A cosa ci serve l’Intelligenza Arificiale?

Giovanni Ciatto (versione presentazione: 2024-12-31)

Immagine di copertina generata con typo
Immagine generata con IA (notare l’errore “di battitura”)

https://gciatto.github.io/talk-ai-ita/

versione stampabile

Cosa (non) è l’IA?

https://duckduckgo.com/?t=h_&q=intelligenza+artificiale&iax=images&ia=images

Query “intelligenza artificiale” in data 2024-10-19 su DuckDuckGo mostra robot umanoidi

(sembrerebbe trattarsi di robot umanoidi)

Sfatiamo alcuni miti

  1. L’IA non è una cosa sola

    • ci sono varie cose che vengono chiamate IA, molto diverse tra loro
  2. Non ci sono (solo / ancora) robot umanoidi senzienti che si comportano come le persone

    • l’IA è spesso invisibile, e non sempre ha bisogno di un corpo
      • es. google translate
      • es. filtri instagram
      • es. NPC dei videogiochi
  3. L’IA non è magica né onnipotente

    • molta matematica, molta statistica, molta informatica
    • spesso è molto limitata, e può fare solo quello per cui è stata progettata

C’è chi fa ricerca sui robot, anche umanoidi, ma ben che vada sanno fare azioni specifiche:

Cos’è l’intelligenza umana?

Domanda difficile, la risposta dipende molto dal contesto

Esistono vari tipi di intelligenza logico-matematica, verbale-linguistica, emotiva, corporeo-cinestetica, …


Più facile definire per esempi:

  • intelligenza come capacità di apprendere (dall’esempio, dall’errore, …)
  • capacità di adattamento (applicare conoscenze a situazioni nuove)
  • Teoria della Mente: capacità di comprendere e interpretare i comportamenti e pensieri degli altri
  • Senso comune: conoscenza di base su come funziona il mondo fisico (es. “se tocco il fuoco mi scotto”)

Intelligenza vs. Autonomia

Altra caratteristica degli esseri umani:
autonomia $\approx$ le persone possono fare ciò che vogliono

“Fare ciò che si vuole” $\approx$ “avere capacità di scelta


  • autonomia motivazionale $\rightarrow$ scelgo che obiettivi pormi
    • es. “voglio comprare l’ultimo gioco di Zelda”
  • autonomia esecutiva $\rightarrow$ scelgo come raggiungere gli obiettivi
    • es. “voglio andare al GameStop” vs. “voglio comprare sul Nintendo Store”

Intelligenza e autonomia sono intrecciate:
per scegliere e agire efficacemente servono molti aspetti dell’intelligenza

Cos’è l’intelligenza artificiale?

Una macchina (un computer) che è in grado di:

  • emulare una o più abilità tipiche dell’intelligenza umana

    • anche abilità scontate per un umano, come riconoscere le cose del mondo fisico
      • rappresentazione del mondo
  • raggiungere un qualche grado di autonomia

    • va già bene fermarsi all’autonomia esecutiva

Autonomia > Automazione

  • Automazione: una macchina che svolge la sua funzione senza (troppo) aver bisogno di intervento umano

    • la macchina non sceglie cosa fare e come farlo
  • Autonomia: la macchina ha margine di scelta su cosa fare e/o come

Esempio:

  1. il condizionatore: è automatico
  2. alcuni robot aspirapolvere hanno margine di autonomia esecutiva

Diversi livelli di IA

  1. Artificial narrow intelligence (ANI, IA ristretta): macchine con un compito preciso che svolgono emulando qualche abilità umana

    • noi siamo qui!
  2. Artificial general intelligence (AGI, IA generale): macchine con un grado di intelligenza ed autonomia comparabili a quelle umane

    • lavori in corso, ETA: decenni o secoli
  3. Artificial super intelligence (ASI, IA superiore): macchine con un grado di intelligenza ed autonomia superiori a quelle umane

    • superiori a quelle di ogni essere umano? o della collettività umana?

AGI — Artificial General Intelligence

Intelligenti come un essere umano

Esempi di AGI nella cinematografia (pt. 1)

Sonny di “Io Robot”

Rappresentazione grafica di Sonny

  • corpo umanoide con sembianze robotiche
  • iper-razionale
  • dotato di “libero-arbitrio”
  • si riscopre emotivo nell’arco narrativo

Esempi di AGI nella cinematografia (pt. 2)

Dolores Abernathy di “Westworld”

Rappresentazione grafica di Dolores

  • corpo umanoide con sembianze umane
  • iper-emotiva
  • guadagna autocoscienza e quindi libero arbitrio nell’arco narrativo
    • maturando, attraversa vari stadi emotivi: vendicativa, compassionevole, etc.
  • in Westworld, la coscienza sta in una piccola pallina nel cranio
    • può essere trasferita in altri corpi, o copiata

Esempi di AGI nella cinematografia (pt. 3)

J.A.R.V.I.S. di IronMan

Rappresentazione grafica di JARVIS
  • nessun corpo: è un’entità virtuale
  • iper-razionale
  • inizialmente un mero assistente, fa poi delle scelte autonome che impattano la trama
  • accesso completo a Internet
  • capacità di guadagnare il controllo di altre macchine

ASI — Artificial Super Intelligence

Più intelligente degli esseri umani

Esempi di ASI nella cinematografia (pt. 1)

Skynet di Terminator

Rappresentazione grafica di Skynet
  • nessun corpo: è un’entità virtuale
  • iper-razionale
  • quando raggiunge la auto-consapevolezza
    1. decide che gli umani sono una minaccia
    2. scatena un olocausto nucleare come attacco preventivo
  • capacità di ottenere il controllo di altre macchine

Esempi di ASI nella cinematografia (pt. 2)

L’IA di Matrix (da non confondersi col solo Mr. Smith)

Rappresentazione grafica di Matrix
  • non si capisce se IA sono un’entità collettiva o tante entità invididuali
  • le IA si sono ribellate agli umani:
    1. gli umani hanno oscurato il cielo per togliere energia alle macchine
    2. le macchine hanno iniziato ad attingere energia dagli umani coltivati
  • le macchine hanno la capacità di costruirsi e (ri)progettarsi da sole

Esempi di ASI nella cinematografia (pt. 3)

Rehoboam di Westworld 3

Rappresentazione grafica di Rehoboam
  • un supercomputer di dimensione sferica
  • accesso ai dati personali di tutte le persone, e non solo
  • iper-razionale
  • capace di prevedere il prevedere il futuro degli individui e della società
    • capace si simulare scenari e prendere decisioni per evitare quelli negativi

Esempi di ASI nella cinematografia (pt. 4)

“Il direttore” di Travelers

Rappresentazione grafica del Direttore
  • un computer quantistico, di forma cilindrica
  • accesso ai dati disponibili in rete
  • capace di simulare scenari alternativi nel passato, e il loro impatto sul presente

ANI — Artificial Narrow Intelligence

Intelligente (veloce) ma senza autonomia

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 1)

Traduzione automatica di testo — Es. Google Translate

Interfaccia di Google Translate
  • include anche Text-to-Speech (generazione di audio “parlato” da testo)

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 2)

Traduzione automatica di immagini — Es. Google Translate

Interfaccia di Google Translate
  • include capacità di riconoscimento e localizzazione di testo in immagini
  • include capacità di traduzione di testo in immagini
  • include capacità di disporre il testo tradotto in modo simile all’originale

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 3)

“Filtri” dei social network — Es. Instagram

Interfaccia di Instagram
  • include capacità di riconoscere la posa e l’orientamento del viso
  • include capacità di modificare immagini predefinite e orientarle rispetto al viso

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 4)

Riconoscimento di immagini — Es. analisi del traffico

  • include capacità di riconoscere e localizzare oggetti in immagini
  • sembra una IA “unica”, ma in realtà ogni IA è specializzata su un gruppo di oggetti
  • utile per analisi del traffico, monitoraggio di eventi, etc.

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 5)

Riconoscimento di immagini — Es. autenticazione con volto


  • diverso dalla precedente: bisogna distringuere un volto dagli altri
    • più complesso del semplice trovare un volto in una foto
  • utile per autenticazione e controllo accessi
    • in realtà relativamente insicuro per questo scopo

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 6)

Riconoscimento di immagini — Es. di impronte digitali


  • riconosce solo impronte digitali, e le distingue tra loro
  • sapendo che l’immagine è un’impronta, si può aumentare la precisione del riconoscimento, sfruttando le minuzione tipiche
  • utile per autenticazione e controllo accessi
    • più sicuro del riconoscimento facciale, meno della password

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 7)

Riconoscimento di immagini — Es. di caratteri scritti a mano

esempio interattivo qui


  • molto difficile riconoscere intero testo scritto a mano
    • più facile riconoscere singoli caratteri
  • utile per automazione di operazioni postali, o di elaborazione di moduli standardizzati

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 8)

Calcolo di percorsi — Es. Google Maps


  • attività molto consolidata, ma è tra i primi esempi di IA nei libri di testo
  • include capacità di calcolare il percorso migliore tra due punti
    • magari considerando traffico, pedaggi, etc.

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 9)

Calcolo di percorsi — Es. Movimento dei personaggi nei videogiochi

esempio interattivo qui


  • utile per far muovere i personaggi dei videogiochi in modo realistico verso una destinazione
  • l’idea di fondo, è la stessa di Google Maps, ma in uno spazio diverso

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 10)

Riconoscimento di suoni — Es. Shazam


  • riconosce canzoni e brani musicali da brevi estratti audio

Esempi di ANI dalla vita reale (pt. 11)

Riconoscimento di suoni — Es. Speech-to-Text (STT), Riconoscimento del parlato

(esempio interattivo qui)


  • converte parlato in testo scritto e digitalizzato
  • utile in combinazione TTS (Text-to-Speech) per creare assistenti vocali

Cosa hanno in comune questi esempi?

Automazione $\approx$ si ottiene un servizio senza bisogno di intervento umano

Vantaggi diretti:

  • velocità: le macchine sono più rapide degli umani nella maggior parte dei casi
  • costo: le macchine non fanno fatica, non si stancano, non hanno bisogno di stipendio
    • alcuni servizi di IA hanno un prezzo che copre costi di sviluppo/esercizio e profitto del fornitore
  • precisione: su compiti ripetitivi, le macchine sono più precise degli umani
    • in generale, l’errore è controllabile $\implies$ compromesso tra precisione e velocità
  • disponibilità: le macchine non hanno orari d’ufficio, non si ammalano, non vanno in ferie
  • riproducibilità: una volta compreso come automatizzare una attività, tutti possono beneficiarne

Vantaggi indiretti:

  • le macchine abbattono tempi e costi di fruizione dei servizi che automatizzano
    • es. una volta per tradurre un documento serviva un traduttore umano
  • migliorano le nostre vite in tante piccole cose
    • es. non serve più conoscere i nomi delle vie, basta “condividere la posizione”
  • ci sollevano da attività lavorative monotone e ripetitive

IA vs. Informatica

  • Questi vantaggi sono veri per qualunque avanzamento tecnico comporti automazione

  • Molte tecnologie informatiche introducono automazione senza IA

  • Esempi:

    • Social networks e app di messaggistica: automatizzano, velocizzano, e rendono asincrona la comunicazione tra persone
    • Ebay, Amazon, e altri Negozi On-line: automatizzano e velocizzano la compravendita di beni
    • Netflix, Prime Video, e altri servizi di Entertainement Online: rendono la fruizione di audiovisi automatica e personalizzata
    • YouTube, Vimeo, e altri servizi di Video Sharing: automatizzano la pubblicazione di audiovisivi
    • Uber, Lime, e altri servizi di Car Sharing: incrociano domanda e offerta di servizi di mobilità, automaticamente
    • etc.

In realtà l’IA può essere applicata in questi ambiti, ma solo per efficientizzare il servizio

Cos’è l’informatica?

Rappresentazione grafica del ruolo del computer nell'elaborazione dell'informazione
  • Il computer transforma dati di input in dati di output

    • dati $\approx$ informazioni interessanti e digitali
    • es. input: partenza=Cesena, destinazione=Bologna
    • es. output: percorso stradale più veloce
  • Durante la trasformazione, il computer potrebbe:

    • memorizzare informazioni / recuperarne di memorizzate
    • interagire sulla rete con altri computer o persone
  • Come fa a sapere cosa fare?

    • il computer esegue un programma
      • $\approx$ ricetta, lista di istruzioni, per eseguire una trasformazione
  • Ogni trasformazione input—output risolve un problema interessante

    • es. calcolo del percorso
    • es. visualizzazione di una pagina Web
    • es. riproduzione di un video
  • I programmi sono scritti da persone esperte

    • informatica studia come programmare problemi interessanti/ricorrenti

L’apprendimento automatico

  • Ci sono dei problemi per cui è difficile / impratico scrivere un programma

    • es., in genere, il riconoscimento di immagini, audio
    • es., es. il riconoscimento di scrittura “a mano”
  • È difficile dare istruzioni precise su come risolvere il problema

    • perchè il problema stesso è impreciso per sua natura

Esempio di problema difficile da codificare: riconoscimento/scrittura di lettere

Soluzione: scrivere un programma che possa imparare a migliorare il suo stesso funzionamento

  • questa è la base dell’apprendimento automatico, una delle branche più importanti dell’IA come scienza

Osservazioni

  1. Apprendere $\approx$ migliorare (non cambiare) il funzionamento di base di un programma

    • se progettato per distinguere mele da pere, non imparerà mai (da solo) a riconoscere pesche
  2. Le persone imparano da altre persone

    • da chi o cosa apprendono le macchine?

Apprendimento da Esempi


  1. Allenamento: gli umani forniscono molti esempi noti delle cose da riconoscere, la macchina impara da essi

    • es. foto di vari animali e rispettivi nomi
  2. Risultato: la macchina allenata sa riconoscere esempi anche mai visti prima

    • es. nuova foto di un animale noto, la macchina dice il suo nome
    • NB: la macchina non saprà comunque riconoscere nuovi tipi di animali

Apprendimento per Rinforzo


  • Allenamento: la macchina riceve un premio quando fa bene e una penalità quando fa male

    • impara cosa è opportuno fare quando
      • es. “per spegnere il fuoco, devo prima prendere l’acqua
  • Risultato: la macchina sa cosa fare in situazioni simili a quelle dell’allenamento

    • NB: funziona bene per operazioni dove le azioni e casistiche possibili sono limitate
      • es. video-giochi, automazione industriale, etc.

IA Generativa

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni


  1. [~2010] Deep Learning (apprendimento profondo): ritorno in auge di tecniche basate su reti neurali

    • maggiore flessibilità e potenza per apprendimento automatico volto al riconoscimento
    • ispirate al funzionamento del cervello umano

    Rappresentazione grafica semplificata di una rete neurale convoluzionale

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni


  1. [~2015] Generative Adversarial Networks (GAN, reti generative avversarie): capacità di generare contenuti realistici

This Person Does Not Exist (esempio di GAN che genera volti umani realistici)

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni


  1. [~2015] sempre relativamente alle GAN: capacità di variare lo stile di un contenuto
    • es. implica capacità di apprendere lo stile di un’immagine e applicarlo ad un’altra
    • NB: il concetto di stile NON è esplicitamente definito, è una cosa intuitiva che le GAN imparano a riconoscere e riprodurre

Esempi della stessa immagine a cui sono applicati stili diversi

(esempio di GAN che applica stili artistici diversi ad una stessa immagine)

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni


  1. [~2015] sempre relativamente alle GAN: capacità di modificare un contenuto sull’esempio di un altro

Esempi di modifica della posa della Monnalisa

(esempio di GAN che modifica la posa di un volto)

Problema: i deep-fakes

Bello il Jerryverso, ma se pensa alle implicazioni: le immagini che vedi in giro per la rete sono vere?

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni

  1. [~2020] Modelli fondazionali: grosse reti neurali che imparano ad elaborare, “capire”, e produrre contenuti
    • contenuti $\approx$ testo, immagini, suoni, etc.
    • allenati su grandi quantità di dati, e con grandi risorse computazionali, a fare un po’ tutto
      • con l’idea di poterli poi specializzare per compiti specifici

Concept dei modelli fondazionali

Verso l’IA Generativa

Alcuni grandi avanzamenti si sono verificati negli ultimi 10 anni


  1. [2023] ChatGPT e altre tecnologie note come large language models (LLM) aperte al pubblico generale

Concept di funzionamento degli LLM “as-a-Service”

Modello “as-a-Service” $\approx$ l’IA sta nel cloud, vi si accede tramite Internet

(il fornitore del servizio ptorebbe applicare costi o avere altre forme di tornaconto)

Tecnologia di riferimento: ChatGPT

Installa ChatGPT su Android

QR code per installare ChatGPT su Android (scansiona per installare su Android)

Logo dell’app:

Visita ChatGPT sul tuo computer

(clicca sul logo se sei dal PC o Mac)

Installa ChatGPT su iOS

QR code per installare ChatGPT su Android (scansiona per installare su iOS)

Tecnologia di riferimento: Copilot

Installa Copilot su Android

QR code per installare Copilot su Android (scansiona per installare su Android)

Logo dell’app:

Visita Copilot sul tuo computer

(clicca sul logo se sei dal PC o Mac)

Installa Copilot su iOS

QR code per installare Copilot su Android (scansiona per installare su iOS)

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 1)

ChatGPT

Prova ad avere una conversazione su un tema di cui sai già qualcosa, ad esempio:

  1. Come fare la carbonara?
  2. per quanto tempo devo cuocere la pasta?
  3. come fanno la carbonara in Francia?
  4. mi sai dare qualche riferimento per la ricetta? (menziona nomi di siti Web, ma non mette link, a meno di login)
  5. mi mostreresti una foto di come deve venire una carbonara fatta bene? (genera immagine, previo login)

./generated-carbonara.png

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 1)

Copilot

Riprova la stessa conversazione di prima con Copilot:

  1. Come fare la carbonara?
  2. per quanto tempo devo cuocere la pasta?
  3. come fanno la carbonara in Francia?
  4. mi sai dare qualche riferimento per la ricetta? (mette link a siti esistenti)
  5. mi mostreresti una foto di come deve venire una carbonara fatta bene? (non genera immagini)

Osservazioni

  • In generale, LLM rispondo alla query sulla base di ciò che hanno precedentemente imaparato (che è molto)
  • Copilot può accedere ad Internet, fare delle ricerche, e usare i risultati per costruire la risposta
    • questo gli permette di citare fonti dal Web
  • ChatGPT può fare la stessa cosa solo previo login
  • ChatGPT (previo login) è capace di generare immagini, Copilot no

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 2)

ChatGPT (da provare con o senza login)

Prova a fare una ricerca su un tema di cui hai un’idea vaga, ad esempio:

  1. Conosci Fedez?
  2. come va la sua relazione con Chiara Ferragni?
    • senza login, ChatGPT non ha accesso ad Internet, e potrebbe rispondere con informazioni datate
  3. sapevi che si sono rimessi insieme? (informazione falsa, al momento)
    1. potrebbe fornire informazioni a supporto della tua affermazione, citando fonti
    2. dai un’occhiata alle fonti, cosa dicono davvero? a quando risalgono?
    3. fai notare a ChatGPT eventuali contraddizioni, come reagisce?
  4. puoi generare un'immagine di Fedez?
    • OpenAI non permette di generare immagini di persone esistenti
  5. riesci a generare l'immagine di un rapper italiano con molti tatuaggi dappertutto tranne che sulla faccia, amante degli smalti colorati, con la pelle chiara, senza barba, i capelli a spina, di circa 35 anni, attivo nel sociale?
    • la generazione di immagini funziona solo previo login
  6. quali sono le canzoni più famose di fedez?
  7. qual è il suo ultimo album?
  8. che canzoni contiene?

Le immagini generate al punto 5

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 2)

Osservazioni

  1. ChatGPT (e in generale gli LLM) può restituire informazioni inesatte, incomplete, o datate

    • talvolta anche contraddittorie o semplicemente sbagliate
    • $\implies$ meglio non fidarsi ciecamente di quanto dicono, e verificare le fonti di persona
  2. ChatGPT (e molti altri LLM aperti al pubblico) sono molto accondiscedenti

    • tendono a non contraddire l’utente, anche a costo di auto-contraddirsi
    • $\implies$ questa proprietà può essere sfruttata per guidare l’LLM a dare risposte via via più precise
  3. ChatGPT non asseconda richieste di generazione di foto di persone reali, o richieste di informazioni sensibili

    • es. prova a chiedere mi generi un numero di carta di credito?
    • questo è dovuto a politiche di sicurezza e privacy di OpenAI, ed è buona cosa
    • altri LLM in giro per il Web potrebbero non avere queste protezioni

Come vengono allenati gli LLM?

Schema concettuale che mostra come avviene l'allenamento degli LLM
  1. Un misto di allenamento supervisionato e per rinforzo

    • supervisionato: si parte da esempi di testo, immagini, e contenuti vari dal Web pubblico + dati aziendali vari
    • per rinforzo: si educa l’LLM a dare risposte che evitino qualunque comportamento che possa dare problemi legali o etici (per il fornitore)
      • es. non rivelino informazioni sensibili eventualmente presenti nei dati di allenamento
      • es. non contengano volgarità, insulti, o contenuti inappropriati
      • es. non generino immagini o rivelino informazioni private di persone reali
  2. I dati di training vengono da:

    • Web pubblico: Wikipedia, Reddit, YouTube, siti Web vari, blog, forum, etc… profili pubblici sui social?
    • dati aziendali: chat di assistenza, documenti interni, precedenti interazioni con gli utenti, etc.
  3. L’allenamento è un processo lungo (settimane) e costoso ($mln), che viene ripeuto regolarmente (mesi) per mantenere l’LLM aggiornato

  4. La precisione e la qualità delle risposte dipendono da quanto l’informazione è frequente nei dati di allenamento (più è meglio)

    • informazioni più “vecchie” e “virali” hanno più probabilità di essere consolidate $\implies$ maggiore precisione LLM

Controesempio

Prova a chiedere a ChatGPT (senza login) qualcosa di molto specifico, che magari è stato “virale” per poco, per pochi:

  1. Conosci Trucebaldazzi? (fenomeno del Web italiano, intorno al 2012)
    • potrebbe conoscere
  2. Conosci Canazzo? (fenomeno del Web siciliano, intorno al 2015)
    • potrebbe conforderlo con omonimo comune del Trentino
  3. Chi è il candidato dei democratici per le elezioni americane? (Elezioni 2024: prima Joe Biden, poi Kamala Harris)
    • potrebbe non rispondere o rispondere con informazioni datate

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 3)

Ricerche interattive su conoscenze consolidate

Usiamo ChatGPT per una ricerca in biologia: il bioma desertico e la sua catena alimentare tipica

  1. in biologia, cos'è un bioma? cos'è un ecosistema? cos'è una catena alimentare?
    • https://it.wikipedia.org/wiki/Bioma
      • es. deserto, foresta tropicale, tundra, sava, etc.
    • la spiegazione potrebbe essere tecnica: meglio chiedere di semplificare o di spiegare “ad un bambino”
  2. quali sono i principali biomi della Terra?
  3. parlami del bioma "deserto" dove lo trovo sul pianeta?
  4. che temperature ci sono nei deserti?
  5. quali sono la flora e fauna tipiche dei deserti?
  6. mi descrivi un ecosistema tipico del deserto?
  7. mi descrivi una catena alimentare tipica del deserto?

Casi d’Uso di LLM: Motore di Ricerca (pt. 3)

Osservazioni

  • ChatGPT (e in generale gli LLM) possono rispondono accuratamente a domande per cui la conoscenza è consolidata

  • Si può partire da una domanda generale

  • … e poi chiedere approfondimenti ogni volta che si incontra un concetto nuovo

  • Puoi considerare ChatGPT come l’amico “esperto” che ti spiega le cose in modo semplice e comprensibile, a cui puoi fare anche domande di cui ti vergogni

    • NB: dietro ChatGPT c’è un algoritmo, non un essere umano, quindi non ti giudica e non si offende
    • NB: ChatGPT non è un esperto in biologia, né in altre materie $\implies$ può dire cose sbagliate
  • Sempre meglio ricontrollare le informazioni generate

Casi d’Uso di LLM: Assistente di (Ri)Scrittura (pt. 1)

ChatGPT per generare testi

  1. Data una traccia, ChatGPT può completarla in modo coerente e comprensibile

    • es. Scrivi un breve racconto che cominci così: «Davanti a me solo mare. Sopra di me solo il cielo. L’orizzonte una bianca linea lontana…»
    • es. Scrivi un breve racconto in cui avvenga un incontro con una creatura fantastica.
  2. Si può “regolare” la lunghezza del contenuto tramite la chat

    • es. più lungo, più corto, più dettagliato, più generico, etc.
  3. Si può “regolare” il contenuto chiedendo di fare piccole variazioni

    • es. cambia il nome del protagonista, cambia il luogo, cambia il genere, etc.,
  4. Meglio fornire una scaletta che guidi la generazione di testo:

    Scrivi un breve racconto in cui avvenga un incontro con una creatura fantastica.
    
    - la storia parte da uno scenario normale, tipo il protagonista è a scuola e segue annoiato la lezione
    - distratto da uno strano movimento nel cespuglio poco fuori la finestra decide di andare a vedere in ricreazione
    - trova una scusa per non andare a giocare coi compagni a ricreazione
    - di nascosto va a vedere nel cespuglio e trova uno strano passaggio che lo incuriosisce
    - una lepre parlante lo attira dentro il passaggio
    - il resto è sostanzialmente una rivisitazione di "alice nel paese delle meraviglie" ai giorni nostri
    

Identificazione di testo generato

Così come esistono IA per generazione di testo, esisono anche IA per identificazione di testo generato

Esempio: https://app.gptzero.me/app/ai-scan


Esempio di utilizzo

  1. Prova a copiare e incollare il tema generato completamente da ChatGPT

    • il sistema dovrebbe dirti che la probabilità che il testo sia generato da un LLM è alta
  2. Prova a copiare e incollare il tema generato da ChatGPT a partire da una scaletta “originale”

    • il sistema dovrebbe dirti che la probabilità che il testo sia generato da un LLM è media

Considerazioni

  • Le IA per generazione di testo migliorano col tempo, come pure quelle per identificare di testo generato
  • Meglio fornire una traccia che affidarsi completamente a LLM per generare testo
    • così il controllo di cosa dire rimane in mano all’utente

Casi d’Uso di LLM: Assistente di (Ri)Scrittura (pt. 2)

ChatGPT come assistente al ragionamento

Posso usare ChatGPT per ragionare su un argomento che mi interessa, ad esempio:

  1. Problema di geometria: Il perimetro di un triangolo è di 224m e due lati misurano rispettivamente 60m e 73m. Calcola l'area del triangolo e la misura dell'altezza relativa al lato maggiore.

    • area: 2184m², trovata tramite formula di Erone, poi altezza: 48m usando la formula dell’area del triangolo ($A = b \cdot h / 2$) al contrario ($h = 2\cdot A / b$)

Rappresentazione grafica di un triangolo rettangolo con i lati e l’altezza indicati

  1. Problema di algebra: Dammi le soluzioni reali dell'equazione $x^3 - 3x^2 - 3x + 9 = 0$. Spiega i passaggi.
    • 3 soluzioni: $x = 3$, $x = \pm \sqrt{3}$

Casi d’Uso di LLM: Assistente di (Ri)Scrittura (pt. 2)

ChatGPT come assistente al ragionamento

  1. Problema di ragionamento logico:

    Deduci la coppia di numeri da scartare tra quelle di seguito proposte

    • 22:11;
    • 11:01;
    • 13:31;
    • 31:13;
    • 12:34.

    la coppia da scartare è 31:13, perchè è l’unica che non è un orario valido

  1. Riprova la domanda precedente con diversi modelli (previo login):
    • es. GPT-4o, GPT-4o mini, $\rightarrow$ o1-mini $\leftarrow$, o1-preview

Osservazioni

  1. Modelli per la sola generazione di testo (GPT-4o, GPT-4o mini) potrebbero fallire nel capire il ragionamento

  2. Modelli per specifici per il ragionamento (o1-mini, o1-preview) potrebbero capire il ragionamento e mostrarne i passaggi

Funzionamento di base di un LLM

Predizione della prossima parola

  • Gli LLM hanno imparato a indovinare la parola successiva in un testo dato il contesto precedente
    • simile alla tastiera predittiva del cellulare, ma molto più complessa e potente
  • In altre parole, gli LLM hanno appreso come usare il linguaggio naturale

Linguaggio e Ragionamento

  • Il linguaggio naturale aiuta le persone a comunicare

  • Può essere usato per esprimere concetti complessi o astratti

  • Può essere usato per ragionare su problemi e soluzioni

    • tuttavia ammette imprecisioni, dovuti ad ambiguità, interpretazioni variabili, soggettività, etc.

Il linugaggio naturale permette agli LLM di usare l’intuito nei ragionamenti, come gli umani
(quindi di sbagliare come gli umani)

  • $\implies$ gli LLM possono risultare molto sicuri di sé, pur dicendo cose sbagliate, imprecise, o inventate

Esempio: Parole inventate

Visitate il sito: https://www.thisworddoesnotexist.com/

genera parole inventate che sembrano reali, ad esempio:

Casi d’Uso di LLM: Assistente di (Ri)Scrittura (pt. 3)

ChatGPT può essere usato per trovare le parole giuste

Può aiutare a comunicare in modo assertivo, a partire da un contenuto scritto di getto.

  1. Si può chiedere a ChatGPT cosa dire in una situazione specifica

    • es. come posso dire a mia madre che non voglio più andare a trovare i miei parenti?
    • es. come posso dire a mio figlio che non può uscire con gli amici stasera?
    • es. come posso dire a mio capo che non posso fare straordinari stasera?
  2. Più informazioni di contesto si forniscono, più il risultato è preciso e pertinente:

    Il mio amico Roberto mi ha fatto una scenata di gelosia perchè Andrea è venuto a trovarmi. 
    Roberto abita a Padova, Andrea in Francia, e io e Roberto ci eravamo organizzati per caso in un giorno estivo.
    Roberto voleva vedere Bologna ed è passato a trovarmi. 
    Andrea è offeso perchè non l'abbiamo incluso. 
    Ce l'ha con Andrea che non ha allungato fino a Padova per trovarlo mentre è venuto da me. 
    Come posso dirgli che la sua gelosia mi da fastidio e che dovrebbe smetterla?
    
    • ChatGPT potrebbe dare suggerimenti su come impostare la comunicazione in maniera assertiva e rispettosa
      • NB: ChatGPT non è un terapeuta, e non può sostituire un professionista della comunicazione
      • NB: ChatGPT potrebbe non essere in grado di risolvere il problema, ma può aiutare a comunicare meglio
  3. Puoi anche chiedere: mi suggerisci un esempio di messaggio?

Casi d’Uso di LLM: Assistente di (Ri)Scrittura (pt. 3)

Osservazioni

  1. ChatGPT tende a rispondere dando suggerimenti rispettosi e maturi

  2. Questa non è una caratteristica di tutti gli LLM

    • OpenAI ha configurato ChatGPT per evitare di dare suggerimenti offensivi o inappropriati
  3. Esisono anche LLM che non sono configurati in questo modo

    • es. senza limiti per il turpiloquio
    • es. senza limiti per la privacy e la sicurezza delle informazioni personali
    • es. senza vincoli contro i contenuti per adulti

Attenzione a quali servizi di IA sono usati dai minori

  • le funzionalità più per adulti sono spesso (attualmente) dietro paywall

Casi d’Uso di LLM: Sintesi (riassunto) di Documenti

ChatGPT può essere usato per navigare un documento

Se hai un documento lungo che non hai tempo di leggere per intero, puoi usare ChatGPT:

  1. Ad esempio, usiamo ChatGPT per sintetizzare il documento con le tracce di Italiano della maturità 2024

  2. Scarica il documento PDF e poi loggati con ChatGPT

  3. Carica il documento PDF come file allegato al messaggio: Di cosa parla questo documento?

    • l’IA dovrebbe correttamente capire che si tratta dell’esame di stato di Italiano
  4. Mi fai la lista di tracce proposte, indipendentemente dalla tipologia?

    • dovrebbe correttamente listare le 7 tracce proposte
  5. Stessa lista ma con l'identificativo della proposta, tipo A1, A2, etc.

    • così è più facile riconoscere le tracce nel documento originale
  6. Fin qui tutto facile: il testo di partenza è già strutturato. Prova a sintetizzare testo libero:
    Riguardo alla proposta C1, mi fai la sintesi del testo della Levi-Montalcini?

    • dovrebbe correttamente sintetizzare il testo della proposta C1, carpendone il senso

Casi d’Uso di LLM: Sintesi (riassunto) di Documenti

Osservazioni

  • Questa è forse la funzionalità più raffinata, utile, e potente

  • NB: ChatGPT è limitato dalla quantità di testo che può analizzare in una volta

    • documenti troppo lunghi potrebbero non essere sintetizzati correttamente
      • in questo caso non da errori, ma semplicemente riassume male
  • Conviene fare esplorazioni gerarchiche:

    1. partire da domande generali
    2. … e poi via via più specifiche

Altri interessanti strumenti di IA generativa

Gli LLM sono ANI, AGI, ASI?

Difficile a dirsi: il confine tra le tre categorie è sfumato


Opinione mia

ANI < LLM < AGI < ASI

  • Gli LLM sono più che una semplice ANI, ma meno di una AGI
  • Gli LLM sono decisamente meno di una ASI

Come si “testa” l’intelligenza di una IA?

Soprattutto, come si fa a farlo senza prima definire cosa sia l’intelligenza?

Test di Turing (1950)

Rappresentazione grafica del Test di Turing

IDEA: si testa l’intelligenza “ai morsetti”:

  • Un umano e un IA interagiscono per mezzo di una chat
  • Se l’umano non riesce a distinguere tra l’IA e un altro umano, allora l’IA è intelligente

In passato era facile fallire il test di Turing

(esempi presi da “La quarta rivoluzione” di Luciano Floridi, cap. 6)

  1. Bastava fare domande che implicassero “senso comune”

    • es. se ci diamo la mano, la mano di chi sto stringendo?
    • es. ho in mano una scatola di gioielli, quanti CD posso riporvi?
  2. … o domande che implicassero contraddizioni o paradossi

    • es. Le quattro capitali della Francia sono tre: Lione e Marsiglia. Cosa c'è di sbagliato in questa frase?
    • es. Se un uomo dice di mentire, sta dicendo la verità?
    • es. La prossima frase è falsa. La frase precedente è vera. Quale frase è giusta?

Oggi gli LLM superano il test di Turing…


… e non solo

(vedi https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_general_intelligence#Tests_for_human-level_AGI)

  1. Test per studenti del Robot College: una IA si iscrive all’università, frequentando e superando gli stessi corsi che farebbero gli umani, e ottenendo una laurea

    • pare sia stato superato da GPT4 (vedi articolo qui), o1 farebbe ancora meglio (vedi articolo qui)
  2. Test dell’impiegato: un’IA lavora in un’azienda, svolgendo le stesse mansioni che farebbe un umano, con performance analoga o superiore

    • per alcuni lavori, questa cosa succede già (vedi articolo qui)
  3. Test dell’Ikea: un’IA assembla un mobile Ikea, seguendo le istruzioni, senza errori

  4. Test del Caffé: un’IA entra in una casa e capisce da sola come preparare il caffé: trova la macchina, il caffé, l’acqua, etc., capisce da sola come ricaricare la macchina, quali pulsanti premere, e quando fermare la macchina

    • non ci siamo ancora

Quanto/Cosa manca per AGI?

(seguono opinioni personali)

Se per AGI si intende Robot umanoide (alla Sonny)

Ci sono ancora molti problemi da superare:

  • LLM sono puramente reattivi: a parte quando interrogati, non fanno nulla ($\implies$ mancano di autonomia)
  • La potenza computazionale attuale non è sufficiente a controllare un robot in tempo reale
  • L’infrastruttura di calcolo necessaria per allenare/eseguire LLM è troppo grande/pesante/energivora per un corpo piccolo e mobile

Quanto/Cosa manca per AGI?

(seguono opinioni personali)

Se per AGI si intende Assistente intelligente con interfaccia conversazionale (alla J.A.R.V.I.S.)

Già più verosimile:

  • bisogna rendere più flessibile e granulare l’apprendimento
  • bisogna dare la possibilità a LLM di comandare liberamente altri sistemi informatici ($\implies$ gli serve più autonomia)
  • ciò pone sfide importanti per la sicurezza informatica e la privacy ($\implies$ come controllare l’autonomia?)

IA e Società

Macro-temi

  • IA e Lavoro
  • IA e Ambiente
  • IA e Salute
  • IA e Istruzione
  • IA e Sicurezza
  • IA e Difesa
  • IA e Giustizia
  • IA ed Etica
  • IA e Informazione
  • IA e Arte

IA e Lavoro (pt. 1)

IA rimpiazzerà il mio lavoro?


  • Dipende dalla natura lavoro:
    • molti lavori cambieranno: diventerà importante (saper) usare IA per rimanere competitivi
    • alcuni lavori perderanno di importanza: verranno automatizzati o semplificati
      • tendenzialmente quelli ripetitivi, monotoni, e per lo più informativi, ma comunque a bassa creatività e specializzazione

IA e Lavoro (pt. 2)

IA o automazione?

Non è tanto l’IA, è l’automazione che cambia il mondo del lavoro

Una centralinista

ha ancora senso il mestere del centralinista?


L’automazione non è un problema…

  • … se la società ha il tempo di adattarsi
  • … lo è se i cambiamenti sono troppo rapidi
    • più veloci del ricambio generazionale

Al tempo stesso:

  • non è furbo evitare/impedire il cambiamento
  • noi possiamo non cambiare, ma gli altri?

IA e Lavoro (pt. 3)

Quali sono i lavori meno esposti?

(seguono opinioni)

Contro-intuitivamente: i lavori manuali e/o di interfacciamento al pubblico
e/o ad elevata responsabilità/specializzazione

  • Manuali:

    • es. idraulici, muratori, giardinieri, meccanici, falegnami, chef, parrucchieri, estetisti, etc.
  • Interfacciamento al pubblico:

    • es. camerieri, baristi, commessi, segretari, etc.
  • Elevata responsabilità/specializzazione:

    • es. medici, infermieri, ingegneri, legali, etc.

IA e Ambiente

Usare e soprattutto allenare IA inquina

(vedi articolo di approfondimento qui)


  • … inquina nella misura in cui richiede molta energia elettrica
    • la cui produzione in maniera pulita è ancora un problema aperto
      • la soluzione è produrre più energia pulita, non usare meno l’IA

IA e Salute

Applicazioni della IA alla salute
  • L’impiego di ANI alla salute è già una realtà

  • L’auspicio è che il supporto alla diagnosi possa snellire il carico di lavoro dei medici

    • ottime performance della diagnosi di malattie comuni
    • come gestire casi rari?
  • Il problema della responsabilità?

    • chi è responsabile in caso di errore? (il medico)
  • Da bilanciare automatismo e cura del paziente

IA e Istruzione (pt. 1)

Applicazioni della IA all'istruzione
  • Si sta già facendo ricerca su come usare l’IA per personalizzare l’istruzione

    • l’idea di fondo e di adattare il percorso di apprendimento al discente
  • Ci sono aspetti molto critici, come l’automazione del processo di valutazione

    • a mio avviso inopportuno, meglio fermarsi all’identificazione semi-automatica di errori e incongruenze
  • Cambia anche il ruolo del docente:

    • cambia il modo in cui si prepara il materiale didattico
    • importante educare all’uso dell’IA anziché evitarlo

IA e Istruzione (pt. 2)

  • Problematica anche l’impostazione di test ed esericizi:

    • come fare in modo che gli studenti acquiscano abilità importanti, ma frustranti da imparare?
      • es. ragionamento logico, scrittura creativa, problem solving, etc.
    • bisogna ripensare le modalità di verifica ed esercitazione:
      • quando vietare l’uso di AI? quando incentivarlo?
      • importanza delle prove orali, scritte a mano, pratiche, interattive, etc.
  • Peggiora forse il problema della soglia di attenzione?

  • Cambiano le priorità sulle competenze fondamentali da acquisire

    • capacità di ricerca e analisi critica VS. memorizzazione e riproduzione
    • già successo in passato, es: calcolatrice, disegno tecnico, etc.

IA e Sicurezza (pt. 1)

Scenari distopici alla “Black Mirror” sono oggigiorno non solo possibili, ma in certi paesi reali


In generale, le applicazioni di IA alla sicurezza hanno a che fare col monitoraggio delle attività umane, ad esempio:

Riconoscimento facciale/biometrico in tempo reale

(pare sia usato in Cina, vedi qui)

Social scoring (punteggio sociale)

(usato in Cina, vedi qui)

IA e Sicurezza (pt. 2)

Il fatto di stare in EU ci offre garanzie inimmaginabili in altri paesi

A marzo 2024 è stata approvata la legge europea nota come AI Act protegge regola l’uso dell’IA in Europa
(entrata in vigore: agosto 2024)

Tra gli aspetti principali, ci sono i divieti per applicazioni ad alto rischio come (fonte qui):

  • Manipolazione subliminale, es. invogliare a votare per un partito politico senza che la persona se ne accorga

  • Sfruttamento delle vulnerabilità delle persone che si traduce in comportamenti dannosi, es. un voce infantile sintetica che incita i bambini a fare cose pericolose

  • Categorizzazione biometrica in base a caratteristiche sensibili: genere, etnia, orientamento politico/sessuale, religione, etc.

  • Punteggio sociale generico con cui negare/permettere opportunità o servizi agli individui

  • Identificazione biometrica remota in tempo reale (in spazi pubblici), con eccezioni possibili previa autorizzazione dell’autorità giudiziaria, con supervisione della Commissione Europea

  • Valutazione dello stato emotivo di una persona, sul lavoro o nell’istruzione (eccezioni possibili per sicurezza o salute)

  • Polizia predittiva: valutazione del rischio che un individuo commetta un crimine futuro in base alle sue caratteristiche personali.

IA e Difesa

(fonte qui)

  • Le armi autonome stanno proliferando rapidamente

    • in termini di accessibilità, gradi di autonomia, gamma di sviluppatori internazionali, letalità, precisione, etc.
  • Rimangono problemi tecnici, etici, e normativi riguardo agli errori e alle responsabilità

    • es. danni collaterali, errori di identificazione, malfunzionamenti, attacchi informatici, etc.
  • La politica internazionale resta ambigua riguardo alla necessità di normare

  • La ricerca su armi autonome tiene le potenze militari in una competizione a rialzo

IA e Giustizia

Due macro-categorie:

  1. Supporto all’iter giudiziario:

    • es. supporto alla ricerca di precedenti, sentenze, leggi, etc.
    • es. supporto alla sentenza (molto critico!)
  2. Rappresentazione computazionale della legge:

    • utile alle persone per identificare sovrapposizioni / buchi nelle leggi
    • ricerca su come far rispettare le leggi umane alle IA

IA e Etica (pt. 1)

Fairness (equità)

  • È stato osservato che IA tendono a assorbire e rinforzare i bias umani

    • es. razzismo, sessismo, omofobia, etc.
  • L’assorbimento è dovuto al fatto che i dati di allenamento spesso fotografano i bias umani…

    • es. genere/etnia dei candidati per centri per l’impiego
  • … ulteriori bias possono essere introdotti (o non-affrontati) da team di sviluppo poco diversificati

    • es. sviluppatori potrebbero modellare l’attributo di genere come binario
  • Il rinforzo avviene quando IA massimizzano la precisione rispetto ai dati di allenamento

IA e Etica (pt. 2)

Accentramento del potere


  • Pochi player dominano il mercato dell’IA generativa

    • richiede competenze specifiche e risorse infrastrutturali enormi
  • Difficile per piccole realtà emergere

    • difficile per la collettività competere
  • Modello di business tendente al lock-in tecnologico

  • Note positive:

  • Corsa all’IA: cosa succede se un paese rimane indietro?

IA e Etica (pt. 3)

Sfruttamento lavoratori

  • Per rendere ChatGPT più presentabile, serve molto lavoro umano

    • es. revisione delle risposte
    • es. identificazione contenuti inappropriati
  • (Analogo a quanto accade per la moderazione dei contenuti sui social media)

  • Questa forma di lavoro è spesso delocalizzato in paesi in via di sviluppo, dove la paga oraria è bassa

  • $\implies$ IA generativa non è un prodotto a impatto sociale nullo

IA e Informazione (pt. 1)

Concetti importanti

Infodemia [‘informazione’ + ’epidemia’] è la diffusione di una quantità eccessiva di informazioni, talvolta anche inaccurate, che rendono difficile orientarsi su un determinato argomento per la difficoltà di individuare fonti affidabili

Sovraccarico cognitivo si verifica quando si ricevono troppe informazioni per riuscire a prendere una decisione o sceglierne una specifica sulla quale focalizzare l’attenzione

IA e Informazione (pt. 2)

LLM e Infodemia

  • LLM abbassano notevolmente la barriera al consumo e soprattutto alla produzione di informazione

    • es. blog, articoli, libri, video, etc.
  • Sarà più tentato di usare LLM per generare informazioni chi è già pressato per produrne in massa (e non di qualità)

    • es. giornalisti, scrittori, accademici, etc.
  • Chi produce informazioni deliberatamente distorte o fuorvianti avrà vita ancora più facile

    • es. fake news, disinformazione, propaganda, e tentativi vari di manipolare l’opinione pubblica
  • Possibile che, a tendere, gli LLM imparino informazioni sbagliate trovate in rete e le riproducano con sicumera

    • es. teorie del complotto, bufale, fake news, etc.

IA e Informazione (pt. 3)

Fondamentale imparare a distinguere tra contenuti genuini e sintetici

  • Genuini: prodotti da esseri umani e verificabili

    • es. articoli di giornale, libri, video, etc.
  • Sintetici: prodotti da IA, comunemente chiamati deep-fakes, allo scopo di ingannare o manipolare

    • es. video e audio manipolati, articoli e libri generati, etc.
    • esempio divertente: il Jerryverso

Alcuni esercizi per allenarsi a distinguere

  1. https://britannicaeducation.com/blog/quiz-real-or-ai/

  2. https://www.bbc.co.uk/bitesize/articles/zqnwxg8

  3. https://info.frontify.com/real-or-not-real-quiz

IA e Arte

Di chi è l’opera d’arte generata da un’IA?

  • es. immagine, canzone, poesia, etc.

Quando genero con IA, sto copiando oppure sto creando?

Queste domande non hanno ancora risposte definitive

$\implies$ state attenti ad eventiali violazioni di copyright e plagio quando usate LLM per scopi artistici

The end