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Giovedì, 06 Agosto 2020

Calabria super nell’intelligenza artificiale

Parla Nicola Leone, direttore del Dipartimento di matematica dell’Unical. Rientrato in Calabria  da Vienna nel 2000, ha messo in piedi un gruppo di ricerca di riconosciuto prestigio internazionale.  Intelligenza artificiale: i meccanismi che rendono un essere “intelligente”. Il contributo significativo e prolungato  nel campo dell’Intelligenza artificiale in Europa, è valso al professore l’"Eccai Fellowship".

Nicola Leone, direttore del Dipartimento di matematica dell’Unical


Il prestigioso rinascimento europeo è stato consegnato nel corso della conferenza europea  “Intelligenza Artificiale - Eccai 2012”  svoltasi in Francia, a Montpellier,  lo scorso 28 Agosto, dalla giuria scientifica internazionale che ha inteso premiare il lavoro compiuto dallo scienziato italiano. Il contributo fornito dal professore Leone, ordinario di Informatica e Direttore del Dipartimento di Matematica dell’Università della Calabria, ha spaziato dai progressi pioneristici nella teoria dell’Intelligenza artificiale ai risultati conseguiti nell’ambito delle applicazioni e della tecnologia. L’attività di studio,  in particolare, ha messo in evidenza la combinazione della ricerca di base applicata ed il trasferimento tecnologico, collimando le proprietà fondamentali con lo sviluppo di sistemi complessi ed innovativi dell’Intelligenza artificiale. La candidatura del professore Leone, all’importante riconoscimento europeo, è stata avanzata da un gruppo composto da quattro esperti internazionali nel campo dell’Intelligenza artificiale: il professore Jack Minker (University of Maryland, USA), il professore Thomas Eiter (University of Tecnology, Vienna), il professore Alberto Martelli (Università di Torino) ed il professore Miroslaw Truszczynski (University of Kentucky, USA). Un lustro ancora maggiore per la Calabria, visto che la nomina all’Eccai Fellowship è conferita solo al 3% dei migliori scienziati europei e costituisce il premio di rilevanza maggiore nel settore dell’Intelligenza Artificiale in Europa. Una lunga carriera costellata da riconoscimenti e affermazioni, uniti alla passione e all’impegno, che hanno portato il professore Leone, ad ottenere nel 2011, l’ingresso nella classifica dei migliori scienziati italiani stilata dalla “Via Accademy”. All’età di 30 anni, è diventato professore ordinario all’Università Politecnica di Vienna in Austria, dove ha formato un’equipe di ricerca di fama mondiale. Il forte legame con la sua terra  di origine e la volontà di dare il proprio contributo, però, hanno spinto il professore Leone a tornare  e creare all’Università della Calabria un gruppo di ricerca di altissimo livello scientifico e di riconosciuto prestigio nazionale e internazionale.

Lo scorso 28 Agosto a Montpellier, le è stato consegnato l’importante riconoscimento europeo “Eccai Fellowship” . Il premio consegnato dalla giuria scientifica, ha come finalità di premiare coloro che hanno dato un contributo nel campo dell’Intelligenza Artificiale. Che emozione ha provato?

La nomina a "ECCAI Fellow" ha premiato le mie ricerche riconoscendo la rilevanza dei contributi scientifici che ho fornito al settore dell'Intelligenza artificiale. In particolare, questo riconoscimento viene conferito con cadenza biennale dal Comitato di Coordinamento Europeo per l'Intelligenza artificiale (ECCAI) agli scienziati che hanno fornito contributi di ricerca particolarmente significativi e prolungati al campo dell'Intelligenza artificiale in Europa. Sono davvero lusingato dall'aver ricevuto un premio internazionale così importante, che voglio idealmente condividere con tutto il mio gruppo di ricerca, che ha contribuito a questo risultato.

Che cosa si intende per Intelligenza artificiale e in che ambito viene applicata?

La comprensione dei meccanismi che hanno reso un essere “intelligente”, e la possibilità di riprodurli “al di fuori” di un essere umano, ha sempre interessato gli studiosi di tante discipline: filosofia, matematica, psicologia, neuroscienze, solo per citarne alcune. Tuttavia, lo studio dell’Intelligenza artificiale per come è stata intesa ai nostri giorni, è risalita ai primi anni ‘50 del XX secolo, quando il termine “Intelligenza artificiale” venne coniato da John McCarthy. Solo allora la comunità scientifica ha iniziato a fare i primi esperimenti con calcolatori programmabili, al cui successo si è accompagnato un grande entusiasmo. Ad esempio, il General Problem Solver (Risolutore Generale di Problemi) di Newell e Simon è stato il primo programma per computer che ha realizzato l’approccio del “pensare correttamente” di Aristotele, seppure con alcuni raffinamenti. Sull’onda dell’euforia, Simon ha dichiarato: “[...] ora nel mondo esistono macchine che possono pensare, imparare, e creare [...]”, e predisse addirittura lo sviluppo di macchine in grado di diventare campioni di scacchi o dimostrare nuovi teoremi della matematica, entro 10 anni da allora. Queste previsioni si sono avverate, ma in un tempo molto più lungo: le grandi aspettative iniziali si sono scontrate con difficoltà reali derivanti dall’intrinseca complessità di alcuni problemi di Intelligenza Artificiale. Ancora oggi, dopo 60 anni, non abbiamo a disposizione macchine in grado di pensare, ragionare e comportarsi come un essere umano nel senso più generale, è consono quindi, distinguere tra una Intelligenza artificiale “forte” – che ha perseguito ancora questo scopo – ed una detta “debole” o “applicata”, che si è occupata principalmente di progettare e realizzare programmi in grado di risolvere specifici problemi complessi esibendo un comportamento “intelligente”. Da un punto di vista filosofico, si è argomentato che le macchine possono manifestare comportamenti intelligenti senza avere una mente o una coscienza. Questo approccio più pragmatico ha fatto sì che oggi sianosotto gli occhi di tutti macchine che hanno sostituito gli esseri umani in molte situazioni: si potrebbe pensare al pilota automatico di un aereo, all’automobile che ha parcheggiato da sola, a software campioni di scacchi o di giochi a premi televisivi, a giocatori artificiali di videogame quasi indistinguibili, nel comportamento, dall’amico che ha giocato collegato via internet dal proprio salotto.

In cosa consistono le sue ricerche nel campo dell'Intelligenza artificiale?

Da sinistra: Simona Perri, Giorgio Terracina, Marco Manna, Francesco Calimeri,
Francesco Ricca, Nicola Leone, Wolfgang Faber, Giovambattista Ianni, Gianluigi Greco, Mario Alviano, Carmine Dodaro.


Le mie ricerche sono ormai tante, pubblicate in oltre 250 articoli scientifici. Inoltre, esse sono ricadute prevalentemente nell'area della ricerca di base, difficile da comprendere fuori dall'Università e dai centri di ricerca specializzati. Uno dei miei principali campi di ricerca ha riguardato l'analisi della calcolabilità e della complessità dei problemi di Intelligenza artificiale. Il computer è nato come macchina per la risoluzione automatica dei problemi. Grazie alla sua grande velocità, che ha consentito di eseguire milioni di operazioni al secondo, il computer ha risolto problemi praticamente irrisolvibili dall'uomo, che impiegherebbe anni, secoli, a volte millenni per risolvere lo stesso problema. La teoria della calcolabilità (o decidibilità) si è occupata proprio di capire quali problemi siano risolvibili (decidibili) e quali invece non lo siano (indecidibili). Ha tratto fondamento negli studi di Goedel e Turing, ed è andata oltre l'informatica con un forte impatto sulla filosofia della scienza e su tutta la cultura scientifica in generale. Alcune mie ricerche hanno condotto alla dimostrazione della indecidibilità di alcuni problemi che gli scienziati cercavano di risolvere da tempo, ed a provare la decidibilità di altri problemi aperti, di cui abbiamo fornito metodi di effettivi per il calcolo delle soluzioni. Ma spesso non è  bastato stabilire la decidibilità. Nella gran parte dei casi, non solo si è voluto risolvere un problema, ma anche avere la risposta nel più breve tempo possibile. La teoria della complessità si è occupata di questo: "Qual è la quantità di risorse spazio-temporali necessaria e sufficiente a risolvere un dato problema?”. Tale quantità necessaria e sufficiente viene chiamata la complessità intrinseca di un problema. Le mie ricerche hanno consentito di determinare esattamente la complessità di diversi problemi aperti, fornendo nuovi metodi che hanno consentito di risolvere le difficoltà più rapidamente. Il premio Mendelzon Test-of-Time Award, ad esempio, che mi è stato conferito a Providence (New York, USA) nel 2009, è stato assegnato proprio per una ricerca in cui ho determinato esattamente la complessità di un problema fondamentale del settore delle basi di dati e dell'Intelligenza artificiale, che era irrisolto da oltre vent'anni. Ci sono poi gli studi, in qualche misura più applicativi, che hanno riguardato la realizzazione di veri e propri sistemi di Intelligenza artificiale. Tra questi, lo sviluppo del sistema di Intelligenza artificiale DLV, che ho avviato quando ho insegnato ancora all'Università di Vienna ed ho completato qui all'Università della Calabria, e` la mia ricerca che ha avuto il maggior impatto nella comunitàscientifica internazionale.


Il sistema di Intelligenza artificiale DLV da lei ideato, viene utilizzato da centri di ricerca e università di tutto il mondo. In cosa consiste più precisamente?

DLV e' un sistema logico-deduttivo molto evoluto. Partendo da un insieme di fatti e da una descrizione di un dominio, DLV ha consentito di dedurre nuova conoscenza, di inferire nuovi fatti che hanno arricchito e migliorato la nostra percezione del dominio. In altri termini, "ragionando" sulle informazioni note, DLV ha consentito di desumere nuove informazioni e conoscenza. Semplificando, possiamo dire che DLV ha consentito di programmare il "cervello" dei robot. E’ utilizzato per la diagnostica (medica, elettronica, ecc.), per attività di pianificazione (dalla ricerca di un percorso ottimo, alla programmazione delle azioni che deve compiere un robot per ottenere un certo risultato), per giocare al Sudoku, per stilare l'orario delle lezioni in modo ottimale, ecc., ecc.. Le applicazioni sono le più svariate, ad esempio, alla NASA la tecnologia di DLV è stata sperimentata per pianificare le manovre a terra della navetta spaziale, al CERN di Ginevra per integrare i dati sperimentali provenienti dall'acceleratore nucleare, mentre al porto di Gioia Tauro è servito per costituire automaticamente le squadre di lavoro per carico-scarico navi.

I suoi studi sull’Intelligenza artificiale hanno condotto a notevoli risultati. Questi risultati possono avere anche una valenza applicativa e di mercato?

Il trasferimento tecnologico è una sfida che stiamo affrontando di recente. Il grande successo accademico e la diffusione mondiale di DLV, ci hanno spinto a verificare se il sistema e' proficuamente utilizzabile anche in ambito industriale. Abbiamo creato due società, Exeura e DLVSystem, entrambi spin-off universitari, che sono nate proprio con l'intento di trasferire sul mercato reale i risultati delle nostre ricerche. I primi riscontri sono stati molto positivi, entrambe le società hanno chiuso i bilanci con un buon attivo, e hanno dato già lavoro ad oltre 30 dipendenti a tempo indeterminato.

 Il riconoscimento europeo “EccaiFellowship”, ha premiato anche la qualità del lavoro del gruppo di ricerca da lei coordinato, la cui eccellenza scientifica è riconosciuta a livello internazionale. Un contributo importante dato dai giovani ricercatori che hanno deciso di rimanere a lavorare nella propria terra?

Dopo sei anni di insegnamento nella prestigiosa Università di Vienna, tornare in Calabria nel 2000 è stato per me una scommessa. Non ho nascosto che l'essere riuscito a creare, qui in Calabria, un gruppo di ricerca di riconosciuto prestigio e di eccellenza scientifica internazionale, e` per me l'elemento di maggior orgoglio e di massima soddisfazione. La grande capacità, la qualità e l'impegno dei miei collaboratori sono stati certamente determinanti per la mia nomina ad “Eccai Fellow”; ma sono anche tanti, ormai, i premi ed i riconoscimenti scientifici che i miei collaboratori conseguono in prima persona, a dispetto della loro giovane età. Nel 2008 l'Associazione Italiana per l'Intelligenza Artificiale (AIxIA) ha assegnato a  Mario Alviano, primo laureato in Informatica dell'Unical - oggi ricercatore nel mio gruppo - il premio per la miglior tesi di laurea in Intelligenza Artificiale di Italia. Lo stesso premio è stato conferito quest'anno a Carmine Dodaro, un altro giovane laureato in Informatica dell'Unical - oggi dottorando di ricerca in AI.  Tra i riconoscimenti scientifici più importanti attribuiti ai miei collaboratori negli ultimi anni, va ricordato il premio "Marco Somalvico" conferito al Dr. Gianluigi Greco nel 2009 come miglior giovane Ricercatore in Intelligenza Artificiale di Italia, e la "Honorable Mention" con cui il Comitato di Coordinamento Europeo per l'Intelligenza Artificiale (ECCAI) ha premiato latesi dottorale di Mario Alviano classificandola tra le tre migliori tesi di AI di tutta l'Europa.

Lei è originario di Diamante e proprio la cittadina cosentina, le ha tributato   un’onorificenza civica per l’eccellenza mondiale delle proprie attività di ricerca scientifica?

Diamante è la città in cui sono nato ed ho vissuto fino alla maggiore età, lì sono le mie radici e ad essa resto particolarmente legato. Quando ricevetti il premio "Mendelzon Test-of-Time Award" a Providence (New York, USA) nel 2009, mi parlarono della possibilità di ricevere questa onorificenza. I successivi riconoscimenti scientifici che ho ottenuto hanno rafforzato l'idea, e la mia inclusione nella classifica degli scienziati italiani più citati al mondo, da parte della “Via Accademy”, e` stata l'occasione per il conferimento, da parte del Comune di Diamante, di un solenne encomio "per il contributo al progresso della cultura scientifica ed il prestigio conseguito attraverso gli studi, l'insegnamento, la ricerca".