Intelligenza artificiale

Bibliografia e

riferimenti………………………………………………………………………………………………

..pag. 17 Cap. 1 Definizione di I.A.

"Il nuovo sforzo entusiasmante di

far pensare i computer... macchine "Lo studio di facoltà mentali

con la mente, in senso completo e attraverso l'uso di modelli

letterale" computazionali"

(Haugeland 1985) (Charniak e McDermott, 1985)

"[L'automazione di] attività che "Lo studio delle computazioni che

associamo al pensare umano, rendono possibile percepire,

attività come prendere decisioni, ragionare e agire"

risolvere problemi, apprendere..…" (Winston, 1992

(Bellman, 1978)

"L'arte di creare macchine che "Un campo di studio che cerca di

eseguono funzioni che richiedono spiegare ed emulare un

intelligenza se vengono eseguite da comportamento intelligente in

persone" (Kurzweil, 1990) termini di processi computazionali"

(Schalkoff, 1990)

"Lo studio di come far fare ai

computer delle cose che, "Il ramo dell'informatica che si

attualmente, le persone fanno occupa di automatizzare un 3

meglio" comportamento intelligente"

(Rich e Knight, 1991) (Luger e Stubblefield, 1993)

L’intelligenza artificiale è una delle scienze più recenti. Vi sono varie definizioni che

scienziati e filosofi attribuiscono all’I.A.(Intelligenza Artificiale), ma sicuramente la

più semplice è quella data dagli scienziati che parteciparono alla conferenza del

Dartmouth College di Hannover, nel New Hampshire , svoltasi nell’estate del 1956:

"far fare alle macchine delle cose che richiederebbero l'intelligenza se fossero fatte

dagli uomini".

Prima del ’56 non si era mai ufficialmente parlato di intelligenza artificiale, sebbene

già nell’antico Egitto o, più recentemente, nell’era vittoriana furono creati dei

calcolatori meccanici (seppur molto primitivi) in grado di aiutare l’uomo in calcoli

più o meno complessi.

Perché allora si è cominciato a parlare di I.A.(abbr. di Intelligenza Artificiale) solo

durante la metà degli anni ’50?

La risposta è molto semplice: fino a quel periodo non vi erano macchine o

strumenti in grado di permettere sperimentazioni sull’intelligenza.

Con l’avvento della rivoluzione informatica (primi anni ’50) l’uomo inventò

macchine abbastanza potenti da permettere tali sperimentazioni: i calcolatori

elettronici, più comunemente chiamati computer.

Il fatto che l’avvento del computer abbia dato inizio alle sperimentazioni

sull’intelligenza artificiale, ha portato a far credere a molte persone che

l’informatica e l’intelligenza artificiale siano la stessa cosa, o che l’I.A. sia una

sottobranca dell’informatica.

In realtà lo studio teorico dell’intelligenza artificiale si evolve indipendentemente

dall’informatica ma il computer rimane tutt’oggi l’unica macchina che può simulare

la mente umana. Cap. 2 L’inizio della rivoluzione informatica

Alla fine della seconda guerra mondiale, le nazioni coinvolte non poterono non

notare come le nuove tecnologie influirono sull’esito del conflitto.

Nella corsa agli armamenti non contava più solo il numero di armi prodotte, ma si

cercava di produrre armi sempre più avanzate tecnologicamente. Si pensi ad

esempio all’invenzione (purtroppo) della bomba atomica, o dei razzi V2 usati dai

tedeschi per bombardare Londra.

Nonostante ciò la vera innovazione durante la seconda guerra mondiale, fu la

tendenza a dare un ruolo di primaria importanza all’informazione. I paesi coinvolti

si resero conto che conoscere in anticipo le mosse del nemico, sapere dove colpire

e avere un sistema di comunicazione efficiente erano prerogative essenziali per

poter vincere il conflitto. 4

Ecco quindi che per la prima volta veniva data alla scienza e all’informazione un

ruolo di importanza vitale.

I primi paesi ad abbracciare questa tendenza furono la Germania, gli U.S.A. e

l’Inghilterra. I 3 paesi cominciarono a finanziare gruppi di scienziati per la creazione

di calcolatori in grado di aiutare in qualche modo nello svolgersi conflitto. I tedeschi

inventarono Enigma, una macchina che permetteva di cifrare e decifrare

informazioni militari segrete che potevano quindi rimanere nascoste agli alleati.

La risposta inglese fu Colossus, un calcolatore elettro-meccanico (purtroppo

andato distrutto durante i bombardamenti di Londra) in grado di “svelare” in parte i

segreti di Enigma.

L’America finanziò invece un progetto di un calcolatore in grado di eseguire in 30

secondi (i calcolatori di allora erano lentissimi se si pensa alla velocità dei

calcolatori odierni) calcoli di natura balistica (traiettoria dei missili ect.) che

richiedevano ad un matematico un’intera giornata. Tale progetto diede a vita ad

ENIAC, il primo calcolatore elettronico a valvole che faceva uso del sistema binario,

ultimato però solo al concludersi della guerra. Il fatto che non dovesse più essere

usato per scopi militari permise agli americani di modificare ENIAC e di utilizzarlo

per varie sperimentazioni di tipo scientifico. Con l’inizio della Guerra Fredda infatti

la scienza, l’informazione e la conoscenza assunsero un ruolo ancora più

importante, e scopo degli U.S.A. era detenere il primato anche in questi campi, non

solo in quello militare.

Al progetto ENIAC si unirono nuovi scienziati e ricercatori, tra cui John Von

Neumann, ideatore del modello logico funzionale alla base di tutti i calcolatori

odierni. Neumann modificò ENIAC seguendo il suo modello e lo rese più facilmente

programmabile. La

programmazione di

ENIAC richiedeva infatti

la modifica di interi

circuiti, e il calore

sprigionato dalle valvole

faceva si che si

guastasse in media ogni

5 ore.

Al progetto ENIAC ne

seguirono altri, che

diedero luce a nuovi

calcolatori dalle

dimensioni sempre più

ridotte, grazie anche

all’invenzione del

transistor. La rivoluzione

informatica era appena

cominciata, eppure già

alcuni scienziati cominciarono a pensare come rendere queste macchine 5

“intelligenti”. Tra questi vi era lo scienziato Alan Turing, inventore del famoso

omonimo test. Cap. 3 Cos’è l’intelligenza?

Per poter costruire una macchina intelligente bisognava innanzitutto definire cos’è

l’intelligenza e, in seguito, stabilire se la macchina costruita è effettivamente

intelligente.

La definizione di intelligenza è stata per anni, e lo è tutt’oggi, materia di dibattito

fra numerosi filosofi e scienziati. Non vi è infatti una definizione di intelligenza vera

e propria, ma esistono due correnti di pensiero principali: quella dell’I.A. forte e

quella dell’I.A. debole.

L’ intelligenza artificiale forte, sostenuta dai funzionalisti, ritiene che un

computer correttamente programmato possa essere veramente dotato di una

intelligenza pura, non distinguibile in nessun senso importante dall'intelligenza

umana. L'idea alla base di questa teoria è il concetto che risale al filosofo empirista

inglese Thomas Hobbes, il quale sosteneva che ragionare non è nient'altro che

calcolare: la mente umana sarebbe dunque il prodotto di un complesso insieme di

calcoli eseguiti dal cervello;

L’ intelligenza artificiale debole, sostiene invece che un computer non sarà mai

in grado di eguagliare la mente umana, ma potrà solo arrivare a simulare alcuni

processi cognitivi umani senza riuscire a riprodurli nella loro totale complessità.

Se determinare cos’è l’intelligenza è molto complicato, ancor di più lo è

determinare se una macchina è pensante o meno. Tra i vari metodi inventati per

questo scopo, sicuramente il più importante è il test di Turing che, nonostante

non sia mai stato superato da alcun calcolatore, è considerato da molti studiosi

piuttosto inaffidabile. Per questo motivo più che determinare se il calcolatore è

effettivamente intelligente, il test viene usato per determinare il livello di

intelligenza del calcolatore.

Il test di Turing consisteva in questo:

un uomo molto intelligente (l’Esaminatore) fa domande e riceve risposte tramite un

circuito telescrivente. All’altro estremo del circuito un uomo, che da le risposte con

intelligenza umana, manovra per una parte del tempo la telescrivente, ma durante

il resto del tempo le risposte le da la macchina. L’esaminatore sa che le risposte

provengono a dall’uomo o dalla macchina, ma non ha indizi per sapere chi dei due

sta rispondendo. Scopo dell’esaminatore e porre domande di cui è sicuro che la

macchina non riesca a rispondere. Se la macchina riesce a rispondere facendo

credere all’esaminatore che la risposta provenga dall’uomo, alla macchina viene 6

attribuito un punteggio. La somma dei punti ottenuti determina il livello di

intelligenza della macchina.

Cap. 4 Le prime I.A. (anni ’50-‘60)

Come tutte le scienze, anche l’Intelligenza Artificiale ha avuto una sua evoluzione

nel corso del tempo.

I primi calcolatori, quali ENIAC e Colossus, si limitavano ad eseguire calcoli sulla

base di istruzioni date passo-passo da un programmatore esperto. Non vi era

alcuna “iniziativa” presa dal calcolatore e di certo la semplice esecuzione

meccanica di calcoli (seppur a velocità elevate) non bastava per poter definire una

macchina “pensante”.

Ciò che comunque rende intelligente un calcolatore è soprattutto il programma (o

l’algoritmo) che manda in esecuzione. Immaginiamo ad esempio di avere due

computer identici: uno manda in esecuzione un programma per effettuare somme

algebriche, l’altro invece un programma che dimostra teoremi. Benché i due

computer abbiano le stesse caratteristiche tecniche il secondo appare più

intelligente, poiché non si limita alla semplice esecuzione meccanica di calcoli, ma

ragiona sui dati in ingresso in modo da poter dimostrare un certo teorema. 7

La difficoltà iniziale a realizzare algoritmi e programmi intelligenti era dovuta al

fatto che non esistevano linguaggi di programmazione veri e propri ma si operava a

livello macchina, modificando il circuito del calcolatore stesso o utilizzando schede

perforate, con difficoltà e tempi di programmazione elevati.

Con l’invenzione dei linguaggi di alto livello, ne furono ideati alcuni studiati

appositamente per le intelligenze artificiali. I più famosi sono il LISP e il PROLOG.

Quest’ultimo in particolare è stato semplificato in modo da poter essere usato e

capito anche da chi non è un esperto programmatore. L’intelligenza artificiale è

infatti un campo a cui partecipano studiosi di diverse discipline quali filosofia,

matematica, psicologia e non solo informatica.

La semplicità d’uso dei linguaggi di alto livello permise di creare i primi programmi

che permettessero ai computer di emulare il pensiero umano. Veniva considerata

intelligenza artificiale, il calcolatore in grado di osservare, confrontare ma

soprattutto imparare.

Uno dei primi programmi (e forse anche il più famoso) considerati “intelligenti”, fu

quello ideato dal dr. Arthur Samuel per giocare a dama. Il programma, scritto in

assembly e fatto girare su un IBM 7094, rimase famoso nella storia dell’I.A. per aver

battuto nel 1962 il campione di dama Robert Nealey, il quale non perdeva una

partita da ben 8 anni.

La dama è il tipico gioco che implica un certo sforzo per la mente umana, e il solo

fatto che il calcolatore riuscisse a giocare e a ragionare sulle mosse da compiere

(quindi anche osservando le mosse dell’avversario) , era un enorme passo avanti

per l’epoca. Il programma ideato da Nealey però fu importantissimo perché fu uno

dei primi ad apprendere. Quando Nealey programmò il calcolatore infatti, non

fece altro che inserire le regole base del gioco e quelle istruzioni per memorizzare

le sequenze di gioco . La prima volta che il programma fu mandato in esecuzione, il

calcolatore si comportava come un principiante, e persino un bambino poteva

batterlo. Man mano che giocava però memorizzava su un nastro sia le mosse che

permettevano di avanzare e guadagnare qualche pezzo, sia quelle in cui perdeva, e

col passare del tempo era in grado di realizzare strategie di gioco sempre più

complesse. Dopo migliaia di partite fu in grado di battere il suo stesso creatore che