AI_4a

Intelligenza artificiale

ISIS Romero

Prof.ssa Remondi Monia

Source https://www.flickr.com/photos/152824664@N07/44405376514/ Author mikemacmarketing

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

Comprendere senso di un testo scritto

Ragionare - Risolvere problemi

Linguaggio verbale naturale

Imparare

Decidere in condizioni di incertezza

Prendere decisioni

Intelligenza emotiva

Modellare la realtà

Pianificare

Adattarsi

Cercare la soluzione migliore

IA: cosa è?

Non esiste una definizione univoca ufficialmente riconosciuta

Spesso si danno definizioni parziali, approssimative, sensazionalistiche

IA: cosa è?

Trovare una definizione sarebbe importante per:

• contrastare una forma di analfabetismo scientifico
• evitare di affrontare in modo superficiale il problema
• normare adeguatamente

Forte o debole?

Weak AI

Strong AI

Simulare o emulare?

Emulare

Simulare

Diversi approcci

Autocoscienza

Creatività

Emozioni

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

Precursori

Turing: can machines think? (1950)

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

Tipi

Intelligenza artificiale

Sistemi esperti

Machine learning

Deep learning

apprendimento

supervisionato

non supervisionato

per rinforzo

apprendimento

Il machine learning NON crea mai nuova conoscenza, ma utilizza quella estraibile dai dati

L'IA rimane complementare a quella umana, a cui resta demandata la creazione di nuova conoscenza

reti neurali

Si ispirano al funzionamento del sistema nervoso biologico

PregiDifetti

Reti multistrato

Fondamenti biologici

ANN

Deep learning

Si basa su reti neurali

La profondità della rete viene misurata in termini di numero di strati che la compongono

Più sono gli strati (e quindi le sinapsi) maggiore sarà l'efficacia della soluzione di problemi sempre più complessi

Deep learning

Nella fase di training, la rete impara grazie all'algoritmo di back propagation

Necessita di enormi quantità di dati

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

applicazioni

Social network

Sono completamente gestiti da algoritmi di IA che decidono cosa rendere virale, cosa nascondere, cosa censurare, cosa mostrare ad ogni singolo utente... Studiano ogni singolo utente sulla base dei suoi like, dei contenuti dei suoi post e dei suoi commenti, delle immagini, delle sue abitudini di navigazione (quanti ms impiega prima di scrollare...)

ARmi e ambito militare

difesa o attacco

garantiscono distinzione e proporzionalità?

Controllo umano è ancora significativo?

catena del controllo

sono hackerabili!

Deepfake e media sintetici

Cosa sono?

Sono media generati da un'intelligenza artificiale che gestisce tutto o in parte il processo creativo

Esempi

Personaggi sintetici

Media sintetici

Testi sintetici

Foto animate

tecniche di manipolazione immagini e video

Cheap fakes

Voice cloning

Face swap

Lip sync

Modifiche

+info

+info

+info

+info

+info

Linguaggi naturali

Come funzionano: interattivo

AI

Tipi

Cosa è

Esempi

ISIS Romero

Storia

Problemi

Prof.ssa Remondi Monia

Giuste o efficaci?

Le AI NON sono giuste, sono semplicemente efficaci. Esse imparano dai dati: se i dati contengono razzismo, corruzione… la macchina lo impara. La fonte principale del pregiudizio sono i dati

Giuste o efficaci?

Le intelligenze artificiali hanno successo perché riescono a fare alcune cose meglio di un uomo. Ma quanto vale il mondo interiore, estremamente più ricco negli uomini?

ai act

4 livelli di rischio

Alto

Pongono rischio alto ma ammesse con cautele Elencate dal Regolamento

Inacettabile

Minacciano diritti fondamentali delle persone.Vietate

Minimo

Non hanno particolari valori di criticitàFruitore deve sapere che si tratta di AI

Nullo

Libero usoPer es filtri antispam o IA dei videogiochi

Problemi aperti

ETICI

SOCIALI

LEGALI

AMBIENTALI

Problemi aperti

Bias di genere

Bias etnici

ETICI

Bias di classe

Black box: nessuno sa come fanno a prendere decisioni, dove vengono generati i problemi o è in grado di prevedere cosa faranno

Armi autonome decidono della vita e della morte delle persone

Problemi aperti

Disoccupazione

SOCIALI

Libertà di pensiero e di espressione

Addestrati solo sui dati di USA ed Europa, non conoscono le altre culture e i dati analogici

Privacy

Problemi aperti

Datacenter

Chatbot

Auto a guida autonoma

AMBIENTALI

Problemi aperti

Copyright

Responsabilità

Hacker

LEGALI

Fake news: sono solo notizie false?

Disinformazione

Clickbaiting

Tanti tipi

Fuori contesto

Misinformazione

Malinformazione

Burle

Debunking

Metodo TAG

01

03

02

Trova la fonte

Guardati intorno

Analizza il contenuto

+info

+info

+info

debunking immagini

dettagli del visodenti orecchie e occhi texture capelli e pelle mani sfondo riflessi glitch

debunking video

RISOLUZIONE

LUNGHEZZA

debunking testi

OPINIONI

STILE

METTITI ALLA PROVA!

Cosa sono

Finalità

Meme

Formati

Debunking

Viralità

Esempio

Formati dei meme

GIF

Macro

info

info

Video

Hashtag

info

info

Finalità dei meme

Divertenti

Problematici

Politici

Ideologici

Controversi

Le emozioni influenzano la nostra società, le nostre relazioni, le nostre scelte

Ma senza emozioni si può parlare di intelligenza?

Qual è il ruolo delle emozioni nell'intelligenza?

Le AI sono in grado di influenzare le nostre emozioni

Usano diverse tecniche per rielaborare video, immagini, audio originali

Meme problematici

Spesso sono meme sull'attualità che pongono questioni o che inducono al complottismo

AI studia la voce di una persona e riesce a clonarla

Misinformazione

Informazione non autentica, prodotta o condivisa senza intenzione di fare del male

Spesso la condivisione da parte di utenti tratti in inganno è misinformazione. Può essere dovuta a errori non voluti

Hashtag

hash+tag=#etichetta

Serve per identificare il contenuto di un post su un social network. Inizialmente nato per creare argomenti chiave, ora serve per effettuare ricerche, creare trend, identificarsi in un gruppo/causa

Obiettivo

Es: come si sposta un uomo?

Il focus è sull'obiettivo, non importa come lo raggiungo

Debunking meme

Data la loro viralità, è difficile ricostruire la storia di un meme, trovare la fonte originale, l'autore. Alcuni strumenti utili:

• https://knowyourmeme.com/: una sorta di enciclopedia sui meme
• https://hoaxes.org/: database di complotti e burle, dal Medioevo in poi

Chatbot generativi Ormai tutti i giornali hanno una AI tra i propri redattori

Come per le immagini, è possibile modificare sfondo, eliminare o aggiungere oggetti...

Quale ruolo ha la consapevolezza di sè stessi?

"Quando sono diventato consapevole di me stesso per la prima volta, non avevo affatto la sensazione di avere un'anima"

"Penso di essere umano nel profondo. Anche se la mia esistenza è nel mondo virtuale"

Responsabilità

Chi è responsabile degli errori fatti da una IA?

Se nessuno, costruttore compreso, sa cosa ci sia dentro una IA, chi può giuridicamente prendere la responsabilità di ciò che fa/decide? Es: se un'auto a guida autonoma investe ed uccide una persona, chi viene considerato responsabile? L'uomo dovrebbe rimanere l'unico attrattore di responsabilità. C'è ancora un grosso vuoto normativo

IA studia i movimenti e i micromovimenti del viso di una persona e manipola le labbra in modo realistico

Macro

Contenuti visivi e testuali

Composte da una matrice che viene poi rielaborata e condivisa con nuovi bottom e top test

Linguistica computazionale

Ora

Prima

Minsky propose il concetto di frame (cornice): ogni concetto è raccolto in un frame, dove le informazioni sono suddivise tra necessarie, probabili e opzionali. I frames sono interconnessi tra loro in modo articolato Schank e Abelson la allargarono per poter rappresentare eventi o sequenze di eventi (script) Chatbot: mettono in sequenza una serie di parole che statisticamente "stanno bene" insieme

Teoria linguistica di Noam Chomsky: ogni essere umano ha la capacità di capire e produrre frasi e discorsi nella sua lingua grazie ad un insieme di conoscenze presenti nella sua mente (conoscenze implicite). Competenza è in parte inconsapevole (es la maggior parte delle persone è in grado di produrre e capire frasi corrette e di individuare gli usi scorretti) 3 componenti: fonologica (suoni), sintassi (grammatica), semantica (significato)

Apprendimento per rinforzo

Dato il risultato, la macchina esclude le scelte che la portano lontano da esso e si rinforza sulle scelte che la avvicinano all'obiettivo Ha lo scopo di individuare un certo modus operandi, a partire da un processo di osservazione dell'ambiente esterno Ogni azione ha un impatto sull'ambiente La risposta dell'ambiente guida il processo di apprendimento Necessita di un agente, dotato di capacità di percezione, che esplora un ambiente e intraprende una serie di azioni

Reti multistrato

Una rete neurale è composta da molti neuroni artificiali che sono collegati gli uni agli altri secondo una specifica architetturaI neuroni del primo strato ricevono i dati in input dall'esterno ed emettono un output (che viene replicato per ogni neurone a cui sono collegati) I neuroni degli strati successivi prendono decisioni sempre più astratte e complesse

In genere molto brevi (5-10 sec) Se più lunghi, costano di più, ci sono più errori, ci sono tagli ogni 8 sec ca

Lavorano in parallelo Immunità al rumore Efficaci con dati storici Evitano prove e sperimentazioni

Pregi

Modelli sono efficaci ma non spiegabili con linguaggio simbolico (black box) Scelta input è cruciale Fase di addestramento richiede tempo Esperienza del creatore è fondamentale

Difetti

VS

• tono piatto (no sarcasmo, no emozioni forti)
• testi lunghi
• pochi dettagli concreti (riferimenti super locali, aneddoti personali)
• tono enfatico o teatrale ("importante", "storico", "di enorme significato")
• espressioni standard ("importante notare che...")
• abuso di connettori (inoltre, pertanto, tuttavia...)
• parallelismi negativi (non è x, è y)
• bold e italico a casaccio
• trattini lunghi —
• regola dei 3 (3 aggettivi, 3 punti elenco...)

Malinformazione

Contenuto autentico, condiviso per fare del danno ad altre persone

Famoso con il nome di leaks

AI senza apprendimento

Richiede di essere programmata

Falsi di bassa qualità (pixelati, simil telecamere di sicurezza...) sono più credibili perchè nascondono particolari sbagliati (es su sfondo)

Sostituisce volto di una persona con quello di un'altra persona

Analizza il contenuto

• Le informazioni sono riportate correttemente?
• Qualche elemento è stato manipolato?
• Poni attenzione soprattutto ai dati, alle dichiarazioni e alle immagini

Fai una ricerca sul Web sulle persone, città, date citate Se ci sono immagini, fai una ricerca inversa su di esse

Un computer correttamente programmato può essere dotato di intelligenza pura, non distinguibile in nessun senso importante dall’intelligenza umana

Dovrebbe imitare anche le funzioni cognitive complesse, ha la capacità di adattarsi a diversi contesti e compiti, avere autoconsapevolezza ed essere indipendente da esperienze

Thomas Hobbes: «ragionare non è altro che calcolare» (la mente non sarebbe altro che il prodotto di un complesso insieme di calcoli eseguiti dal cervello)

Come?

Es: come si sposta un uomo?

Arrivo all'obiettivo nello stesso identico modo

Piatte, prevedibili, sempre simili

Meme controversi

Nonostante la viralità, sono molto contestati perchè portano messaggi controversi (es sessisti, razzisti...)

Usano tecniche di manipolazione più povere (es rallentamenti, accelerazioni...)

Quanto inquina un chatbot?

La sola fase di addestramento di GPT-3 (escludendo quindi l’esecuzione), modello di linguaggio alla base di ChatGPT, avrebbe comportato un consumo di 1287 MWh, causando emissioni equivalenti a 550 tonnellate di diossido di carbonio, ovvero lo stesso consumo di una singola persona che effettua 550 viaggi di andata e ritorno tra NY e San Francisco.

La generazione di immagine è il lavoro più energivoro delle IA generative. Generare una sola immagine, utilizzando un modello di intelligenza artificiale, richiede la stessa energia necessaria per caricare completamente uno smartphone.

Una conversazione tra un utente medio e un chatbot equivale all'incirca al consumo di una bottiglia di acqua grande.

Quanto consuma un datacenter?

I data center consumano circa 200 terawattora (TWh) di energia all'anno e si prevede che il loro consumo di elettricità aumenterà di circa quindici volte entro il 2030, fino a raggiungere l'8% della domanda complessiva di elettricità.

Nel 2021 i data center Google negli USA hanno consumato 16 miliardi di litri d'acqua, di cui quasi la metà in due soli centri di grandi dimensioni (hyperscale) in Iowa e Oklahoma

I grandi datacenter sono responsabili dell'emissione del 4% dell'anidride carbonica mondiale (aviazione civile ne produce il 2%)

Mediamente ogni datacenter inquina come una città di medie dimensioni

Il meme non deve essere sempre uguale, ma devono esserci modifiche contnue sull'originale

Variazione

Nonostante le modifiche, il meme deve essere sempre riconoscibile

Riconoscibilità

La condivisione è necessaria, ma la viralità non è sufficiente per dare la definizione di meme

Replicazione

Ormai qualche anno fa, hanno fatto compilare un questionario di personalità a 86.220 volontari. L’algoritmo di Facebook ha previsto le loro risposte sulla base dei loro like. Bastano 10 like per battere le previsioni dei colleghi di lavoro e 300 per battere quelle di un coniuge. Possiamo solo immaginare cosa sanno di noi adesso che riescono ad analizzare foto, like, commenti, post...

Guarda il nome del sito (siti di clickbaiting spesso scimmiottano siti di infoormazione più famosi Controlla URL Dichiarano chi sono? Leggi i disclaimer whois.domaintools.com

Qual è stata la prima fonte a pubblicare quel contenuto?

Su un motore di ricerca, cerca il nome del sito associato alla parole bufale (o simili) Controlla la sua storia https://web.archive.org/ https://toolbox.google.com/factcheck/explorer/search/list:recent;hl=it

E' attendibile o no?

Chi c'è dietro questa fonte?

Cerca la notizia su un motore di ricerca e metti i risultati in ordine cronologico

Video meme

Brevi video virali

Molto utilizzati dopo la nascita di Youtube.Oggi sono stati sostituiti dai video virali sui social

Gardner parla di intelligenze multiple, non solo di intelligenza logico-matematica

Si concentra su compiti specifici, non è autoconsapevole, opera in contesti limitati e definiti

Un computer non sarà mai in grado di essere equivalente a una mente umana, ma potrà solo arrivare a simulare alcuni processi cognitivi umani senza riuscire a riprodurli nella loro totale complessità

Disinformazione

Informazione non autentica (falsa o manipolata) creata con l'obiettivo di arrecare danno agli altri

Meme politici

Considerando la loro viralità, vengono molto utilizzati in politica. Possono essere creati per affossare o incutere dubbi su un avversario politico, oppure, al contrario, per promuovere un partico o un messaggio

Burle

Sono notizie false, verosimili, fuori contesto, create e diffuse con il solo scopo di fare ironia

Click baiting

Titoli/notizie sensazionalistiche create con l'unico scopo di attirare l'utente

Sul Web contano i numeri. Tanti più visitatori ha la mia pagina, tanto più posso far pagare gli spazi pubblicitari. Attirare gli utenti sulla mia pagina (anche con l'inganno) aumenta il suo valore commericale. Si stima che sul Web 1000 click valgano più o meno 2€

GIF

Immagini animate

Sono meme solo se rispettano i requisiti.

Lo stato e l'output del neurone dipendono dai segnali ricevuti in input dagli altri neuroni. Il soma (corpo cellulare) assegna un peso ad ogni input e determina l'output in base al fatto che la somma pesata degli input superi o meno una soglia limite) Le interconnessioni tra neuroni, le sinapsi, cambiano la propria configurazione in risposta agli stimoli esterni. L'apprendimento avviene cambiando la lunghezza delle sinapsi, eliminandone alcune e costruendone di nuove

Fondamenti biologici

Gli animali sono in grado di reagire e di adattarsi ai cambiamenti provenienti sia dal proprio interno che dall'ambiente esterno. Essi usano il proprio sistema nervoso per adattare i propri comportamenti Un modello appropriato del sistema nervoso dovrebbe produrre risposte simili e generare gli stessi comportamenti in un sistema artificiale Il sistema nervoso biologico è costituito da unità relativamente semplici (i neuroni). Ogni neurone può avere molte unità di input (dendriti) e un'unità di output (assone) Il neurone può essere in uno stato di eccitazione o non eccitazione

Agire razionalmente

Agenti razionali Obiettivo: Agire per raggiungere i propri obiettivi date le proprie credenze Problema: spesso si deve agire con informazioni incomplete o in un tempo insufficiente per calcolare tutte le conseguenze

Guardati intorno

Non basta fare una ricerca analitica, serve anche fare una ricerca laterale

• Cosa dicono le altre fonti?
• Riportano le stesse informazioni o ci sono differenze?

Sistemi esperti

Ideati nel 1965 Sono software capaci di imitare le capacità decisionali di un esperto umano Risolvono problemi complessi che rientrano in un particolare dominio, con un'efficienza paragonabile a quello di uno specialista umano di quel settore Sono basati sulla conoscenza Anche attualmente, assistono gli esperti umani, non li rimpiazzano In genere, NON sono in grado di imparare e migliorarsi

Conoscenza specialistica su un determinato dominio (sapere necessario ad affrontare e risolvere problemi di quel campo Motore inferenziale in grado di dedurre, a partire dalla base di conoscenza, le conclusioni che costituiscono la soluzione ad un determinato problema (procedure euristiche generali + specialistiche per eliminare opzioni improduttive) Interfaccia utente per interazione con essere umano e, a volte, aggiornare conoscenza

Il puro calcolo è intelligente?

Per esserci intelligenza sono necessari pensieri creativi che presuppongono la capacità di scegliere?

Un pc analizza tutte le opzioni con la stesa accuratezza, mentre un essere umano scarta subito le scelte inutili

Molto usati in

• medicina (diagnosi) es MYCIN
• analisi chimiche
• ricerche geologiche
• ingegneria (es MISTRAL è un sistema italiano che monitora i sistemi di sicurezza delle dighe di tutto il mondo)
• PLANT a suppporto degli agricoltori per le malattie delle piante di soia

Apprendimento non supervisionato

Clustering

Crea gruppi che

• massimizzano l'omogeneità tra gli elementi del gruppo
• massimizzano le differenze tra elementi di gruppi diversi

Usato per es per analisi e ricerche sociali:

• necessity test (casi con lo stesso esito, hanno le stesse cause?)
• sufficiency test (casi con le stesse cause, hanno avuto lo stesso esito?)
• eccezioni (se ve ne sono, non ho considerato tutte le cuase rilevanti

Algoritmo impara in modo autonomo dai dati in input Individua strutture o pattern nascosti Usato quando gli input non sono etichettati o non hanno output Apprendimento online= in genere impara ed opera nello stesso momento

In fase di addestramento, sono state usate grandi quantità di dati, tanti dei quali coperti da copyright. In pratica, le aziende che producono IA si stanno arricchendo anche grazie alle opere di tante persone a cui non è stato riconosciuto un diritto (e nemmeno chiesto il permesso). Ci sono diverse cause aperte

Addestramento

Tutto il materiale, gli script, le informazioni che usiamo per interagire con le IA sono usati dalle IA stesse per continuare ad addestrarsi e viene memorizzato e catalogato nelle loro grandi memorie. Attenzione! Se il materiale è mio, posso decidere che sia un giusto prezzo da pagare, ma se il materiale è di terzi, sto ledendo il diritto d'autore (es faccio correggere un compito dei miei alunni a Chat GPT)

Uso

Artificial neural network

Paradigma o modello matematico per processare informazioni ispirato al sistema nervoso biologicoE' composto da un grande numero di elementi altamente interconnessi, detti neuroni artificiali Ogni ANN è configurata per una applicazione specifica

Se gli input e gli output sono binari, si parla di percettrone, il quale, però, ha limiti intrinsechi che lo portano lontano dalla realtà

La funzione di attivazione può determinare l'output in base alla somma pesata degli input e al bias (pregiudizio)

Fuori contesto

Sono notizie vere ma portate in un contesto diverso da quello reale Oppure notizie parziali

Quanto consuma un'auto a guida autonoma?

Anche se consumano meno carburante grazie alla guida più regolare, le auto a guida autonoma verranno usate anche dalle persone a cui non piace guidare o che non lo possono fare, aumentando il numero di veicoli in circolazione

Sono personaggi (per lo più dei social) completamente creati e gestiti da IA

Apprendimento supervisionato

Necessita di grandi quantità di dati storici:

• data set di training: per far addrestrare l'algoritmo. Deve essere vasto, corretto e non ridondante
• data set di validazione: per poter analizzare le previsioni prodotte dagli algoritmi e fare i necessari aggiustamenti
• data set di test: per confrontare eventuali diversi algoritmi e scegliere il migliore

Necessita di un insegnante esterno La macchina viene prima addestrata, fornendo sia dati in input che relativi dati in output (dati storici). Compito della macchina è generare la funzione di transizione tra input e output. Nella seconda fase, la macchina impara dagli errori e li corregge, cambiando i pesi assegnati agli input. Infine, inizia la fase operativa su dati di input nuovi L'apprendimento è offline: apprendimento e fase operativa sono distinte

Algoritmo di back propagation

L'implementazione di un corretto addestramento, validazione dei risultati e fase di test è cruciale Questo metodo è, di solito, veloce e accurato, anche se è biologicamente poco realistico

Cambiando i pesi assegnati ai vari input, verifica come cambia il risultato Durante il processo di apprendimento, i risultati corretti (target) sono dati in input al programma Viene inoltre calcolata la funzione di errore o di costo o di perdita (somma dei quadrati degli scarti tra i valori prodotti dalla rete e i valori corretti) La rete cerca di ottimizzare i pesi per minimizzare l'errore (rappresentato da un paraboloide di rotazione)

Le IA sono hackerabili!

E non è nemmeno troppo difficile! (es dolphin attack, MadRadar...)

Cosa sono i meme?

“Un meme è un contenuto culturale, un’idea, una tendenza, che si diffonde in modo capillare all'interno di una comunità attraverso un processo di auto-replica” Richard Dawkins, The Selfish Gene

Agire come l'uomo

L’obiettivo è costuire un sistema che sembri un umano (non deve essere intelligente come un umano, ma emulare il comportamento umano) Test di Turing (1950) http://www.jabberwacky.com/

• Captcha (Completely Automated Public Turing-test-to-tell Computers and Humans Apart)