9 Dic 2022

L’Intelligenza artificiale è fra noi – #634

Puntata speciale a tema scientifico. Un nuovo software gratuito di Intelligenza artificiale sta svelando al mondo che forse quel futuro descritto da romanzi e film di fantascienza è meno lontano di quanto sembri. Intanto un nuovo esperimento mostra che il funzionamento del cervello e della coscienza potrebbero dipendere dalle bizzarrie della meccanica quantistica, e in particolare dal fenomeno noto come entanglement, mentre in un altro esperimento gli scienziati hanno spedito una particella indietro nel tempo.

L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE INVADE IL MONDO

Si fa un gran parlare di Intelligenza artificiale, ma quanti di noi l’hanno provata davvero? Quanti hanno avuto a che fare con una forma avanzata di Intelligenza artificiale? Pochi probabilmente, ma questo numero sta aumentando vertiginosamente negli ultimi giorni. Il motivo ce lo spiega Pierre Haski in un articolo su France Inter tradotto su Internazionale dal titolo “L’incredibile salto in avanti dell’intelligenza artificiale”.

Scrive: “Da una settimana il settore della tecnologia è in fermento a causa di un programma di intelligenza artificiale che risponde al nome di ChatGpt-3. Più di un milione di persone in tutto il mondo l’ha già sperimentato, restando a bocca aperta.

Il software, sviluppato dall’azienda californiana Openai, è capace di redigere in pochi secondi testi in diverse lingue e su qualsiasi argomento, dai più seri ai più faceti. I primi sperimentatori non si sono certo risparmiati. Il programma si adatta al contesto ed è capace di rispondere a tutte le domande, compresa la fatidica “qual è il senso della vita?”.

Un mio amico ha sottoposto a ChatGpt-3 l’argomento di un mio articolo della settimana scorsa, e il risultato è stato sconcertante: il testo prodotto contiene informazioni, qualcosa che somiglia a un ragionamento e perfino una prudenza analitica maggiore della mia. Manca solo un punto di vista, e questo fortunatamente mi lascia un piccolo vantaggio qualitativo, trattandosi di un editoriale.

Secondo gli specialisti la potenza e la qualità delle espressioni di ChatGpt-3 non hanno precedenti. Intanto è già stata annunciata una quarta versione in arrivo l’anno prossimo, 500 volte più potente. Sono dati vertiginosi. Questo sviluppo avrà inevitabilmente un impatto su tutti gli aspetti della nostra vita e del nostro lavoro.

Ma si tratta anche di una questione politica e perfino geopolitica. Qualche anno fa un leader politico profetizzava che “chi controllerà l’intelligenza artificiale controllerà il mondo”. Quel leader era Vladimir Putin. Il problema, per lui, è che la partita si gioca sostanzialmente tra statunitensi e cinesi, mentre l’Europa può contare su alcuni talenti ma non su una potenza di fuoco sufficiente.

Ma che cos’è Openai? Il primo dato da registrare è che fra i suoi fondatori figura anche Elon Musk, che però non è più coinvolto nel progetto.Inoltre l’azienda ha uno statuto particolare: è un’azienda “a scopo di lucro limitato”, dunque il suo obiettivo è sviluppare un’intelligenza artificiale che possa portare benefici a tutta l’umanità.

È una bella ambizione, scrive Haski, ma i giochi di potenza e di potere non sono mai troppo lontani. La storia di internet, dai debutti idealisti alle manipolazioni di oggi, ne è un buon esempio. Che poi conclude: “Per il momento ChatGpt-3 diverte i tecnofili, ma è arrivato il momento che l’intelligenza artificiale diventi un argomento di dibattito pubblico e un tema politico. Tanto prima o poi dovremo farci i conti, in un modo o nell’altro”.

Personalmente, ho testato ChatGpt-3 ieri e… è effettivamente sorprendente. Vabbé non è che gli abbia fatto fare granché, ha scelto il nome per il mio cane, che non ho, dandogli le caratteristiche del cane (sempre che non ho), gli ho chiesto di produrre dei brevi testi. È sorprendente il fatto che per la prima volta abbia avuto la sensazione tangibile che questa nuova forma di intelligenza è qui fra noi, non in un laboratorio di ricerca. E lo è ancora di più se consideriamo la velocità con cui aumenta la potenza di calcolo, la famosa legge di Moore. Di questo passo, quanti possono dire di fare un lavoro che fra poco non sarà fatto meglio da una macchina? E il tema di perdere il lavoro è solo uno dei tanti, forse il meno importante. Chissà quante implicazioni sociologiche, antropologiche, culturali ci sono in tutto questo. E la cosa assurda è che quel futuro che esisteva perlopiù nei libri e nei film di fantascienza è davvero già qui. Probabilmente per gli addetti al settore lo era già da anni. Ma il mondo inizia oggi a confrontarsi veramente con questa realtà.

LA COSCIENZA POTREBBE BASARSI SULL’ENTANGLEMENT QUANTISTICO

La meccanica quantistica è una delle cose più affascinanti e incomprensibili che siano mai state scoperte dall’essere umano. Come disse Richard Feynman, uno dei più grandi fisici della storia, “Se è vero che solo pochissime persone possono dire di comprendere la teoria della relatività, penso di poter affermare che nessuno capisce la meccanica quantistica.“

La meccanica quantistica è quella branca della fisica che studia il comportamento delle cose infinitamente piccole, tipo gli elettroni, i protoni, i quark, i fotoni. Ecco, su quella scala lì, la materia si comporta in un modo completamente controintuitivo e impossibile da comprendere completamente per i nostri cervelli. Le particelle si trovano in vari posti contemporaneamente, oppure si comportano come un’onda o come una particella a seconda di cosa stiamo osservando, interagiscono in maniera bizzarra con l’osservatore e hanno relazioni istantanee anche a distanza di miliardi di anni luce. La novità, il motivo per cui vi sto raccontando queste cose, è che nuovi studi sembrano mostrare che il nostro cervello, che abbiamo sempre studiato seguendo le regole della meccanica classica, potrebbe almeno in parte rispondere a quelle della meccanica quantistica, e che potrebbe farlo soprattutto per ciò che riguarda la coscienza. 

Scrive Elizabeth Fernandez su Big Think: “I supercomputer possono batterci a scacchi ed eseguire più calcoli al secondo del cervello umano. Ma ci sono altri compiti che i nostri cervelli svolgono abitualmente che i computer semplicemente non possono eguagliare: interpretare eventi e situazioni e usare l’immaginazione, la creatività e le capacità di risoluzione dei problemi. I nostri cervelli sono computer incredibilmente potenti, che utilizzano non solo i neuroni ma anche le connessioni tra i neuroni per elaborare e interpretare le informazioni.

E poi c’è la coscienza, il gigantesco punto interrogativo delle neuroscienze. Cosa lo causa? Come nasce da una massa confusa di neuroni e sinapsi? Dopotutto, questi possono essere enormemente complessi, ma stiamo pur sempre parlando di un ammasso di molecole e impulsi elettrici”.

La risposta a questa domanda da un miliardo di dollari non esiste, al momento. Tempo fa parlammo della coscienza qui su INMR descrivendola come il più grande mistero dell’evoluzione. Evolutivamente – come spiega molto bene Yuval Noah Harari su Sapiens – la coscienza non ha senso. Il fatto di essere consapevoli dei propri pensieri e delle proprie emozioni, di essere in grado di osservarci, non presenta nessun vantaggio evolutivo apparente. 

Eppure, la coscienza è là, anzi qua. E nessuno sembra averla ancora capita. Adesso però una serie di nuove scoperte scientifiche, pur molto lontane da dare delle risposte esaustive o vagamente definitive, sembrano aprire un nuovo interessante collegamento fra il funzionamento del nostro cervello, l’emersione della coscienza, e le buffe amenità della meccanica quantistica. In particolare uno dei fenomeni più strani (anche se è una bella gara) della meccanica quantistica sembrerebbe operare costantemente nel nostro cervello: l’entanglement. La parola è difficile da tradurre e significa più o meno “intreccio” e indica un fenomeno per cui alcune particelle emesse dalla stessa fonte allo stesso momento (ad esempio pensiamo a dei fotoni, le unità elementari della luce) risultano intrecciate in una maniera strana, per cui se modifichiamo lo stato di una (lasciatemi passare la semplificazione, che non è proprio esatta, ma giusto per far capire il concetto) si modifica istantaneamente anche l’alta, anche se si trova all’altro capo dell’universo.

Prosegue Fernandez: “Alcuni scienziati sospettano che i processi quantistici, incluso l’entanglement, possano aiutarci a spiegare l’enorme potere del cervello e la sua capacità di generare coscienza”. 

Il problema di fare questo tipo di ricerca è che è molto difficile trovare gli indizi di quello che stiamo cercando, perché non è chiaro nemmeno cosa stiamo cercando. La domanda “ci sono fenomeni quantistici all’opera nel nostro cervello, e se sì influenzano la coscienza?” è una domanda molto vaga e aperta. Equivale a chiedersi, c’è vita nell’universo e se sì dove? Vuol dire cercare qualcosa di molto piccolo dentro a qualcosa di molto grande, senza sapere esattamente dove cercarlo. In più, se dei meccanismi quantistici sono all’opera, essi probabilmente utilizzano sistemi di calcolo diversi da quelli che siamo soliti osservare.

Quindi, come si può misurare un sistema quantistico sconosciuto, specialmente quando non disponiamo di alcuna attrezzatura per misurare le interazioni misteriose e sconosciute? Per fortuna c’è un precedente: la gravità quantistica. La teoria vuole che, come per ogni forza che abbia un campo, esista anche un’unità fondamentale associata. Insomma, là fuori dovrebbero esserci dei gravitoni, unità minime della forza di gravità, dalla natura corpuscolare, che però non si riescono a trovare perché, plausibilmente, riescono a forare il tessuto dello spazio-tempo senza restarne intrappolati. 

Poiché la gravità quantistica e i processi quantistici nel cervello sono entrambi processi sconosciuti, di cui se abbiamo fortuna possiamo sperare di intercettare dei segnali, i ricercatori del Trinity hanno deciso di utilizzare lo stesso metodo utilizzato da altri scienziati per cercare di comprendere la gravità quantistica.

Usando una risonanza magnetica in grado di rilevare l’entanglement, gli scienziati hanno rilevato che c’era una corrispondenza diretto fra i picchi del campo elettromagnetico associato al battito del cuore e i picchi di un altro segnale, proveniente dal cervello, corrispondente alle interazioni fra gli spin dei protoni. E non essendoci nessun legame diretto fra i due meccanismi, nessun segnale chimico in atto, è plausibile che si tratti di entanglement quantistico. Non solo: entrambi i segnali svanivano quando i pazienti si addormentavano, il che potrebbe significare che questi meccanismi quantistici sono collegati alla coscienza intesa come stato di consapevolezza.

Conclude l’articolo: “Vedere l’entanglement nel cervello può mostrare che il cervello non è un sistema classico, come si pensava in precedenza, ma piuttosto un potente sistema quantistico. Se i risultati fossero confermati, potrebbero fornire qualche indicazione che il cervello utilizza processi quantistici. Questo potrebbe iniziare a far luce su come il nostro cervello esegue i potenti calcoli che fa e su come gestisce la coscienza”.

ALCUNE PARTICELLE IN LABORATORIO SONO TORNATE INDIETRO NEL TEMPO

Proseguiamo con altre stramberie quantistiche. Recentemente è stato rotto un altro tabù dal punto di vista scientifico, sempre grazie alla meccanica quantistica. Alcune particelle di luce sono state fatte viaggiare sia avanti sia indietro nel tempo, contemporaneamente. È quanto descrivono due studi pubblicati in pre-print sul database Airxiv. Spiega Chiara Di lucente su Wired: “In due prove sperimentali differenti un gruppo di ricercatori internazionale coordinato dall’Università di Oxford e uno coordinato dall’Università di Vienna hanno dimostrato che il cosiddetto quantum time flip (che potrebbe essere tradotto in italiano come “salto temporale quantistico”), ovvero la coesistenza di due processi temporali, uno avanti e uno indietro nel tempo, è possibile: osservando il percorso di fotoni attraverso un cristallo, infatti, ne hanno rilevato la sovrapposizione temporale. Il bizzarro comportamento, che rientra nel campo della meccanica quantistica, potrebbe avere applicazioni future per i computer quantistici”.

Ma come è possibile direte voi? Anche qui, dobbiamo fare riferimento alle bizzarrie della meccanica quantistica. Siamo abituati a vedere il tempo scorrere in un’unica dimensione. Nel mondo classico molti fenomeni hanno una chiara direzione temporale: ad esempio se prendiamo una bacinella di acqua calda e una fredda e le mischiamo avremo dell’acqua tiepida, mentre non succede che a partire da una bacinella di acqua tiepida si separino le particelle di acqua calda da quelle di acqua fredda, e quindi possiamo ricostruire anche dal punto di vista dei sistemi fisici una direzione ben precisa del tempo. Questo però a livello di meccanica quantistica non avviene. Le leggi, le formule che regolano le particelle più piccole non contengono la variabile del tempo, e quindi si può ipotizzare che il tempo, perlomeno come lo immaginiamo noi abitualmente, non esista in quelle dimensioni. Sono trasformazioni simmetriche rispetto al tempo.

Queste osservazioni hanno spinto alcuni fisici teorici, come Carlo Rovelli, ad ipotizzare che il tempo non esista proprio come entità fisica e che la natura più profonda della realtà sia relazionale, quindi determinata da relazioni di causa-effetto.

Erano stati anche ipotizzati, a livello teorico, operazioni non vincolate da una direzione temporale specifica o anche stati di sovrapposizione temporale. Perché un’altra caratteristica delle particelle molto piccole è quella di essere spesso in uno stato di sovrapposizione in cui ad esempio la stessa particella può trovarsi in più luoghi o girare in direzioni diverse allo stesso tempo, almeno finché l’interazione con un osservatore non la fa collassare in una posizione o misurazione specifica (forse su questo tema conoscerete il famoso esperimento mentale del gatto di Schroedinger). Ecco, lo stesso è immaginabile a livello temporale. Possiamo immaginare che la stessa particella si muova avanti e indietro nel tempo allo stesso momento. Questa sovrapposizione è stata chiamata quantum time flip.

“In un certo senso, si può dire che il quantum time flip è il gatto di Schrödinger per la direzione del tempo”, afferma Chiribella al New Scientist. “Invece dello stato di vivo o morto, si tratta di un processo in avanti o all’indietro nel tempo: qualche particella quantistica che può trovarsi in uno stato di sovrapposizione potrebbe controllare lo stato temporale di questo processo. Quindi, come il gatto, si tratterebbe di una sovrapposizione  di processi avanti e indietro nel tempo: il che significa che non sono né avanti né indietro nel tempo, o che sono sia avanti che indietro contemporaneamente”.

Una volta descritto dal punto di vista matematico, i ricercatori hanno voluto dimostrare sperimentalmente la possibilità del quantum time flip. E la cosa sorprendente è che ci sono riusciti. Non vi sto a spiegare come hanno fatto, perché è abbastanza complesso, ma nella pratica hanno osservato un fotone sdoppiarsi e andare nello stesso momento sia avanti che indietro nel tempo. O perlomeno comportarsi come se andasse sia avanti che indietro nel tempo. 

“Adesso – conclude l’articolo – gli esperti di questo campo si auspicano che la scoperta possa avere molto presto applicazioni pratiche, per esempio nell’ambito del supercalcolo quantistico. “Ora abbiamo un nuovo strumento, qualcosa che è stato sepolto lì fin dall’inizio della meccanica quantistica”, afferma Eric Lutz, professore di fisica teorica all’Università di Stuggartt, al New Scientist. “La prospettiva di fare qualcosa di simile, con una sovrapposizione di direzioni temporali avanti e indietro, nei computer quantistici, è eccitante”. 

A me la cosa che sorprende più di tutte è che degli scienziati che hanno per la prima volta mandato un fotone indietro nel tempo siano eccitati perché possono creare computer più potenti.

FONTI E ARTICOLI

#AI
L’Internazionale – L’incredibile balzo in avanti dell’intelligenza artificiale

#cervello
Big Think – Brain experiment suggests that consciousness relies on quantum entanglement

#tempo
Wired – Uno studio dimostra che il quantum time flip è possibile

#wormhole
il Post – Che cosa sono i wormhole, ammesso che esistano

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