Donne che inventano il futuro: Luigia Carlucci Aiello la pioniera italiana dell’AI

Luigia Carlucci Aiello ha mosso i primi passi nel campo dell’intelligenza artificiale (IA) proprio dove l’intelligenza artificiale è nata: nel laboratorio della Stanford University diretto da John McCarthy. Era stato proprio lui a coniarne l’espressione, nel 1955, e a decretarne ufficialmente la nascita, come disciplina di ricerca, l’anno successivo, nella famosa Conferenza di Dartmouth, per poi contribuire in modo decisivo al suo sviluppo e a quello dell’informatica in generale.

«Era un visionario McCarthy», voleva creare macchine in grado di pensare come gli esseri umani, e quando Carlucci è arrivata negli States, allo Stanford Artificial Intelligence Laboratory, è stata travolta da quel fermento intellettuale.

«In quel laboratorio, che poi è passato alla storia, ho partecipato a progetti di ricerca che sembravano fantascienza: c’era un reparto impegnato sul fronte della robotica che sviluppava bracci meccanici, altri impegnati sul fronte della computer music, dell’elaborazione delle immagini, della grafica, del ragionamento e dell’apprendimento automatico. Le luci non si spegnevano mai, si lavorava notte e giorno, con un entusiasmo coinvolgente. Quell’entusiasmo che poi, come ben sappiamo, ha portato alle macchine della Apple e alla Silicon Valley».

Laureata in matematica alla Scuola Normale Superiore di Pisa, Luigia Carlucci Aiello (vedi box biografia) considera la formazione pisana le fondamenta, solide, della sua carriera. «Pisa mi ha fornito le basi, Stanford grandi stimoli intellettuali: lì ho imparato a fare ricerca».

Professoressa, lei è stata una pioniera: è considerata la “madre” dell’intelligenza artificiale in Italia. Quando è nata la sua passione per i computer e quando ha deciso che da grande avrebbe voluto fare la scienziata?

«A dire il vero da bambina sognavo di insegnare matematica perché fin da piccola manifestavo un forte interesse per i numeri e il mio modello di donna adulta era l’insegnante. Sono cresciuta nell’entroterra marchigiano e all’epoca i miei orizzonti non andavano oltre la provincia. Sognavo quindi di insegnare al liceo locale. Poi strada facendo, sostanzialmente all’università, a Pisa, ho ampliato i miei orizzonti. E mi sono anche resa conto, confrontandomi con l’astrattezza della matematica pura, di aver bisogno di concretezza: ecco che allora l’indirizzo applicativo, calcolatori, è stata per me la strada giusta da percorrere».

Stiamo parlando della metà degli anni Sessanta.

«Esattamente. Io mi sono laureata nel 1968. Pisa era un centro molto importante nel campo della nascente informatica».

In effetti la storia dell’informatica italiana è legata a quella della città di Pisa. È a Pisa, infatti, che è stato costruito il primo calcolatore elettronico italiano, la CEP (Calcolatrice Elettronica Pisana), e sempre a Pisa,nel 1986, è nata la prima connessione Internet.

«In quegli anni a Pisa c’era davvero un grande entusiasmo. Per me, per la mia carriera, il periodo universitario è stato determinante: per quello che ho studiato, per l’aria che ho respirato, ma anche perché è stato allora che ho capito che oltre alla didattica c’è la ricerca, che si fa attraverso il confronto, e il confronto deve essere internazionale. Al Centro Studi Calcolatrici Elettroniche, poi diventato IEI, Istituto di Elaborazione dell’Informazione, io ho iniziato la mia carriera di ricercatrice».

Si è mai sentita una mosca bianca in un settore tradizionalmente considerato terreno di gioco maschile?

«Più di una volta. Perché di fatto nella mia vita professionale – ho iniziato a lavorare nel 1970 e sono andata in pensione nel 2015 – mi sono seduta a tantissimi tavoli in cui ero l’unica donna: commissioni, comitati nazionali e internazionali… Tanto che, nonostante una certa ritrosia iniziale, oggi sono più che mai convinta che le quote rosa servano, perché bisogna imporre la presenza delle donne per innescare un cambiamento. Detto questo, nonostante anche io abbia vissuto qualche disagio, non mi sono mai sentita discriminata a livello personale. Penso che questo sia riconducibile alla giovinezza del mio campo di lavoro. Diventano infatti più discriminatori e discriminanti nei confronti delle donne gli ambienti più stabilizzati. Quando io ho iniziato a lavorare nel campo dell’informatica e dell’intelligenza artificiale c’era una tale fame di braccia e cervelli che non ho mai avuto la percezione che qualcuno considerasse me e le altre poche ragazze in modo diverso. Poi, andando avanti con la carriera, non posso negare che in alcuni ambienti più di altri una certa diffidenza nei confronti delle donne l’ho notata, ma nel frattempo mi ero ben fatta le ossa».

Cosa direbbe dunque a una giovane studentessa?

«Innanzitutto, che nella scienza c’è spazio per tutti e in particolare che informatica e IA continuano a offrire ottime prospettive di carriera, in ambiente accademico ma non solo. Molte aziende stanno facendo sforzi ammirevoli per favorire l’inserimento professionale e le carriere femminili. Inoltre vorrei sottolineare che lavorare nel settore tecnologico può avere un grosso impatto sociale, perché in fondo, a titolo di esempio, chi fornisce al medico strumenti diagnostici innovativi e “ferri del mestiere” con cui poter fare interventi sempre meno invasivi è l’ingegnere o l’ingegnera con formazione meccanica, informatica, robotica. Deve essere inoltre chiaro che, se non incentiviamo la presenza delle donne in questo campo, si perde la visione e l’approccio femminile ai problemi, a discapito di tutti».

Professoressa Carlucci, lei ha citato l’impatto dell’ingresso della robotica e della miniaturizzazione in ospedale. Oggi l’ingresso in ambito clinico dell’intelligenza artificiale, dei big data e del machine learning promette di migliorare ulteriormente i processi gestionali e di fare passi avanti nella cosiddetta medicina di precisione. L’intelligenza artificiale è considerata insomma un’alleata della salute. Ma non solo. Perché, oltre a fare la differenza nella gestione del proprio benessere e di quello dei pazienti, può fare la differenza anche nella gestione delle risorse naturali, quindi può essere considerata un’alleata anche dell’ambiente. Basti pensare all’Internet of Things applicato all’agricoltura.

«Nella ricerca in IA c’è sempre stata una grande attenzione agli aspetti applicativi e fin dagli esordi i primi sistemi esperti sono stati sviluppati in ambito medico. Parlo dell’inizio degli anni Settanta e penso ai primi programmi sviluppati per effettuare diagnosi, come Mycin. Ma l’IA può fare la differenza in tanti altri campi applicativi come nel campo della logistica, per la pianificazione per esempio delle attività portuali. E, in definitiva, in qualsiasi ambito e per qualsiasi attività che richieda l’implementazione di metodi per la risoluzione automatica di problemi. Perché la soluzione automatica dei problemi è stata da sempre un obiettivo dell’intelligenza artificiale che, di fatto, non nasce come disciplina speculativa. Negli Stati Uniti del resto è sempre stata finanziata dal Dipartimento della difesa: è evidente che avevano il campo di battaglia come primo scenario applicativo. Quindi, tornando alla domanda, certamente l’IA ha e potrà avere sempre di più un ruolo importante nel campo della salvaguardia della salute e dell’ambiente. Spero però che sia chiaro a tutti che l’IA è uno strumento in mano agli esseri umani, siamo dunque noi che dobbiamo volerlo e saperlo implementare e usare correttamente. Insomma, l’intelligenza artificiale è un martello, le martellate dobbiamo saperle e volerle dare noi».

A proposito dell’uso e dell’impatto dell’intelligenza artificiale, molti laboratori di ricerca in tutto il mondo si stanno occupando dell’etica legata all’intelligenza artificiale e al machine learning.

Adesso c’è l’abuso della parola etica.15 anni fa di etica non si parlava: eravamo unethical? Assolutamente no. Io in aula ho sempre sottolineato, spiegando cos’è e che cosa si possa fare con l’intelligenza artificiale, che bisogna stare attenti al contesto e alla cultura in cui viene utilizzata perché sappiamo che una stessa frase, una stessa espressione facciale, in due comunità diverse hanno significati completamente diversi. Questo per dire che è una consapevolezza consolidata tra gli addetti ai lavori. È chiaro però che l’attenzione agli aspetti etici diventa più grande quanto più critiche sono le applicazioni di questo famoso martello e quanto più ampio è l’impatto che può avere».

Facciamo un passo indietro: cos’è l’intelligenza artificiale?

«L’intelligenza artificiale è nata praticamente insieme all’informatica. Condividono gli stessi padri fondatori: John McCarty e prima di lui Alan Turing. Ebbene l’intelligenza artificiale, nella loro visione e in quella di chi poi ha continuato a lavorare in questo settore, è un sistema elettronico capace di comportarsi in maniera intelligente, in pratica capace di riprodurre il ragionamento umano».

Impresa ardua visto che di fatto non sappiamo esattamente neppure cosa sia l’intelligenza umana.

«Esattamente. Comunque ripeto, per intelligenza artificiale si intende un sistema con cui poter dialogare come con un altro essere umano, un sistema che risponde in maniera intelligente e con cui poter collaborare per risolvere problemi, un sistema che può avere diverse applicazioni utili e può essere o meno dotato di fisicità, quindi può essere un robot o un software (softbot). Si pensi all’assistente intelligente, un sistema che ci aiuta nella vita quotidiana. È evidente però che non è lo strumento etico o non etico di per sé, ma è l’utilizzo che se ne fa: in altre parole l’etica è la nostra».

Lo strumento però può essere biased e questo sembra essere un tema decisivo per il futuro. Mi riferisco al fatto che gli algoritmi finiscono con l’imparare dai dati che hanno a disposizione e spesso questi dati veicolano pregiudizi, per esempio nei confronti delle minoranze etniche o delle donne.

«Certamente. Lo sappiamo e lo diciamo da sempre: garbage ingarbage out. Se metti immondizia nel sistema di calcolo, quello che esce è immondizia. La qualità e la rappresentatività dei dati è fondamentale. Come fondamentali sono la correttezza degli algoritmi e dei metodi di apprendimento automatico, ma se vogliamo parlare di eticità del sistema l’attenzione va spostata su come noi utilizziamo quel sistema e sull’etica della nostra società. È la società ad alimentare pregiudizi nei confronti delle minoranze etniche e a non valorizzare adeguatamente le donne. L’algoritmo non può fare miracoli. Noi dobbiamo continuare a studiare e a fare ricerca, per imparare a usare meglio questo martello, comprendendo e superando i limiti dei big data. Ed è molto positivo che in questa direzione si stiano muovendo anche grandi corporate».

«Penso per esempio a Francesca Rossi che lavora negli Stati Uniti, è AI Ethics Global Leader all’IBM: lavora cioè proprio sugli aspetti etici dei sistemi di intelligenza artificiale che IBM sviluppa. Considero estremamente positivo che un’azienda si ponga il problema di come costruire sistemi che permettano agli essere umani di usarli in maniera etica, in accordo con i principi etici della società».

A proposito del saper usare correttamente e consapevolmente questo potente martello che ci ritroviamo fra le mani, quanto è importante secondo lei fare entrare il coding a scuola ed educare i bambini e le bambine, fin da piccole, al pensiero computazionale?

«Penso sia fondamentale. Ma intendiamoci, introdurre le tecnologie a scuola non significa usare la LIM (Lavagna Interattiva Multimediale), e avvicinare i ragazzi e le ragazze all’uso delle tecnologie non significa farli smanettare con il telefonino. Anche quello è importante, ma ritengo che sia innanzitutto fondamentale che abbiano ben chiaro cosa significhi risolvere un problema con un computer, cosa possono aspettarsi dallo strumento elettronico, come possono usare al meglio le sue potenzialità: perché se uno non capisce cosa ha davanti non ci può interagire in maniera consapevole, e nemmeno in maniera etica, ma finisce solo col subire la macchina. Quindi ben venga il coding a scuola».

Perché come sosteneva Negroponte, insegnando a programmare si insegna a pensare, ed è fondamentale per sviluppare capacità logiche e di problem solving. Ma come farlo?

«Già Seymour Papert e Nicholas Negroponte (MIT Media Lab), si erano posti la questione di come insegnare la programmazione ai più piccoli. E in sostanza bisogna farlo attraverso il gioco. Papert aveva per esempio sviluppato LOGO, un linguaggio di programmazione molto semplice per comandare e far muovere una tartaruga-robot sullo schermo del computer. Adesso, molti anni dopo, ho regalato lo stesso gioco, certamente più raffinato, ai miei nipoti. L’approccio è lo stesso, i robottini si muovono sul pavimento e mandano segnali luminosi. Se dico ai miei nipoti, “oggi vi insegno il linguaggio di programmazione” è molto probabile che la noia faccia loro cascare le palpebre nel giro di qualche minuto. Se invece metto nelle loro mani un robottino che loro devono imparare a comandare l’entusiasmo e il coinvolgimento è decisamente diverso. Insomma, dobbiamo usare metodi didattici che destino l’attenzione e mettano al bando la noia, che consentano di fare e di osservare gli effetti delle scelte fatte. Pensate all’emozione che può provare un bambino o una bambina vedendo il robottino che fa qualcosa sotto il suo comando».

Citando i robot come non pensare ai tanti robot che abbiamo visto in azione al cinema o nelle pagine dei romanzi di fantascienza. La letteratura fantascientifica ci proietta continuamente in mondi futuristici, anticipando a volte quello che accade nei laboratori di ricerca. Lei è appassionata di fantascienza? C’è anche lo zampino della fantascienza dietro le sue scelte professionali?

«A dire il vero da giovanissima non ero appassionata di fantascienza. Ho cominciato a leggere libri di fantascienza quando mi sono sposata: perché il vero appassionato era mio marito e così ho iniziato a leggere i suoi libri. Ho apprezzato tantissimo Isaac Asimov: un gran visionario. Alcune cose che troviamo nei suoi universi narrativi si sono effettivamente realizzate 40-50 anni dopo. Detto questo però, in generale non penso che la fantascienza sia trainante per la ricerca, ma il contrario. Sullo schermo e nelle pagine dei libri di fatto vediamo proiettate di volta in volta le conoscenze dell’epoca, le aspettative e le paure degli esseri umani di quel determinato periodo e contesto storico. E così abbiamo assistito, in un certo periodo, alla preoccupazione della macchina che prende il controllo e ci stermina, paura poi soppiantata dal timore del disastro ecologico, di un pianeta che diventa inabitabile e così via. È interessante secondo me notare come sempre più il cinema si avvalga della consulenza scientifica: MIT e Stanford ricorrono spesso nei titoli di coda dei film holliwoodiani ed è bene così».

Secondo lei, può avvicinare i non addetti ai lavori a certi temi che sono al centro della ricerca e del dibattito scientifico?

«Credo di sì. Sollecitando la fantasia e l’immaginazione, credo che la fantascienza possa avvicinare le persone ad alcune questioni che sono al centro della ricerca nella campo della robotica e dell’intelligenza artificiale: si pensi per esempio alla nostra interazione con sistemi robotici intelligenti. Interazione che diventerà sempre più pervasiva. Ma ripeto, la questione davvero importante secondo me è abituare i nostri ragazzi al pensiero computazionale e avvicinarli all’uso consapevole delle tecnologie fin da piccoli».

Professoressa Carlucci, a proposito di futuro e di giovani: siamo nel bel mezzo di una crisi sanitaria e di una crisi ambientale. O meglio, Covid19 e riscaldamento globale sono due facce della stessa medaglia: ci mettono di fronte alle nostre responsabilità e agli impatti che le nostre azioni hanno sul pianeta. Un messaggio chiaro che si sta alzando in questo periodo è che bisogna investire in ricerca per uscire da questa crisi. E questo in Italia è un tasto dolente: si investe poco nella scienza. Che fare per invertire la rotta?

«Questa è la domanda delle cento pistole. Una cosa è certa: bisogna invertire la rotta perché l’Italia non può più permettersi di continuare a esportare tanti cervelli senza attrarne altrettanti dall’estero. È un tema di cui si parla spesso, anche in tv, ma credo che non sia ben chiara l’entità del disastro. Perché di un disastro si tratta. A fronte dei nostri migliori cervelli che vanno all’estero, non ci sono altrettanti cervelli che vengono in Italia quindi noi ci depauperiamo e un paese senza cervelli non può crescere, non può competere, non può affrontare le sfide e vincere le crisi. Credo che la gravità della questione stia arrivando all’attenzione della politica e mi auguro che si agisca di conseguenza. Ora per esempio ci troviamo di fronte a grosse quantità di denaro che arrivano dall’Europa: queste risorse economiche si devono trasformare in investimenti per la ricerca e la formazione. E quando dico investire in ricerca, intendo investire su progetti di ricerca solidi. Questa è la strada da percorrere e a grandissima velocità per affrontare i problemi chiave del paese, che sono in fondo i problemi chiave a livello mondiale: avanzamento delle tecnologie, protezione della salute e protezione dell’ambiente. Nel nostro Paese si è sempre fatto affidamento sul “genio italico”, in altre parole sull’arte dell’arrangiarsi, perché alla fin fine ci rimbocchiamo le maniche e andiamo avanti. Ma oggi non ce lo possiamo più permettere: per fare ricerca di alto livello bisogna investire e molto, altrimenti sono gli altri investire e ad attrarre le nostre menti migliori. Sono anni che lo diciamo, ora bisogna passare all’azione».

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