Come insegnare il processo di apprendimento alle macchine

Jürgen Schmidhuber (56) dirige l’Istituto Dalle Molle di Studi sull’Intelligenza Artificiale a Manno. Nell’intervista spiega perché non dobbiamo avere paura delle macchine più intelligenti di noi e come i robot rivoluzioneranno le nostre abitudini in fatto di traffico e circolazione.

 Intervista di Max Fischer

La mente geniale di Jürgen Schmidhuber (56), con i suoi gruppi di ricerca, ha rivoluzionato il riconoscimento vocale e della scrittura a mano, le traduzioni automatiche e le descrizioni automatiche di foto e immagini – tra l’altro presso Facebook e Google. L’ex professore di informatica presso il politecnico di Monaco di Baviera è direttore scientifico dell’Istituto Dalle Molle di Studi sull’Intelligenza Artificiale (IDSIA) a Manno e scienziato capo di Nnaisense, start-up leader a livello mondiale per l’intelligenza artificiale, a Lugano.

Secondo Schmidhuber l’intelligenza artificiale non solo cambierà la vita delle persone come ha fatto, ad esempio, l’industrializzazione. Ma un giorno si separerà dalla biosfera. Il ricercatore è convinto che prima colonizzerà il sistema solare, poi la Via Lattea entro un paio di milioni di anni. E, alla fine, tra parecchi miliardi di anni tutto l’universo visibile. Tuttavia in modo ben diverso da quanto accade in tanti romanzi di fantascienza che cercano di conciliare le grandi distanze dello spazio con la breve vita degli uomini ricorrendo a giochetti fisici come l’ipervelocità: Schmidhuber è convinto che la realtà abbia poco a che fare con questa visione delle cose incentrata sull’umanità.

Chi pensa di avere davanti a sé un folle, si sbaglia di grosso. Apple, Google e Facebook contano sugli algoritmi di apprendimento dei gruppi di ricerca di Schmidhuber. La particolarità è che i computer di Schmidhuber e i suoi ricercatori apprendono veramente. Hanno infatti imparato a giocare, a tradurre lingue o a classificare animali. Secondo il ricercatore, oggi i sistemi intelligenti non hanno ancora superato la mente umana, sebbene già riescano a fare un paio di cose decisamente meglio delle persone. Tra l’altro migliorano costantemente. «Siamo ancora ben lontani dai limiti fisici», dichiara. Ma una cosa alla volta.

Il ricercatore vuole insegnare ai computer persino il senso dell’umorismo e l’amore: Jürgen Schmidhuber con un abaco a Manno.
Il ricercatore vuole insegnare ai computer persino il senso dell’umorismo e l’amore: Jürgen Schmidhuber con un abaco a Manno.

Signor Schmidhuber, come spiega l’intelligenza artificiale (in breve «IA»)?

L’IA è la scienza che risolve in modo automatico un problema. I sistemi intelligenti imparano a risolvere i problemi un po’ come i bambini.

A livello internazionale, lei è una delle personalità leader per quanto riguarda l’IA. Già da ragazzo voleva sviluppare un robot che fosse più intelligente dell’uomo. 

È vero. Da quando avevo 15 anni volevo costruire un sistema intelligente in grado di automigliorarsi, che imparasse a diventare più intelligente di me. Quindi in grado di imparare a risolvere tutti i problemi importanti che io non so risolvere, cosicché l’uomo potesse vivere più a lungo, in modo più salutare e spensierato e che io potessi andare in pensione e vedere l’IA colonizzare l’universo.

Sembra utopico. Già oggi l’IA è migliore delle soluzioni umane? Le macchine ci supereranno presto?

Già nel 2011 il mio team del laboratorio svizzero per l’IA IDSIA (il primo a lavorarci fu Dan Ciresan) di Lugano creò i primi sistemi al mondo di «apprendimento profondo», straordinari nel riconoscimento di pattern visivi. Tuttavia, in generale, oggi la maggior parte delle persone è ancora molto più abile delle macchine più intelligenti in assoluto. Ma dubito che la situazione rimarrà così ancora a lungo.

: L’uomo è ancora più intelligente della macchina: Schmidhuber insieme a un robot.
: L’uomo è ancora più intelligente della macchina: Schmidhuber insieme a un robot.

Non ha paura che le macchine sottomettano l’umanità? E che quindi non stiano più dalla nostra parte?

In alcuni sciocchi film vi sono cattivi sistemi intelligenti che riducono in schiavitù amabili bodybuilder. Eppure noi uomini saremmo schiavi miserabili per un sistema intelligente che merita veramente questa definizione, che può costruirsi velocemente un robot ben migliore che lo aiuti nel lavoro. Neanche noi uomini schiavizziamo le rane toro pur essendo molto più intelligenti di esse. In futuro i sistemi estremamente intelligenti mostreranno interesse soprattutto per altri sistemi altrettanto dotati, meno per gli uomini e le rane toro.

L’IA funziona con l’autoapprendimento: l’uomo può intervenire in qualche modo e controllare lo sviluppo?

Oggi è ancora possibile. Ma quando i sistemi intelligenti saranno veramente abili, gli uomini perderanno il controllo.

Molti definiscono i robot dei «job killer».

I paesi con molti robot pro capite come il Giappone, la Corea del Sud, la Germania e la Svizzera hanno i più bassi tassi di disoccupazione. 

Finora quali sono i suoi successi più straordinari?

Le mie due figlie.

L’IA sembra non escludere il divertimento e la creatività.

Ancora non vi sono testimonianze specifiche che possano convincere tutti, come quelle di Bach o dei Beatles. Ma la mia teoria del divertimento e della creatività ci permette già di sviluppare semplici scienziati e artisti artificiali. E anche l’amore, l’empatia e il senso dell’umorismo hanno una base razionale accessibile all’IA.

Ritorniamo al presente: nella comunità scientifica la rete neurale artificiale, chiamata LSTM, del suo laboratorio è un grandissimo highlight e nel frattempo viene usata su miliardi di smartphone.

In effetti, dal 2015 al 2017, la LSTM viene usata ogni giorno in tutto il mondo nell’ordine dei miliardi: solo nella traduzione automatica su Facebook 30 miliardi di volte a settimana e anche in Google Translate, nel riconoscimento vocale di Google, negli iPhone di Apple, nell’Amazon Alexa ecc. La LSTM è stata resa possibile grazie ai mie brillanti studenti, primo fra tutti Sepp Hochreiter, con importanti contributi di Felix Gers, Alex Graves e altri.

Lei non produce hardware, ma il suo software sull’IA controlla gli hardware dei suoi partner. Ha altri esempi per i suoi successi legati all’IA?

In un progetto dimostrativo ho insegnato al cervello artificiale della nostra azienda Nnaisense a parcheggiare, senza istruttore, i modellini di auto di Audi. È stata una novità, un fatto senza precedenti.

Già all’età di 15 anni voleva sviluppare personalmente qualcosa che fosse più intelligente di sé: Jürgen Schmidhuber nel laboratorio.
Già all’età di 15 anni voleva sviluppare personalmente qualcosa che fosse più intelligente di sé: Jürgen Schmidhuber nel laboratorio.

Non è tutto.

Nel recente progetto dimostrativo l’IA di Nnaisense ha imparato a gestire le raffinate mani robotiche pneumatiche dell’azienda Festo. E, in California, Nnaisense ha vinto il concorso Learning to Run della fondazione Neural Information Processing Systems (NIPS), la principale conferenza sull’IA, battendo 400 partecipanti. 

Qual era l’obiettivo?

Insegnare a un busto umano simulato a correre e superare il più velocemente possibile, senza istruttore, degli ostacoli. A un bambino servono tanti mesi per imparare a camminare, così come il nostro sistema intelligente che ha avuto bisogno di tanto tempo di calcolo. Abbiamo anche una joint venture con il gestore patrimoniale tedesco Acatis. Un fondo d’IA cerca azioni di aziende sottovalutate per un investimento di lungo termine. Inoltre abbiamo contratti con alcune delle aziende più famose al mondo, ma non posso menzionarle tutte.

Ha grandi progetti anche in Svizzera, specialmente a Lugano. La città è sempre travolta dal traffico: come vuole risolvere il problema con l’IA?

Sarebbe bello se riuscissimo a trasformare Lugano in una città che imparasse non solo a ottimizzare il flusso del traffico con un sistema di semafori intelligente, ma anche a diventare più vivibile in altro modo: dallo smaltimento dei rifiuti alla sanità.

In futuro, in che modo l’IA caratterizzerà la nostra mobilità?

Oggi la maggior parte delle auto è in giro 23 ore su 24. In futuro le flotte di taxi robotici (all’inizio soprattutto nelle città) serviranno in modo ben più efficiente cliente dopo cliente. La maggior parte delle corse sarà di breve durata. Per questo quasi tutti i taxi disporranno di un azionamento elettrico e potranno essere dotati di batterie veramente piccole, perché raggiungeranno autonomamente la prossima stazione di ricarica quando avranno «fame». Ciò aggira il problema principale delle auto elettriche di oggi: nonostante batterie pesanti, l’autonomia massima è solo limitata. Le auto elettriche sono costruite in modo più semplice rispetto a quelle a benzina e, per questo, durano quasi il doppio del tempo. Per questo forse sarà necessario costruire solo la metà delle auto in futuro. Quello che però diminuirà drasticamente non sarà il numero delle auto che saranno in strada contemporaneamente, ma la domanda di parcheggi. E questo potrebbe rivoluzionare l’urbanistica.

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