Tra intelligenza e artificiale il confine si sfuma

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Intelligenza artificiale: se ne parla con fascino e mistero, eppure la confusione che circonda questo concetto non è da meno. Ancora maggiore è il timore reverenziale nel caso specifico delle reti neurali.

Se l’intelligenza artificiale non è altro che un campo specifico dell’informatica che comprende la programmazione e la progettazione di sistemi hardware e software che abbiano la capacità di poter sfruttare i dati acquisiti durante il funzionamento per migliorare autonomamente le proprie prestazioni, la rete neurale è per certi versi l’espressione più concreta di questo contesto. Si tratta di un sistema di intelligenza artificiale che basa il suo funzionamento su dinamiche simili a quelle che si instaurano tra i neuroni biologici.

Questo tipo di algoritmo è quello che in qualche modo continua a far parlare di sé, dando molte buone prospettive per il futuro, al tempo stesso però ci sono i segnali per una questione etica che potrà andare a cambiare il modo stesso in cui vediamo la vita quotidiana.

Il 30 marzo 2020 è stato pubblicato sulla rivista Nature uno studio dal titolo “Machine traslation of cortical activity to text with an encoder-decoder framework” da parte di un team della University of California di San Francisco guidato dal neurochirurgo Edward Chang.

Letteralmente, si ha “Traduzione automatica dell’attività corticale in un testo tramite un framework encoder-decoder”: come si intuisce, si tratta di un progetto volto allo sviluppo e alla sperimentazione di una rete neurale in grado di interpretare le onde cerebrali della corteccia cerebrale umana e tradurla in un testo scritto.

Il team ha svolto il proprio lavoro con l’ausilio di quattro soggetti affetti da epilessia, in quanto per la sperimentazione si sarebbe potuto sfruttare l’elettrodo già impiantato nel cervello per il monitoraggio della loro condizione. Inizialmente, è stato studiato in maniera generale l’elettrocorticogramma, ossia il tracciato dei movimenti della corteccia cerebrale dei candidati. In questo modo sono stati acquisiti i dati di contesto a cui fare riferimento, su cui poi potersi muovere e fare confronto nelle sperimentazioni successive. Per l’addestramento della rete neurale si è scelto di registrare l’attività cerebrale dei volontari, mentre questi pronunciavano a voce alta 50 frasi in contesti differenti.

I modelli di attività ricavati sono stati costruiti tenendo conto di determinati suoni, come vocali, consonanti, dei movimenti della bocca, delle reazioni del cervello rispetto alla pronuncia. Infine, i dati complessivi sono stati studiati da un’altra rete neurale, con lo scopo di determinare le relazioni tra la frase pronunciata e l’attività cerebrale rilevata. Nonostante il campione di studio sia stato relativamente poco ampio e i tempi dell’esperimento effettivamente brevi, la rete neurale è giunta ad un’efficienza tale da riuscire a prevedere le parole dette, prima ancora che i soggetti fossero coscienti delle stesse.

L’elemento più sorprendente è il tasso di affidabilità: 97%.
Si tratta di constatare che soltanto in 3 casi su 100 la macchina ha commesso un errore. Il tutto diventa poco rilevante nel momento in cui si osserva che i problemi sono legati alla confusione intercorsa tra parole dal significato simile o alla mancanza di soggetto nella frase. Senza contare che simili risultati sono frutto solo di uno studio limitato ad un vocabolario di 250 parole, molto meno delle centinaia di migliaia tipiche di una lingua completa, il progetto è di per sé già un nuovo riferimento per la decodificazione basata sull’intelligenza artificiale dell’attività cerebrale.

Si tratta di un punto di partenza promettente per lo sviluppo di una tecnologia che avvicina ancora di più le macchina agli esseri umani, fino a quasi integrarli. A dispetto di quanto viene spesso rappresentato nei film o nelle opere d’arte, non si tratta di una tecnologia potenzialmente negativa. Anzi, il sistema promette di apportare moltissimi vantaggi a un gran ventaglio di settori.

Il primo pensiero di Chang va alle possibili applicazioni nel campo medico. L’idea è di usare questo sistema come protesi virtuale del linguaggio per i pazienti che hanno perso la facoltà di parola a causa di una malattia. La grande innovazione sta nel fatto che in questo caso la macchina sarebbe in grado di dare espressione anche al pensiero astratto del soggetto, dando una piccola ritrovata libertà appunto alle persone che sono costrette a letto o alla sedia rotelle e che non possono muoversi o parlare.

Attualmente le informazioni vengono trasmesse ai computer oppure agli smartphone tramite comando vocale oppure usando una tastiera o una periferica esterna. Si potrebbe arrivare ad uno stato dell’arte tale che questa tecnologia potrebbe essere impiegata senza problemi proprio per controllare i vari dispositivi elettronici di uso quotidiano. Invece di parlare al nostro smartphone o scrivere sulla tastiera, potremmo affidare i nostri pensieri all’intelligenza artificiale che trasmetterà le nostre richieste direttamente al dispositivo.

Potrebbe essere interessante immaginare le conseguenze in un campo come il marketing. Si tratta di un ambito in cui è fondamentale capire i bisogni del consumatore in tempo reale e proporre delle soluzioni ottimali per soddisfarli. Quando navighiamo in internet, restiamo interdetti nel vedere che le pubblicità mostrate in ogni pagina sono sempre rapportate alle nostre precedenti navigazioni: sofisticati algoritmi scandagliano continuamente le nostre abitudini, scoprendo i nostri interessi e le nostre passioni. Da questa analisi, propongono poi una serie di opzioni sotto forma di banner. Un sistema in grado non solo di individuare la necessità, ma addirittura di anticiparlo e prevederlo potrebbe arrivare a cambiare il modo di concepire e di fare pubblicità.

È anche logico supporre che grandi realtà aziendali come Amazon, Google, o contesti come quello militare e politico, potrebbero avere interessi in una rete neurale simile. Non è difficile immaginare le molteplici applicazioni cui potrebbe prestarsi. Del resto, è un dato di fatto che solo pochi enti al mondo avrebbero le risorse per uno sviluppo e un’implementazione avanzata su larga scala.

Questo non è il primo tentativo di decodifica del pensiero umano attraverso l’ausilio di un sistema informatico. Nel 2018 questa tipologia di studi è stata proposta da un team di scienziati giapponesi dell’Università di Kyoto. Il risultato è stato lo sviluppo di una rete neurale capace di ricostruire le immagini osservate da una persona sulla base dell’analisi dell’attività cerebrale del cervello durante l’osservazione. La ricerca si è svolta su tre soggetti per un periodo di 10 mesi, nei quale questi ultimi hanno visto migliaia di immagini diversificate per categorie, forme geometriche, lettere dell’alfabeto o animali e persone. L’attività cerebrale è stata registrata tramite una serie di risonanze magnetiche funzionali durante sia l’osservazione sia il semplice ripensare a queste immagini per lunghi intervalli di tempo. Successivamente, la rete neurale ha interpretato questi dati, cercando di definire una relazione tra l’attività rilevata e l’immagine relativa, andando in più passaggi a studiare il colore, la forma, le luci, le ombre.

Il sistema ha superato le aspettative. È sorprendente come il programma, pur istruito con immagini naturali di persone e animali, sia stato in grado di apprendere e di utilizzare quanto già elaborato per la ricostruzione di questi nuovi oggetti mai visti e con caratteristiche completamente diverse. Lo stesso esperimento è stato condotto sulle immagini non viste e solo immaginate. Il risultato è poco attendibile poiché in questo caso aveva un ruolo importante la soggettività dei candidati nel ricostruire il ricordo delle immagini. In tal senso, il sistema non aveva una base oggettiva su cui svolgere la propria analisi.

Fino a poco tempo fa una simile tecnologia sembrava una fantasia, per giunta di quelle degne dei migliori film fantasy. Oggi, invece, si tratta di ciò che possiamo a tutti gli effetti considerare come realtà.

È interessante osservare come in qualche modo la dimensione del pensiero è sempre stata un aspetto riservato, un luogo privato della persona. È rassicurante avere un luogo, sebbene metaforico, in cui poter esercitare la propria libertà senza regole e senza conseguenze, soprattutto nel periodo odierno, dove la continua connessione ed esposizione al giudizio altrui costringe ad essere sempre attenti riguardo ciò che si dice e ciò che si fa.

La segretezza della mente rimane quello spazio privato in cui ognuno può rifugiarsi. Questo tipo di tecnologia sembra minacciare in qualche modo questo diritto, rischiando di far sì che ciascuno sia sempre esposto anche nella sua dimensione personale più profonda. Anzi, potrebbe esistere la possibilità che ciò che pensiamo possa essere violato senza che possiamo accorgersene.

In verità, questo è un rischio che affascina in quanto è legato più ad una nostra cultura letterario o cinematografica, che ad un’esperienza diretta o a delle ragioni scientifica.

Si tratta di una tecnologia che molto rapidamente affronterà una crescita e uno sviluppo esponenziale diventando sempre più precisa e sofisticata, però non bisogna dimenticare che essa è legate ad uno studio accurato dei dati che si possono acquisire dall’esperienza umana. In fondo, quando si parla di decodificare il linguaggio o di decifrare delle immagini osservate, si va ad analizzare degli elementi che hanno di per sé un rigore e una logica coerente e ben strutturata. Non sorprende quindi che si possano estrapolare delle relazioni tra l’attività cerebrale, indipendentemente dal candidato scelto, e questi contesti.

Tuttavia, appena si introduce un certo grado di soggettività, la macchina perde di efficienza. Infatti, i casi di errori si riconducono all’ambiguità dei significati delle parole, alla sola immaginazione della fotografia; vale a dire, si riscontrano problemi nel momento stesso in cui leghiamo i dati all’esperienza del singolo, ossia andiamo a trattare una variabile potenzialmente completamente diversa da persona a persona.

Queste considerazioni non vogliono dire che il rapporto uomo-macchina non cambierà. Anzi, diventerà una questione da affrontare nel quotidiano e in maniera più profonda, in qualche modo più intimo.

Come già accennato, se ci stupisce ora la tempestività delle pubblicità su internet, sarà molto più d’impatto un annuncio che anticipa ciò che desideriamo. Ugualmente, lo stile di vita verrà completamente stravolto, se saranno eliminate tutte le azioni che sono necessarie ora. Per esempio, strumenti come una tastiera appunto, oppure semplicemente i tasti, potrebbero diventare inutili e inusuali.

Rimane però il fatto che queste conseguenze, per quanto sorprendenti, sono i naturali effetti di un’evoluzione tecnica sempre più importante e veloce.

Non è assurdo immaginare un futuro in cui intelligenza e artificiale si confondano e si faccia difficoltà a distinguere tra uomo e macchina, tuttavia è un dato di fatto che la soggettività variabile e variopinta dell’esperienza umana rappresenta ancora un limite e un’unicità che difficilmente, almeno allo stato attuale dell’arte, potrà essere riprodotta se non dalla natura.

Rosario Pullano

Rosario Pullano è studente dell’università “Alma Mater” di Bologna, dove si occupa di fisica applicata e finanza matematica. Nasce a Catanzaro l’8 febbraio 1997. All’età di 5 anni si trasferisce con la famiglia a Trieste. Si forma presso il Liceo Classico “Dante Alighieri” e, successivamente, studia all’università “La Sapienza” di Roma, dove consegue la laurea triennale in fisica. Il 21 novembre 2016 è tra i vincitori nella categoria “Giovani Promesse” nella Sezione Poesia singola del “Concorso letterario internazionale Michelangelo Buonarroti”. Pubblica la raccolta di poesie “Memorie del futuro: sentimenti” nel 2019 con la casa editrice EuropaEdizioni. Ad oggi, si occupa anche di progetti di start up relativi al mondo dell'innovazione dei servizi digitali. 

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