Pervasività delle Artificial Intelligence nella vita di tutti i giorni. Intervista al Dott. Daniele Caligiore.

Daniele Caligiore è Primo Ricercatore all’Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione (ISTC) del CNR dove co-coordina il Computational and Translational Neuroscience Laboratory, un gruppo di ricerca interdisciplinare che utilizza l’intelligenza artificiale per lo studio del cervello e del comportamento. Lo scopo ultimo del laboratorio è quello di trovare nuove applicazioni cliniche e nuove terapie per i disturbi del sistema nervoso e le malattie neurodegenerative.

E’ direttore e cofondatore della Advanced School in Artificial Intelligence, una scuola post-universitaria supportata da ISTC per lo studio e l’applicazione interdisciplinare dell’intelligenza artificiale.

Il Dott. Caligiore ha conseguito la Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica nel 2003 all’Università di Catania e il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Biomedica nel 2011 all’Università Campus Bio-Medico di Roma. E’ stato visiting scholar presso il Center for Robotics and Neural Systems della University of Plymouth (UK), l’Università di Bologna e la University of Southern California.

Ha pubblicato più di 70 articoli scientifici su journal internazionali, atti di conferenze e capitoli di libri. Ha inoltre partecipato a diversi progetti di ricerca internazionali nel campo dell’intelligenza artificiale, tra questi i progetti ROSSI – Emergence of Communication in Robots Through Sensorimotor and Social Interaction, e IM-CLeVeR – Intrinsically Motivated Cumulative Learning Versatile Robots.

E’ valutatore per il MIUR e per la Commissione Europea di proposte di progetti di ricerca nell’ambito dell’intelligenza artificiale, ed è tra i soci fondatori dell’azienda spin-off ISTC-CNR AI2Life la cui mission è quella di diffondere l’utilizzo di soluzioni di intelligenza artificiale per promuovere crescita delle imprese, sviluppo sociale e benessere delle persone. E’ autore del libro interdisciplinare “IA istruzioni per l’uso“.

 

Il Dott. Daniele Caligiore

 

Dott. Caligiore nel Suo volume “IA istruzioni per l’uso” parla di tecnologie ibride, cosa si intende esattamente con questa definizione?

Mi riferisco a quelle tecnologie che si basano sulla contaminazione tra tecnologie digitali e dell’informazione, neurotecnologie, e intelligenza artificiale. Queste tecnologie esistono da diversi decenni, il punto cruciale che sta cambiando tutto e rivoluzionerà il nostro futuro è la loro unione. La diffusione capillare di internet, la produzione e l’utilizzo di enormi quantità di dati e la creazione di computer sempre più potenti, sono tutti fattori che consentono a queste tecnologie di lavorare sempre più spesso insieme, rafforzandosi a vicenda e portando alla realizzazione di sistemi altamente innovativi mai realizzati fino ad oggi.

Per illustrare questo concetto, consideriamo due esempi significativi. I dispositivi che nascono dall’interazione tra intelligenza artificiale e neurotecnologie permettono a individui con disabilità motorie di controllare le protesi tramite segnali neurali tradotti in comandi digitali. L’intelligenza artificiale viene utilizzata per interpretare i segnali neurali e tradurli in movimenti delle protesi, offrendo alle persone la possibilità di controllare in modo artificiale arti o altri dispositivi. Inoltre, l’introduzione di sistemi basati sull’elaborazione del linguaggio naturale, utilizzando l’intelligenza artificiale, negli smartphone ha dato vita a una tecnologia ibrida che consente l’attivazione di molte funzionalità del dispositivo semplicemente tramite comandi vocali accessibili a chiunque, indipendentemente dal livello di familiarità con i dispositivi digitali.

 

Perché si parla di pervasività delle IA nelle nostre vite in quella che viene definita “quarta rivoluzione industriale”?

L’economista Klaus Schwab, fondatore e presidente del World Economic Forum, è convinto che queste nuove tecnologie ibride sono alla base di una trasformazione che definisce quarta rivoluzione industriale e che modificherà radicalmente il modo in cui viviamo, lavoriamo e comunichiamo. A differenza delle rivoluzioni industriali del passato che hanno permesso all’uomo di non dover più dipendere dalla propria forza e da quella degli animali, rendendo possibile la produzione di massa, la quarta rivoluzione industriale sarà caratterizzata dalla presenza di queste nuove tecnologie che, combinando sfera biologica, fisica e digitale, avranno conseguenze in tutte le discipline e in tutti i settori economici e produttivi, arrivando a mettere in discussione persino il significato di essere umano. Ma cosa c’è questa volta di diverso rispetto alle altre grandi rivoluzioni del passato dovute, per esempio, all’invenzione della stampa, del telefono o dell’automobile? Come le tecnologie del passato, anche le tecnologie ibride sono strumenti che l’uomo ha creato per potenziare le sue capacità di interazione con l’ambiente e per adattare l’ambiente alle proprie esigenze. Ma allora perché le nuove tecnologie dovrebbero essere così dirompenti? Il punto fondamentale è che a differenza delle tecnologie del passato le nuove tecnologie hanno delle caratteristiche che le rendono molto più pervasive e onnipresenti nelle nostre vite, così da non poter essere considerate soltanto dei semplici strumenti che possiamo scegliere o meno di utilizzare. Molti strumenti costruiti dall’uomo servono per cambiare il mondo fisico che ci circonda: un martello per piantare un chiodo, una macchina per spostare il nostro corpo nello spazio, un bicchiere per bere acqua, ecc. L’intelligenza artificiale e le tecnologie digitali e dell’informazione (come il computer, internet, i linguaggi di programmazione, il software) sono invece degli strumenti che processano una cosa molto particolare ed impalpabile, l’informazione appunto. L’uomo è forse l’animale che più di tutti è alla continua ricerca di informazione. E’ vitale per il nostro cervello elaborare sempre informazioni e cercarne di nuove in continuazione. Le tecnologie dell’informazione e l’intelligenza artificiale rispondono perfettamente a questa richiesta in quanto forniscono incessantemente informazione all’uomo e la possono fornire in modo personalizzato e mirato grazie all’intelligenza artificiale che impara che tipo di informazione fornire al singolo individuo. Quando l’informazione consente di fare cose utili, allora diventa conoscenza; la produzione, l’immagazzinamento e l’uso della conoscenza, insieme alla capacità di adattamento, costituisce il fondamento dell’intelligenza. I meccanismi descritti sopra dunque consentono alle tecnologie dell’informazione e all’intelligenza artificiale di influenzare in modo forte lo sviluppo della nostra intelligenza.

Anche le neurotecnologie hanno un carattere intrinsecamente pervasivo sulla vita dell’uomo e possono influenzare i meccanismi biologici sottostanti lo sviluppo e la manifestazione dell’intelligenza in modo ancora più diretto, visto che possono agire sul funzionamento della mente e del corpo attraverso interfacce sensoriali direttamente connesse al sistema nervoso. La creazione di queste interfacce è supportata dalle tecnologie digitali e dell’informazione, ad esempio per gestire e condividere in modo efficace i dati sul funzionamento del cervello, e dall’utilizzo di sistemi di intelligenza artificiale, ad esempio algoritmi di deep learning per la classificazione dei segnali prodotti dal cervello.

A differenza delle tecnologie del passato dunque le nuove tecnologie ibride invadono campi che si tende a considerare una prerogativa unica dell’uomo, come la gestione e lo sviluppo della conoscenza e l’intelligenza. Per questo possono avere un impatto radicalmente diverso sulle nostre vite rispetto a tutte le altre tecnologie. In generale, la crescente pervasività e onnipresenza di queste tecnologie potrebbe in futuro contribuire ad aumentare l’influenza dell’evoluzione tecnologica sull’evoluzione biologica dell’uomo. In questo modo la distinzione tra uomo e tecnologia smetterebbe di essere netta perché la tecnologia contribuirebbe a formare l’essenza stessa dell’uomo in una sorta di evoluzione biotecnologica. Tutto questo ci fa capire come le nuove tecnologie stanno cambiando la vita delle persone come nessun’altra tecnologia in passato ha mai fatto e ci si comincia ad interrogare su quali effetti possa comportare un simile cambiamento.

 

Ci parlerebbe di quali potrebbero essere le più significative applicazioni futuristiche di queste tecnologie ibride?

Alcuni esempi. L’automazione e la robotica dove veicoli autonomi potrebbero sfruttare l’interazione tra sensori, intelligenza artificiale per una guida più sicura ed efficiente, o dove i robot dotati di intelligenza artificiale potrebbero essere utilizzati per compiti complessi in ambienti poco strutturati. Nel settore dell’intrattenimento la realtà virtuale combinata con l’intelligenza artificiale potrebbe offrire esperienze immersive e personalizzate nei giochi o nelle simulazioni. Inoltre, le neurotecnologie potrebbero essere utilizzate per migliorare l’interazione tra il cervello e i dispositivi di intrattenimento, consentendo un controllo più diretto e intuitivo. Nel settore dell’educazione l’intelligenza artificiale potrebbe supportare la personalizzazione dell’apprendimento, adattandolo alle esigenze specifiche di ciascuno studente.

Ma forse le applicazioni futuristiche più rivoluzionarie riguardano il settore medico. Un nuovo utilizzo dell’intelligenza artificiale in ambito medico riguarda lo sviluppo del cosiddetto gemello digitale (digital twin), realizzato integrando diverse informazioni (ad esempio genetiche, cliniche, biologiche) di uno specifico paziente. I gemelli digitali non saranno esseri viventi con un’anima e capaci di provare emozioni. Riprodurranno soltanto l’aspetto meccanicistico di noi, saranno una sintesi, un modello del funzionamento della nostra macchina cervello-corpo. Attraverso i nostri gemelli digitali simuleremo al computer come potrebbe cambiare il nostro stato di salute in funzione di un determinato stile di vita o in base all’ambiente in cui viviamo. L’aspetto più interessante è forse il fatto che i gemelli digitali potranno essere utilizzati per testare nuove terapie personalizzate in modo veloce, senza implicazioni etiche e con enormi benefici in termini economici. Invece di provare diverse dosi di una terapia farmacologia direttamente sul paziente reale, causando sofferenza alla persona, spendendo soldi e perdendo mesi, potremmo testare velocemente N dosaggi differenti del farmaco sul gemello digitale dello specifico paziente, ovvero sul suo modello di intelligenza artificiale. La dose che produrrà un effetto migliore nel gemello digitale sarà con molta probabilità la dose migliore anche per il paziente reale. In questo modo la terapia sarà personalizzata perché cucita attorno alle caratteristiche del paziente reale che sono sintetizzate nel suo modello digitale, il digital twin.

 

Quali sono i rischi che potremmo correre?

Ci possono essere rischi di natura etico-legale, legati ad esempio ai problemi di gestione dei dati usati per addestrare una IA oppure all’assegnazione di responsabilità per le conseguenze delle scelte fatte dalle IA. C’è da dire però che la pervasività delle tecnologie del futuro si estende fino a raggiungere la nostra parte più intima e personale, influenzando profondamente il modo in cui pensiamo, la consapevolezza che abbiamo di noi stessi, degli altri, e dell’ambiente in cui viviamo. Tutto questo può avere delle conseguenze molto negative. Ad esempio il peggioramento delle capacità attentive e dell’equilibrio tra parte cosciente e inconscio. Usare continuamente le tecnologie dell’informazione ci sottopone ogni giorno ad una quantità di dati che è di gran lunga superiore a quella che il nostro cervello può elaborare. Il peggioramento delle nostre capacità attentive potrebbe essere in realtà una soluzione immediata che il cervello trova al problema di gestire troppa informazione in poco tempo. Il nostro cervello è fatto per adattarsi gradualmente ai cambiamenti. Se questi cambiamenti sono repentini allora il cervello decide di gestire questa velocità passando da uno stimolo all’altro in modo superficiale, vale a dire senza focalizzarsi veramente su nessuno stimolo (riduzione dell’attenzione). Ridurre la nostra capacità attentiva significa impoverire la nostra sensibilità verso gli stimoli offerti dall’ambiente esterno e quindi la nostra capacità di conoscere il mondo.

La velocità con cui siamo chiamati ad affrontare il flusso continuo di informazioni potrebbe intaccare il delicato equilibrio tra parte cosciente della mente e parte inconsapevole. Il nostro modo di pensare, le decisioni che prendiamo, il nostro comportamento dipendono dal delicato equilibrio tra consapevolezza e meccanismi inconsci. Nel corso dell’evoluzione il cervello ha imparato a gestire questo equilibrio in ambienti con meno incertezze e con meno dati da elaborare rispetto ad oggi. Per cui se invece chiediamo al cervello di scegliere in modo veloce e elaborando moltissimi dati, l’equilibrio tra parte consapevole e inconsapevole potrebbe alterarsi e i meccanismi inconsci che operano fuori dal nostro controllo volontario potrebbero prendere il sopravvento. Le conseguenze di queste dinamiche sulla nostra mente sono imprevedibili.

Un altro rischio legato ad un abuso di tecnologie ibride riguarda l’impoverimento della conoscenza. Alla fine quello che conta è ottenere il risultato, ovvero intuire di che si tratta il prima possibile senza dare troppo peso al processo che ha portato a quel risultato. E’ un po’ come l’utilizzo della semplice calcolatrice che dà istantaneamente il risultato di una operazione matematica senza fornire il processo necessario per ottenere quel risultato, ad esempio il risultato della divisione tra due numeri ma non i passaggi matematici per arrivare al risultato della divisione. Analizzare e assimilare il processo che porta al risultato richiede più tempo rispetto ad ottenere il risultato senza considerare il processo, ma consente di avere una conoscenza più approfondita (nell’esempio della calcolatrice analizzare e assimilare il processo vuol dire imparare a fare le divisioni). Purtroppo la frenesia con cui siamo costretti a conoscere “cose nuove” non ci consente di avere tempo per analizzare ed assimilare il processo e questo rende più povera la nostra conoscenza.

La possibilità che queste tecnologie possono renderci dipendenti e manipolabili, una visione distorta della realtà, l’analfabetismo emotivo, nuove forme di discriminazione e di solitudine, sono altri possibili rischi legati ad un abuso di tecnologie ibride legate all’IA di cui parlo nel libro.

 

Possiamo educarci all’uso di strumenti di tutela verso questi rischi? Quali sono questi strumenti e come potremo utilizzarli al meglio continuando a sfruttare l’enorme potenziale delle IA? 

Facendo leva su recenti scoperte scientifiche, nel libro presento diversi strumenti per mitigare gli impatti negativi dell’abuso delle tecnologie ibride, promuovere un utilizzo consapevole e allo stesso tempo sfruttare appieno le loro immense potenzialità. Un primo strumento fondamentale è il silenzio. È essenziale creare momenti di autentico silenzio (come la disconnessione e l’inaccessibilità, ad esempio) durante la giornata, al fine di gestire il costante flusso di informazioni a cui siamo esposti quotidianamente. In questo modo, il nostro cervello può operare al ritmo adeguato, riuscendo a riconquistare la concentrazione e l’attenzione necessarie per elaborare le idee, evitando che il nostro pensiero diventi condizionato dall’esterno. Il silenzio crea le basi per interagire autenticamente con gli altri, favorendo un ascolto genuino e allontanando l’ombra di una condivisione superficiale, troppo veloce e caotica per essere adeguatamente gestita dal nostro cervello.

Un altro elemento essenziale riguarda la riscoperta del valore del limite umano, considerato come punto di partenza per contrastare l’appiattimento della conoscenza che può derivare dall’abuso delle tecnologie ibride. Come ho detto prima spesso siamo costretti a recepire rapidamente l’informazione, anche in modo superficiale, per tenere il passo con la velocità con cui i saperi si diffondono attraverso tali tecnologie. L’obiettivo è raggiungere il risultato il più velocemente possibile, ad esempio utilizzando immagini e stimoli emotivi immediati, a discapito dell’argomentazione, del ragionamento e di una valutazione critica sul fatto che il risultato potrebbe essere al di là delle nostre capacità di comprensione. La conoscenza acquisita partendo dai nostri limiti potrebbe richiedere più tempo, ma conferisce un peso maggiore anche al processo e non solo al risultato. Il limite non dovrebbe essere considerato come un ostacolo da abbattere, ma piuttosto come un confine che permette di definire uno spazio di conoscenza. Pertanto, quando interagiamo e scambiamo conoscenze, le nostre differenze (evidenziate dai nostri limiti diversi) diventano un valore aggiunto poiché stimolano lo sviluppo della conoscenza stessa, il pensiero critico e la dialettica. Sebbene l’acquisizione di nuova conoscenza possa richiedere più sforzo, sicuramente sarà più autentica e profonda. La formazione interdisciplinare, lo sviluppo di competenze trasversali (soft skill) e trans-disciplinari e la rieducazione all’utilizzo del corpo per acquisire ed elaborare informazioni, sono altri strumenti discussi nel libro per far fronte agli effetti indesiderati della rivoluzione digitale dovuta alle nuove tecnologie ibride legate all’Intelligenza artificiale.

 

a cura di 

Valeria Montani