Iniziare a utilizzare l'intelligenza artificiale

Obiettivi di apprendimento

Al completamento di questa unità, sarai in grado di:

Spiegare l'importanza di comprendere i concetti fondamentali relativi all'intelligenza artificiale.
Identificare le problematiche che rendono difficile la definizione di intelligenza artificiale.
Descrivere i tipi di operazioni che l'intelligenza artificiale è in grado di eseguire.
Definire il termine intelligenza artificiale.

Trailcast

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È il momento di diventare esperti di IA

L'intelligenza artificiale (IA) è stata il sogno di molti autori e appassionati di fantascienza per anni. Ma per molto tempo, la maggior parte delle persone non ha pensato seriamente all'IA perché era pur sempre qualcosa che avrebbe potuto accadere in un lontano futuro. I ricercatori e gli informatici non hanno aspettato che arrivasse il domani, ma hanno lavorato duramente per trasformare il sogno dell'IA in realtà. Anzi, secondo alcuni siamo già entrati nell'era dell'IA.

Primo piano di una persona seduta a una macchina da scrivere, disegnata nello stile di una bella immagine vettoriale in 2D.

La scena si svolge in un'aula universitaria, sullo sfondo c'è una lavagna con lo schizzo di una rete neurale. In primo piano c'è uno studente universitario che scrive al computer, disegnato nello stile di una bella immagine vettoriale in 2D.

[Immagini generate mediante IA usando DreamStudio su stability.ai. La prima usa il prompt "A closeup of a person sitting at a typewriter, drawn in the style of fun 2D vector artwork." (Primo piano di una persona seduta a una macchina da scrivere, disegnata nello stile di una divertente immagine vettoriale in 2D). La seconda usa il prompt "The scene is in a university classroom, there's a blackboard in the background with a sketch of a neural network. In the foreground is a college student typing on computer, drawn in the style of fun 2D vector artwork" (La scena si svolge in un'aula universitaria; sullo sfondo c'è una lavagna con lo schizzo di una rete neurale. In primo piano c'è uno studente universitario che scrive al computer, disegnato nello stile di una divertente immagine vettoriale in 2D.)]

Non è chiaro fino a che punto l'IA diventerà parte della nostra quotidianità. Ma è certo che, per parlare di intelligenza artificiale in modo significativo, abbiamo bisogno di un vocabolario condiviso e di una solida base di concetti fondamentali da cui partire. Allo stato attuale, se chiedi a 10 persone di definire l'intelligenza artificiale, probabilmente riceverai 10 risposte diverse. In questo badge cercheremo di raggiungere una definizione condivisa esplorando le attuali funzionalità offerte dall'intelligenza artificiale. Inoltre, indagheremo sul modo in cui gli informatici creano sistemi di intelligenza artificiale in grado di svolgere compiti incredibili.

La difficoltà di definire l'IA

Il primo passo per definire l'IA è riconoscere che la nozione di IA che abbiamo attualmente potrebbe essere un po' distorta. Un flusso costante di libri e film di fantascienza in cui l'IA è vista come un'entità nefasta pronta a conquistare il mondo non ci ha aiutato.

La fantascienza non è l'unica cosa che ha complicato la nostra visione dell'IA. In generale, noi esseri umani tendiamo a pensare di noi stessi in modo piuttosto positivo, siamo il punto di riferimento in base al quale misuriamo tutto il resto. Quindi, quando parliamo di intelligenza artificiale, non possiamo fare a meno di paragonarla alla nostra intelligenza. Il problema è che gli esseri umani non sono gli unici esseri intelligenti al mondo. Gli animali, dai corvi ai polpi, svolgono operazioni complesse usando strumenti e risolvendo problemi. Persino le muffe melmose riescono a uscire dai labirinti se hanno abbastanza tempo.

Così come abbiamo iniziato ad apprezzare l'enorme varietà di tipi di intelligenza nel regno animale, abbiamo anche iniziato a riconoscere la grande diversità nell'ambito dell'intelligenza umana. Forse avrai conosciuto qualcuno bravissimo a parlare in pubblico, ma che è un disastro se deve fare un calcolo. Oppure qualcuno che riesce sempre a capire quando sei un po' in ansia, ma che inciamperebbe in un pallone da calcio in pochi secondi. Il punto è che la nostra intelligenza si esprime in molte forme differenziate. Dobbiamo pensare all'intelligenza artificiale nello stesso modo. Esistono tipi specifici di intelligenza artificiale che sono in grado di svolgere compiti specifici. Cerchiamo di definire il concetto di intelligenza artificiale osservando più in dettaglio quello che l'IA è in grado di fare oggi.

Tipi principali di funzionalità dell'IA

In questo momento non esiste un'unica IA che va bene per tutto. Quell'idea, nota come intelligenza artificiale generale, è ancora lontana nel futuro. Nel corso degli anni, invece, abbiamo sviluppato diversi sistemi di intelligenza artificiale specializzati, progettati per svolgere compiti specifici. I tipi di operazioni che eseguono rientrano generalmente in una di un insieme di categorie più ampie.

Previsioni numeriche

Hai guardato le previsioni del tempo di recente? Prevedere la pioggia o il sole aiuta a decidere se è il caso di prendere l'ombrello. Anche se le previsioni del tempo si fanno da migliaia di anni, l'IA è in grado di farlo meglio di qualsiasi altro metodo precedente.

Una buona previsione può aiutare a rispondere a ogni tipo di domanda. È probabile che questo cliente rinnovi l'abbonamento? Sei a rischio per una determinata patologia? Ci sarà un consumo elevato di energia elettrica questa sera?

Spesso le previsioni dell'intelligenza artificiale assumono la forma di un valore compreso tra 0 (non accadrà) e 1 (accadrà sicuramente). Le previsioni numeriche non comprendono solo valori percentuali, ma possono assumere la forma di qualsiasi valore numerico, ad esempio importi in valuta. Forse la tua azienda vuole fare una previsione delle vendite del prossimo trimestre o stabilire il prezzo ottimale per il suo servizio più recente, Widget+. E come consumatore probabilmente sei già influenzato da questo tipo di previsioni numeriche, anche più di quanto pensi. Immagina di fare un viaggio all'estero: i biglietti aerei, la camera d'albergo, il ridesharing e l'assicurazione di viaggio probabilmente avranno tutti prezzi stabiliti dall'intelligenza artificiale per trovare l'equilibrio perfetto tra domanda e offerta.

Un primo piano di un simpatico robot alla guida di un taxi, nello stile di un'immagine di line art a 2D.

[Immagine generata da IA usando DreamStudio su stability.ai con il prompt "A closeup of a friendly robot driving a taxi, in the style of flat 2D line art" (Un primo piano di un simpatico robot alla guida di un taxi, nello stile di un'immagine di line art a 2D).]

Classificazioni

L'hot dog è un panino? Questa domanda ha portato a innumerevoli ore di amichevoli dibattiti filosofici su come classificare gli oggetti. Ma nel mondo reale la posta in gioco può essere molto più alta. Questa pianta è commestibile o velenosa? Questo messaggio email è legittimo o è un tentativo di phishing? La classificazione è spesso il primo passo per intraprendere un'azione e per questo è una competenza incredibilmente preziosa.

Non sorprende quindi che gli informatici abbiano lavorato duramente per creare un'intelligenza artificiale in grado di classificare i dati. L'identificazione delle piante e delle email di phishing è solo la punta dell'iceberg. Gli istituti finanziari devono segnalare le transazioni fraudolente. I medici devono diagnosticare le malattie. Le piattaforme di social media vogliono identificare i commenti nocivi. Sono tutti esempi di problemi di classificazione. L'IA può eseguire efficacemente una prima classificazione che può successivamente essere perfezionata da professionisti.

Spesso i classificatori IA sono in grado di svolgere il lavoro bene quanto gli esseri umani, se non meglio. Tuttavia, ogni classificatore è in grado di svolgere bene una sola attività limitata. Quindi l'IA che è bravissima a rilevare le email di phishing può non riuscire affatto a identificare le immagini di pesci reali.

Alcune IA eccellono nella navigazione in un ambiente che cambia continuamente, il che potrebbe significare una vera e propria navigazione nel caso della guida autonoma (a mani libere). Le auto dotate di intelligenza artificiale sono già in grado di mantenere il centro della corsia e la distanza di sicurezza in autostrada. Si adattano alle curve della strada, allo spostamento d'aria causato dai camion e agli arresti improvvisi dovuti al traffico.

Le IA in grado di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali trovano ogni sorta di applicazione nel mondo reale. Ad esempio, le aziende devono produrre e consegnare prodotti ai loro clienti ogni giorno. Molte condizioni di mercato influiscono sulla rapidità con cui ciò avviene: la disponibilità dei materiali, la capacità produttiva, le scorte disponibili, i costi di trasporto e persino il traffico in tempo reale. L'IA può ottimizzare la supply chain anche quando le condizioni cambiano.

E non dimentichiamo i robot! Anche il più modesto robot per spazzare il pavimento è in grado di evitare scale e sedie. Su scala più ampia, le catene di montaggio vengono dotate di robot che col tempo diventano sempre più veloci ed efficienti. Questi robot sono in grado di adattarsi ai cambiamenti dei metodi di produzione senza richiedere costose riprogrammazioni. I ricercatori stanno creando robot di soccorso in grado di attraversare aree disastrate, ad esempio un edificio crollato. Un robot-bruco in grado di passare attraverso piccole crepe potrebbe portare aiuto e speranza a chi è intrappolato all'interno.

Elaborazione del linguaggio

Il 30 novembre 2022, la parola del giorno del Merriam-Webster è stata quiddity. Chi ha imparato quella parola ha migliorato un po' quella che potrebbe essere la capacità più importante di tutte: la comunicazione. Quello stesso giorno, il mondo ha conosciuto ChatGPT, un'intelligenza artificiale che ha dimostrato le proprie competenze comunicative. Era in grado di scrivere lunghe risposte a domande su quasi tutti gli argomenti. E le risposte sembravano scritte da un essere umano. ChatGPT è una delle AI che meglio interpretano il linguaggio quotidiano e riescono a intervenire su di esso in modo significativo. È ciò che nel settore è noto come elaborazione del linguaggio naturale o, per brevità, NLP (Natural Language Processing).

L'elaborazione del linguaggio naturale si basa sulla comprensione del modo in cui le parole vengono usate insieme e permette all'IA di estrarre l'intenzione che sta dietro alle parole. Ad esempio, potresti dover tradurre un documento dall'inglese al tedesco. Oppure avere bisogno di un breve riassunto di un lungo articolo scientifico. L'IA può fare anche questo.

La NLP è una parte importante dell'IA generativa, una sottocategoria di IA che prende le parole e le trasforma in immagini o suoni distinti e, naturalmente, in altre parole. L'IA generativa è una tecnologia talmente rivoluzionaria che abbiamo dedicato un intero badge alle Nozioni di base sull'IA generativa. Consultalo quando termini questa unità.

Riepilogo

L'intelligenza artificiale può essere considerata come la capacità di un computer di svolgere attività per le quali sono necessarie competenze normalmente associate all'intuizione,all'inferenza e al ragionamento umano. Al momento, le competenze dell'IA sono molto specializzate e rientrano in alcune categorie generali come le previsioni numeriche e l'elaborazione del linguaggio.

Ora che hai un'idea di cosa è (e non è) l'IA, puoi scoprire in che modo gli scienziati e i ricercatori informatici la creano.

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