarebbe stata un'istruzione completa.