Carraro LAB ha sviluppato una sintesi divulgativa a fini formativi in relazione alle diverse forme di AI, indicando per ogni genere quali tecnologie vengono applicate, quali sono le funzionalità pertinenti e alcuni prodotti e aziende di riferimento.
Da questa esposizione emerge chiaramente che ha più senso parlare al plurale di “Intelligenze Artificiali” specializzate, piuttosto che di una singola AI, anche se per gran parte degli utenti il primo approccio è stato con la popolare forma della AI generalista. Proprio per questo risulta utile a livello culturale e formativo una illustrazione dell’ampia gamma di tecnologie e applicazioni delle Intelligenze Artificiali. Si tratta di risorse ormai ampiamente disponibili al pubblico, alle aziende e alle scuole, ma la loro applicazione comporta competenze e metodologie adeguate.
Le illustrazioni e i video dell’articolo sono tratte da applicazioni AI sviluppate da Carraro LAB.
AI GENERATIVA TESTUALE, SCRITTURA:
Tecnologie AI Applicate: Natural Language Processing (NLP), Natural Language Generation (NLG).
Funzionalità Pertinenti: Generazione automatica di testi, correzione grammaticale, riassunto automatico. Questo ambito è stato reso popolare dalla diffusione delle applicazioni di AI generativa, a partire da ChatGPT. I trasformatori generativi pre-addestrati (GPT) sono modelli linguistici di grandi dimensioni basati sulle relazioni semantiche tra le parole nelle frasi. I modelli GPT basati su testo sono addestrati su un ampio corpus di testo che può provenire da Internet, oppure caricato dagli utenti (Data Ingestion). Gli attuali modelli GPT sono ancora inclini a generare falsità chiamate ” allucinazioni “, sebbene ciò possa essere ridotto con rinforzo del feedback umano e dati di qualità. L’impostazione verosimile del discorso rende più insidiose queste falsità, siano esse casuali, oppure create volutamente come Fake News. L’AI viene anche applicata per potenziare i risultati dei motori di ricerca. L’integrazione di tecnologie vocali permette di sviluppare l’AI generativa testuale sotto forma di interfaccia conversazionale.
Prodotti/Aziende di Riferimento: OpenAI’s GPT (Generative Pre-trained Transformer), Grammarly, Google’s Smart Compose, Gemini, Grok, LLaMA, MIstral
AI GENERATIVA DI IMMAGINI: ARTE, FOTOGRAFIA:
Tecnologie AI Applicate: Generative Adversarial Networks (GANs), Deep Learning.
Funzionalità Pertinenti: Generazione automatica di immagini, stili di pittura, riconoscimento di pattern. I modelli GPT multimodali possono elaborare diversi tipi di dati ( modalità ) come immagini, video, suoni oltre al testo. Il crescente realismo e la facilità d’uso dei generatori di testo in immagine basati sull’intelligenza artificiale come Midjourney , DALL-E e Stable Diffusion hanno innescato una tendenza di foto virali generate dall’intelligenza artificiale. Un forte dibattito è stato acceso dalla diffusione di immagini fake di personaggi famosi, da Trump a Papa Francesco. Alcuni strumenti di intelligenza artificiale consentono agli utenti di inserire immagini e produrre versioni modificate di quell’immagine, ad esempio per visualizzare un oggetto o un prodotto in ambienti diversi. I modelli di immagini AI possono anche tentare di replicare gli stili specifici degli artisti o di movimenti del passato e aggiungere complessità visiva agli schizzi approssimativi.
Prodotti/Aziende di Riferimento: DeepArt, DeepDream, Nvidia’s Deep Learning AI, Midjourney
SOFTWARE, INFORMATION TECHNOLOGY:
Tecnologie AI Applicate: Automazione dei processi, Machine Learning, Intelligent Virtual Assistants.
Funzionalità Pertinenti: Automazione dei task, assistenza tecnica, analisi dei dati. L’intelligenza artificiale può essere utilizzata per il completamento del codice in tempo reale, la chat e la generazione di test automatizzati. I suggerimenti sul codice potrebbero essere errati e devono essere esaminati attentamente dagli sviluppatori di software prima di essere accettati.
L’intelligenza artificiale può essere utilizzata per creare altre IA.
Prodotti/Aziende di Riferimento: UiPath, Automation Anywhere, Microsoft Azure AI.
DIDATTICA, EDUCAZIONE:
Tecnologie AI Applicate: Adaptive Learning Systems, NLP per l’analisi dei testi, Tutoring Virtuali, Extended Intelligence Lab
Funzionalità Pertinenti: Personalizzazione dell’apprendimento, valutazione automatica, tutoraggio virtuale, estensione delle competenze, sviluppo di processi di apprendimento complessi. L’UNESCO riconosce il futuro dell’IA nell’istruzione come strumento per raggiungere l’Obiettivo di sviluppo sostenibile 4, chiamato “Istruzione di qualità inclusiva ed equa”. Va considerato anche lo studio delle diverse forme di Intelligenza Artificiale, attraverso la classificazione e descrizione dei diversi generi e applicazioni. Nella didattica è rilevante l’esplicabilità della AI, un principio espresso dalla Commissione Europea, che prevede la presentazione agli utenti delle fonti utilizzate. Nonostante i vantaggi, l’AI applicata nell’educazione solleva anche notevoli dubbi: milioni di studenti la utilizzano per far scrivere ricerche e riassunti al loro posto, realizzare traduzioni automatiche, superare esami senza essere preparati. Nelle università del Nord Europa si sa tornando agli esami orali, per evitare questi effetti diseducativi. I chatbot che simulano la funzione docente generano un potenziale rapporto innaturale e individuale tra studenti e macchine.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Duolingo, Coursera, Carnegie Learning, Vidactica.
INDUSTRIA, ROBOTICA:
Tecnologie AI Applicate: Robotica Cognitiva, Computer Vision, Controllo di Processi.
Funzionalità Pertinenti: Automazione industriale, visione artificiale, manutenzione predittiva. Prima dell’IA, i robot erano automi che eseguivano una serie predeterminata di istruzioni codificate. Con la tecnologia IA, i sistemi robotici stanno diventando sempre più autonomi e in grado di rispondere ai cambiamenti circostanti imparando da questi.
L’intelligenza artificiale e L’apprendimento automatico costruiscono modelli analitici in grado di fornire ai tecnici dell’assistenza azioni predittive per prevenire potenziali fermi macchina prima ancora che si verifichino.
Prodotti/Aziende di Riferimento: ABB, Fanuc, Universal Robots.
TURISMO, CULTURA:
Tecnologie AI Applicate: Raccomandazioni personalizzate, Computer Vision per riconoscimento di luoghi, Assistenza Virtuale.
Funzionalità Pertinenti: Pianificazione del viaggio, riconoscimento di monumenti, assistenza turistica. Nel settore dell’ospitalità, l’intelligenza artificiale viene utilizzata per ridurre le attività ripetitive, analizzare le tendenze, interagire con gli ospiti e prevedere le esigenze dei clienti. I servizi alberghieri basati sull’intelligenza artificiale si presentano sotto forma di chatbot, applicazioni, assistenti vocali virtuali e robot di servizio. Nel marketing turistico l’AI può fornire nuovi strumenti quali la creazione di Influencer sintetici, storytelling testuali e visuali di nuova concezione, servizi di accoglienza e guida automatica per i turisti. Si stanno sviluppando applicazioni AI, anche applicate a smart glass, in grado di riconoscere e descrivere un monumento inquadrato con la camera dello smartphone.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Google Maps, IBM Travel Manager, Ray-Ban Meta 2.
MARKETING, MEDIA, TARGETING, ECOMMMERCE
Tecnologie AI Applicate: Analisi dei dati del consumatore, Recommender Systems, Sentiment Analysis.
Funzionalità Pertinenti: Targeting pubblicitario, personalizzazione dei contenuti, analisi del sentiment del cliente. Da tempo sono ampiamente utilizzati dalle piattaforme digitali globali (es: Youtube o Amazon) i sistemi di raccomandazione, basati sui comportamenti precedenti degli utenti, e di pubblicità mirata. L’apprendimento automatico viene utilizzato anche nei feed Web per determinare quali post devono essere visualizzati nei feed dei social media. L’intelligenza artificiale viene utilizzata per indirizzare gli annunci pubblicitari sul Web a coloro che hanno maggiori probabilità di fare clic su di essi o di interagire con essi. Viene anche utilizzata per aumentare il tempo trascorso su un sito Web selezionando contenuti attraenti per lo spettatore. L’AI può prevedere o generalizzare il comportamento dei clienti a partire dalle loro impronte digitali. Sia AdSense che Facebook utilizzano l’intelligenza artificiale per la pubblicità.
L’intelligenza artificiale viene utilizzata da Amazon per personalizzare le opzioni di acquisto e personalizzare le offerte.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Salesforce Einstein, Adobe Sensei, HubSpot.
TRADUZIONE, LINGUE, SPEECH TO TEXT, TEXT TO SPEECH:
Tecnologie AI Applicate: Traduzione Automatica, Riconoscimento Vocale, Sintesi Vocale.
Funzionalità Pertinenti: Traduzione istantanea, trascrizione automatica, assistenza per disabilità. La tecnologia di traduzione vocale mira a convertire le parole pronunciate da una lingua in un’altra. Ciò riduce potenzialmente le barriere linguistiche nel commercio globale e nello scambio interculturale consentendo a parlanti di varie lingue di comunicare tra loro.
Il significato è trasmesso non solo dal testo, ma anche attraverso l’uso e il contesto.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Google Translate, Microsoft Translator, Amazon Transcribe.
SANITÀ, DIAGNOSI, RICERCA
Tecnologie AI Applicate: Diagnostica Medica, Analisi di Imaging Medici, Monitoraggio dei Pazienti.
Funzionalità Pertinenti: Diagnosi assistita da computer, rilevamento precoce di malattie, personalizzazione dei trattamenti. L’intelligenza artificiale in ambito sanitario viene utilizzata per la classificazione, per valutare una TAC o un elettrocardiogramma o per identificare i pazienti ad alto rischio per la salute della popolazione. Per alcuni disturbi, gli algoritmi di intelligenza artificiale possono aiutare con la diagnosi, i trattamenti consigliati, la previsione dei risultati e il monitoraggio dei progressi del paziente. Le reti neurali artificiali vengono utilizzate come sistemi di supporto alle decisioni cliniche per la diagnosi medica. L’apprendimento automatico viene già utilizzato per la progettazione dei farmaci. L’intelligenza artificiale viene applicata in ricerca per analizzare quantità crescenti di dati disponibili e applicazioni, principalmente per “classificazione, regressione, clustering, previsione, generazione, scoperta e sviluppo di nuove intuizioni scientifiche”
Prodotti/Aziende di Riferimento: IBM Watson Health, Siemens Healthineers, Zebra Medical Vision.
PRODUZIONE VIDEO:
Tecnologie AI Applicate: Generazione di Video Automatica, Riconoscimento di Oggetti nei Video, Editing Automatico.
Funzionalità Pertinenti: Produzione video automatizzata, rilevamento di scene, miglioramento della qualità video. L’intelligenza artificiale sta iniziando a essere utilizzata anche nella produzione video, con lo sviluppo di strumenti e software che utilizzano l’intelligenza artificiale generativa per creare nuovi video o alterare video esistenti.Le troupe di postproduzione a Hollywood stanno già utilizzando l’intelligenza artificiale generativa. Alcune soluzioni AI permettono di generare video di persone a partire da clip o da fotografie, con discorsi realistici e multilingua. La motion capture è diventata una forma di video animazione AI facilmente accessibile. Ad esempio, Move AI è un programma creato per catturare qualsiasi movimento umano e rianimarlo nel suo programma di animazione utilizzando l’apprendimento dell’intelligenza artificiale.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Wibbitz, Magisto, Adobe Premiere Sensei, Hygen, Move AI
ASSISTENTI VIRTUALI, CHAT BOT, INTERFACCE CONVERSAZIONALI:
Tecnologie AI Applicate: Natural Language Understanding (NLU), Chatbot Frameworks, Dialog Management, Natural Language Processing, Chatbots, Speech Recognition
Funzionalità Pertinenti: Assistenza clienti automatizzata, risoluzione di problemi, interazione umano-macchina, gestione dei ticket. Alan Turing scrisse, per definire l’Intelligenza Artificiale, che se l’interrogatore non è in grado di distinguere se sta dialogando con un computer o con una persona, il computer dovrebbe essere considerato un’entità intelligente, poiché si dimostrerebbe cognitivamente simile a un essere umano. Gli assistenti personali intelligenti utilizzano l’intelligenza artificiale per comprendere molte richieste del linguaggio naturale in modi diversi dai comandi rudimentali. Esempi comuni sono Siri di Apple, Alexa di Amazon e più recentemente ChatGPT di OpenAI. Nella simulazione dei colloqui di lavoro, l’intelligenza artificiale può selezionare i curriculum e classificare i candidati in base alle loro qualifiche, prevedere il successo dei candidati in determinati ruoli e automatizzare le attività di comunicazione ripetitive tramite chatbot. L’intelligenza artificiale è alla base degli avatar ( assistenti online automatizzati ) sulle pagine web. Può ridurre i costi operativi e di formazione, ma anche ottimizzare i risultati di attività di assistenza e commerciali. Amazon utilizza un chatbot per il servizio clienti in grado di eseguire attività come controllare lo stato di un ordine, annullare ordini, offrire rimborsi e connettere il cliente con un rappresentante umano.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Siri, Alexa, IBM Watson Assistant, Google Dialogflow, LivePerson.
TRASPORTI, GUIDA AUTONOMA
Tecnologie AI Applicate: Ottimizzazione del Traffico, Veicoli Autonomi, Gestione della Logistica.
Funzionalità Pertinenti: Navigazione intelligente, riduzione degli incidenti stradali, pianificazione dei percorsi. Si prevede che l’intelligenza artificiale nei trasporti fornirà trasporti sicuri, efficienti e affidabili, riducendo al minimo l’impatto sull’ambiente e sulle comunità. La principale sfida per lo sviluppo è la complessità dei sistemi di trasporto che coinvolge componenti e parti indipendenti, con obiettivi potenzialmente contrastanti. L’AI è stata utilizzata per ottimizzare la gestione del traffico, riducendo i tempi di attesa, il consumo di energia e le emissioni fino al 25%.
L’intelligenza artificiale è anche alla base dei veicoli a guida autonoma. Le aziende coinvolte nell’intelligenza artificiale includono Tesla, Waymo e General Motors . I sistemi basati sull’AI controllano funzioni come la frenata, il cambio di corsia, la prevenzione delle collisioni, la navigazione e la mappatura, integrando diverse tecnologie in tempo reale.
I camion autonomi sono in fase di sperimentazione. Esistono anche prototipi di veicoli di trasporto pubblico e per le consegne autonomi, e questi ultimi a volte includono robot per le consegne.
L’eventualità di incidenti pone importanti problemi sul piano etico (ad esempio la macchina deve scegliere tra i pedoni e l’autista) ed assicurativo.
Prodotti/Aziende di Riferimento: Tesla Autopilot, Waymo, Uber.
AMBIENTE:
Tecnologie AI Applicate: Monitoraggio Ambientale, Analisi dei Dati Climatici, Ottimizzazione dell’Energia.
Funzionalità Pertinenti: Previsione del cambiamento climatico, gestione dei rifiuti, conservazione della biodiversità. L’apprendimento automatico può essere utilizzato per individuare segnali premonitori di disastri e problemi ambientali, tra cui pandemie naturali , terremoti, frane, forti piogge, vulnerabilità a lungo termine dell’approvvigionamento idrico, punti critici di collasso dell’ecosistema , epidemie di fioritura di cianobatteri e siccità.
Fanno uso dell’apprendimento automatico le navi autonome che monitorano l’oceano, l’analisi dei dati satellitari basata sull’intelligenza artificiale, l’acustica passiva o il telerilevamento e altre applicazioni di monitoraggio ambientale.
Prodotti/Aziende di Riferimento: ClimateAI, Terra AI, Google Earth Engine.
ENERGIA:
Tecnologie AI Applicate: Ottimizzazione della Rete Energetica, Predizione della Domanda Energetica, Gestione dell’Energia Rinnovabile.
Funzionalità Pertinenti: Riduzione degli sprechi energetici, integrazione delle energie rinnovabili, monitoraggio delle reti. L’apprendimento automatico può essere utilizzato per la previsione e la pianificazione del consumo energetico, ad esempio per aiutare nella gestione dell’intermittenza delle energie rinnovabili.
Le compagnie petrolifere e del gas hanno utilizzato strumenti di intelligenza artificiale per automatizzare le funzioni, prevedere problemi alle apparecchiature e aumentare la produzione di petrolio e gas.
Prodotti/Aziende di Riferimento: DeepMind Energy, AutoGrid, Siemens Digital Grid.
AGROALIMENTARE:
Tecnologie AI Applicate: Agricoltura di Precisione, Gestione delle Risorse Naturali, Analisi delle Colture.
Funzionalità Pertinenti: Ottimizzazione della produzione agricola, monitoraggio delle colture, gestione dell’irrigazione. In agricoltura, l’intelligenza artificiale ha aiutato gli agricoltori a identificare le aree che necessitano di irrigazione, la fertilizzazione, i trattamenti con pesticidi o aumento della resa. Gli agronomi utilizzano l’intelligenza artificiale per condurre ricerca e sviluppo. L’intelligenza artificiale è stata utilizzata per prevedere il tempo di maturazione di colture come i pomodori, monitorare l’umidità del suolo, azionare robot agricoli, condurre analisi predittive, classificare le emozioni del richiamo dei suini da bestiame, automatizzare le serre, rilevare malattie e parassiti e risparmiare acqua. Esistono macchinari automatizzati come trattori e mietitrici, che possono operare autonomamente con un lavoro umano minimo. Con l’uso dell’intelligenza artificiale è possibile svolgere con precisione molti compiti nell’agraria.
Prodotti/Aziende di Riferimento: John Deere Precision Ag, Climate Corporation, Blue River Technology.
VIDEOGIOCHI:
Tecnologie AI: Game AI, Reinforcement Learning, Computer Vision.
Funzionalità: Intelligenza dei personaggi non giocanti (NPC), generazione di contenuti procedurale, adattamento dinamico della difficoltà. Nei videogiochi, l’intelligenza artificiale viene abitualmente utilizzata per generare comportamenti nei personaggi non giocanti (NPC). Inoltre, l’intelligenza artificiale viene utilizzata per l’individuazione del percorso di gioco.
Esempi: OpenAI’s Dota 2 bots, Unity’s ML-Agents, NVIDIA’s DLSS (Deep Learning Super Sampling).
MILITARE, DIFESA:
Tecnologie AI: Autonomous Systems, Predictive Analytics, Computer Vision.
Funzionalità: Drone autonomi, analisi dei dati di intelligence, simulazioni di battaglia. Le principali applicazioni migliorano il comando e controllo , le comunicazioni, i sensori, l’integrazione e l’interoperabilità. La ricerca si concentra sulla raccolta e analisi di intelligence, sulla logistica, sulle operazioni informatiche, sulle operazioni di informazione e sui veicoli semiautonomi e autonomi . Le tecnologie di intelligenza artificiale consentono il coordinamento di sensori ed effettori, il rilevamento e l’identificazione delle minacce, la marcatura delle posizioni nemiche, l’acquisizione di bersagli , il coordinamento di fuochi congiunti distribuiti tra veicoli da combattimento in rete che coinvolgono squadre con e senza pilota. I simulatori di aerei utilizzano l’intelligenza artificiale per addestrare gli aviatori. L’intelligenza artificiale può anche essere utilizzata per far funzionare gli aerei in modo analogo al controllo dei veicoli terrestri. I droni autonomi possono volare indipendentemente o in sciami. L’applicazione dell’AI al militare ha destato un acceso dibattito etico sui “Killing robots”, e viola le leggi di Asimov sulla robotica.
Esempi: DARPA’s Project Maven, Lockheed Martin’s Athena, Thales Group, Leonardo
RICONOSCIMENTO FACCIALE, VISIONE ARTIFICIALE:
Tecnologie AI: Facial Recognition, Deep Learning, Computer Vision.
Funzionalità: Identificazione di individui, verifica dell’identità, sorveglianza. La visione artificiale è la capacità di analizzare l’input visivo. L’intelligenza artificiale è utilizzata nei sistemi di riconoscimento facciale , con un tasso di precisione del 99%. Alcuni esempi sono Face ID di Apple e Face Unlock di Android , che vengono utilizzati per proteggere i dispositivi mobili. L’intelligenza artificiale per la videosorveglianza utilizza programmi software per computer che analizzano l’audio e le immagini delle telecamere di videosorveglianza per riconoscere persone, veicoli, oggetti ed eventi.
Esempi: Face ID Apple, Dace Unlock Android, Amazon Rekognition, Microsoft Azure Face API, Clearview AI.
SICUREZZA INFORMATICA, SAFETY E ANTISPAM:
Tecnologie AI: Anomaly Detection, Predictive Analytics, Cyber Threat Intelligence.
Funzionalità: Rilevamento delle minacce, analisi dei comportamenti sospetti, protezione dei dati. L’apprendimento automatico può essere utilizzato per combattere spam, truffe e phishing . L’AI può esaminare attentamente il contenuto degli attacchi di spam e phishing per tentare di identificare elementi dannosi. Le applicazioni dell’intelligenza artificiale nella sicurezza informatica includono: Protezione della rete, Protezione degli endpoint, Sicurezza delle applicazioni, sicurezza del sistema e salvaguardia della privacy, rilevamento del comportamento sospetto dell’utente. Nella sicurezza sul lavoro, l’apprendimento automatico nell’analisi del sentiment può individuare l’affaticamento per prevenire il superlavoro . I sistemi di supporto alle decisioni possono prevenire i disastri industriali e rendere più efficiente la risposta alle catastrofi.
Esempi: Darktrace, Cylance, Palo Alto Networks’ Cortex XDR.
FINANZA:
Tecnologie AI: Algorithmic Trading, Fraud Detection, Risk Management.
Funzionalità: Analisi dei mercati finanziari, previsione dei prezzi, monitoraggio delle transazioni. Le istituzioni finanziarie utilizzano da tempo sistemi di reti neurali artificiali per rilevare addebiti o reclami fuori dalla norma, segnalandoli per indagini umane.
L’uso dell’intelligenza artificiale in applicazioni come il trading online e il processo decisionale ha cambiato le principali teorie economiche. Ad esempio, le piattaforme di acquisto e vendita basate sull’intelligenza artificiale stimano le curve di domanda e offerta individualizzate e consentono quindi prezzi personalizzati. Le macchine IA riducono l’asimmetria informativa nel mercato e quindi rendono i mercati più efficienti. Il trading algoritmico prevede l’uso di sistemi di intelligenza artificiale per prendere decisioni commerciali a velocità di ordini di grandezza superiori a quelle di cui qualsiasi essere umano è capace, effettuando milioni di operazioni in un giorno senza intervento umano.
Esempi: Robinhood, QuantConnect, Kavout.
MUSICA:
Tecnologie AI: Music Generation, Music Analysis, Recommender Systems.
Funzionalità: Composizione musicale assistita, riconoscimento musicale, personalizzazione delle playlist. L’intelligenza artificiale viene utilizzata per comporre musica di vari generi, creare canzoni apprendendo gli stili musicali da un enorme database di brani. L’IA sta provocando un profondo cambiamento nell’industria musicale, offrendo nuove possibilità creative e sfide legali da affrontare.
Esempi: Amper Music, AIVA, Spotify’s recommendation system.
Approfondimenti:
Etica e Intelligenza Artificiale: uno dei primi interventi in Italia sul tema, che risale al 2017.
Intelligenza Artificiale e geopolitica, convegno a Lugano
Saggezza o Intelligenza Artificiale? L’influenza dell’AI sull’etica e sul comportamento
L’artista e l’intelligenza Artificiale
L’impatto dell’AI sui media. Corso per gli operativi televisivi.
Content curation e mediazione culturale digitale
Il translinguismo e il superamento delle barriere linguistiche