L’intelligenza artificiale al servizio di scuola e società

La grande corsa all’Intelligenza Artificiale (IA) è ormai una realtà a livello globale e il Canada sta intensificando il suo impegno e gli investimenti grazie anche alla Pan-Canadian Artificial Intelligence Strategy, con oltre 100 milioni di dollari canadesi destinati alla nuova generazione di tecnologie e competenze informatiche… A fine 2018 i rappresentanti del governo canadese si sono riuniti a Montreal insieme agli altri leader del G7 e a 150 partecipanti selezionati tra esperti e “opinion leader” provenienti dal mondo economico, accademico, istituzionale e della ricerca, per esplorare le potenzialità e il possibile impatto del machine learning (apprendimento automatico) sull’economia globale. Secondo un rapporto del 2018 del McKinsey Global Institute, il machine learning avrà un’influenza enorme sull’economia globale del futuro, portando a oltre l’1% la potenziale crescita annuale del PIL, con la previsione di un aumento di 13 trilioni di dollari nel volume delle attività economiche a livello globale entro il 2030. Sia il governo sia l’industria di settore stanno investendo in maniera significativa in aziende e centri di ricerca che stanno aprendo la strada allo sviluppo di nuovi talenti e a studi pionieristici nel campo dell’intelligenza artificiale. Manulife ha donato quasi mezzo milione di dollari all’Università di Waterloo per le sue ricerche all’avanguardia sull’intelligenza artificiale, mentre Samsung ha collaborato con l’Università di Montreal e la McGill, per istituire proprio a Montreal un centro di intelligenza artificiale, il quarto del suo genere in Nord America. Secondo Peter van Beek, Co-direttore del Waterloo AI Institute all’Università di Waterloo, “C’è un enorme interesse globale per l’intelligenza artificiale e molti paesi stanno facendo investimenti finanziari importanti, incluso il Canada. È un passo necessario per salvaguardare i nostri talenti e la nostra proprietà intellettuale”.

Peter van Beek, che lavora da trent’anni nel campo dell’AI, riconosce che un impiego socialmente responsabile dell’Intelligenza Artificiale pone delle sfide. Allo stesso tempo pensa anche che l’Intelligenza Artificiale possa rappresentare una straordinaria fonte di benefici per la società. Ad esempio, i ricercatori dell’Università di Waterloo sono stati in grado di sfruttare il potenziale dell’apprendimento automatico per aiutare gli esperti a condividere dati e informazioni sugli incendi. Il cambiamento sta avvenendo anche nel settore della ricerca farmaceutica, dove l’Intelligenza Artificiale sta fornendo un contributo alla sperimentazione di nuovi farmaci. “Quando si testano diverse combinazioni di farmaci, molte di queste falliscono: l’Intelligenza Artificiale è un modo per accelerare questo processo, perché può aiutare a prevedere quali di questi accostamenti avranno maggiore probabilità di successo”, afferma van Beek. Oltre ai comitati scientifici e ai campus universitari, il machine learning sta trovando sempre più applicazione anche nelle scuole elementari e superiori. Le scuole cinesi hanno iniziato a utilizzare i robot per automatizzare i processi di valutazione, mentre i bambini di Harlem possono imparare a programmare grazie a Code Next, il risultato di una collaborazione fra il Media Lab del MIT e Google per diffondere l’informatica alle popolazioni non sufficientemente servite.

Secondo i dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) circa un bambino su 60 ha un disturbo dello spettro autistico (Autism Spectrum Disorders, ASD) e nei maschi la probabilità di ricevere questa diagnosi è  quattro volte maggiore rispetto a quella delle femmine. Terapie, apprendimento specialistico e altre risorse educative hanno tutte un costo elevato. Ecco perché una soluzione interessante è quella introdotta da RoboKind, l’azienda che ha creato Milo, un robot umanoide. La roboterapia è utile a terapeuti e insegnanti per aiutare i bambini autistici nel loro percorso di apprendimento per comprendere le emozioni e le interazioni sociali. Milo parla più lentamente degli esseri umani ed è in grado di lavorare con i terapeuti per aiutare i bambini autistici attraverso una serie di moduli di apprendimento, accompagnati da video e supporti visivi posizionati sul petto del robot. Secondo Firn, “Facendo una stima per difetto, fino al 50% degli studenti che lavora con Milo vive un’esperienza che produce cambiamenti positivi già nell’arco dei primi tre mesi, soprattutto per l’autocontrollo e per imparare a gestire i propri comportamenti” è quanto sostiene Gregory Firn, Direttore Operativo di RoboKind. Contribuendo a tracciare una nuova rotta per l’assistenza ai bambini autistici, Milo dimostra lo straordinario potenziale dell’intelligenza artificiale in ambito educativo. La roboterapia, impiegata in 35 Stati degli USA e quattro province del Canada, sta contribuendo ad aiutare migliaia di studenti in America del Nord.

L’Intelligenza Artificiale sta aprendo la via anche a nuove forme di sostegno per i problemi di alfabetizzazione infantile. Il National Assessment of Adult Literacy riporta che quasi 100 milioni di americani hanno difficoltà di alfabetizzazione. Gli adulti con problemi di analfabetismo hanno più probabilità di guadagnare meno e soffrire di bassa autostima e, soprattutto, hanno maggiori probabilità di avere figli con problemi di alfabetizzazione. I costi relativi a disoccupazione e sanità dovuti ai bassi livelli di alfabetizzazione ammontano complessivamente a più di 400 miliardi di dollari. Learning Ovations si propone di cambiare questa situazione: si tratta di un software informatico dettagliato che valuta la capacità di lettura dello studente e sviluppa un programma di assistenza personalizzato per i bambini. Aiutando gli insegnanti in fase di analisi e valutazione, Learning Ovations fornisce informazioni didattiche utili a promuovere l’alfabetizzazione in classe attraverso la raccolta informatica di dati intelligenti.

Secondo Firn, “I robot possono guidare, facilitare e infine valutare l’apprendimento, ma non potranno sostituire il ruolo, la capacità di giudizio e l’importanza dell’interazione umana. La creazione e la costruzione di significati sono prerogative esclusive dell’uomo”. Il Machine Learning e le nuove tecnologie informatiche stanno dimostrando come le numerose opportunità di applicazione dell’Intelligenza Artificiale esercitino un grande impatto nel nostro contesto economico. Un potenziale che è definito unicamente dal nostro livello di competenza e dalle opportunità che saremo in grado di creare per allargare i confini di quello che possiamo fare con la tecnologia.

Con una rapida rilevazione dei movimenti oculari, l’Intelligenza Artificiale riesce a determinare il tipo di personalità di un individuo.  In uno studio, pubblicato  dalla rivista Frontiers in Human Neuroscience, i ricercatori hanno tracciato i movimenti oculari di 42 persone impegnate in attività quotidiane. Utilizzando l’Intelligenza Artificiale, gli scienziati sono stati in grado di determinare i principali tratti della personalità come il  nevroticismo, l’estroversione, la gradevolezza e la coscienziosità. Studi affascinanti che dimostrano come negli ultimi anni l’interesse della ricerca per l’impiego dell’apprendimento automatico, al fine di distinguere i tratti della personalità e anticipare i comportamenti, sia notevolmente aumentato. In un altro studio, del 2015, pubblicato su Vision Research, gli scienziati sono stati in grado di determinare il grado di curiosità degli individui in relazione alle risposte a una serie di domande di cultura generale, utilizzando strumenti di tracciabilità dei movimenti oculari. Tuttavia, questo e altri studi simili sono stati condotti esclusivamente in laboratorio, restringendo il campo di applicabilità nella vita reale. Per far fronte a quello che potrebbe essere un possibile limite, è stato chiesto agli stessi soggetti di eseguire semplici attività al di fuori del laboratorio. I partecipanti sono stati dotati di appositi apparecchi, capaci di tracciare i movimenti oculari, ed è stato chiesto loro di passeggiare per il campus per circa 10 minuti ed effettuare qualche acquisto nel negozio del campus. La valutazione della personalità degli individui esaminati dagli scienziati è avvenuta somministrando loro questionari psicologici base. Da questa attività investigativa, è stato possibile dedurre quali tratti della personalità fossero collegati a movimenti oculari specifici, in base a informazioni quali durata e frequenza dei battiti di ciglia. L’Intelligenza Artificiale è stata quindi in grado di prevedere correttamente i tratti della personalità dei soggetti, semplicemente guardandoli negli occhi. Secondo lo studio condotto, saranno necessarie ulteriori attività di ricerca per stabilire se i risultati ottenuti possano essere replicati su altre popolazioni a campione e vedere se la capacità di prevedere i tratti della personalità attraverso l’Intelligenza Artificiale possa essere in qualche modo influenzata da fattori come umore o stanchezza.