Se segui il mio blog e i miei canali social, saprai che di solito condivido le mie iniziative formative, oltre al materiale che ritengo possa essere utile, ma in questo articolo voglio invece offrirti il resoconto della mia recentissima esperienza come studente di un corso di formazione estremamente significativo. Dopo aver chiuso la stagione da formatore anche per quest’anno scolastico con il webinar sulla gamification, infatti, ho dedicato del tempo alla mia formazione personale e professionale, seguendo prima un corso online sulla realtà virtuale organizzato dal polo STEAM di Busto Arsizio e poi quello di cui ti parlo oggi. Non è finita qui, perché la prossima settimana inizia un’altra avventura, di cui parlerò a tempo debito (anzi tieni d’occhio Instagram!).
Oltre a raccontare l’esperienza del corso, in questo articolo troverai materiale utile di riflessione sull’Intelligenza Artificiale e attività pratiche da svolgere in classe per docenti di qualsiasi disciplina e per l’insegnamento dell’Educazione Civica.
CORSO RESIDENZIALE ALLE TERME DI VALDIERI
Tra i corsi residenziali offerti in questo periodo dai Poli STEAM, ho avuto il piacere di partecipare a quello organizzato dal polo STEAM di Cuneo, il Liceo Classico e Scientifico Statale “Silvio Pellico – Giuseppe Peano”, dall’11 al 14 luglio 2022 nell’affascinante cornice delle Terme Reali di Valdieri.
Come dicevo sopra, se conosci il mio blog, sai che lo utilizzo proprio per condividere quanto apprendo con i colleghi, pertanto se avrai pazienza troverai in questo articolo materiale (gentilmente concesso dal polo) e spunti per riflettere con gli studenti e progettare attività didattiche in classe sul tema dell’Intelligenza Artificiale. Se è la prima volta che capiti qui, dopo l’articolo dai pure un’occhiata in giro e se ti fa piacere iscriviti alla newsletter cliccando QUI, in modo da restare aggiornato sulla pubblicazione di nuovi contenuti.
Veniamo al corso: natura incontaminata, cielo stellato, acqua termale e una proverbiale ospitalità hanno accompagnato un percorso intenso, con due giorni perlopiù dedicati al viaggio e all’accoglienza (il primo e l’ultimo) e due di formazione piena con esperti di assoluta competenza. Ecco l’elenco dei relatori:
PROF. NORBERTO PATRIGNANI, PROF. GIORGIO DELZANNO, PROF.SSA GIOVANNA GUERRINI, PROF.SSA TERESA NUMERICO, PROF.SSA CECILIA FISSORE, PROF. MATTEO SACCHET, PROF. FRANCESCO FLORIS
Nonostante il periodo e il luogo non proprio comodissimo da raggiungere, circa ottanta temerari docenti di diverse discipline (dalla Matematica alla Filosofia) hanno deciso di incontrarsi (talvolta anche scontrarsi, dialetticamente s’intende), confrontarsi e mettersi in gioco per acquisire nuove competenze e riflettere su un futuro che è ormai già giunto, sulla presenza costante degli algoritmi di Intelligenza Artificiale nella nostra quotidianità imprescindibilmente legata al mondo dei social e in generale della rete. Si è riflettuto su forme e utilizzo dell’IA, sui limiti che dovremmo porci e si sono analizzati tanti casi studio, dalla giustizia (anche preventiva) alla guida autonoma. Da umanista digitale ho particolarmente gradito il taglio etico del corso, che ha permesso di approfondire tanto i vantaggi quanto le problematiche, senza inutili demonizzazioni.
L’iniziativa formativa offriva la possibilità di iscriversi ad uno di ben quattro percorsi:
- Corso A: Big Data e IA: rischi e opportunità
- Corso B: Matematica e Data Science: dati-big data-IA
- Corso C: Dal Coding alla Robotica Educativa
- Corso D: Alla scoperta delle STEAM con materiali poveri
Non tutto era propriamente incentrato sulle IA come quello che seguito io (corso A), ma machine learning e intelligenza artificiale sono stati i fili conduttori di tutto il percorso indipendentemente dal gruppo di studio. La scelta del corso A non è stata casuale tra l’altro, oltre al fatto che sono iscritto al CdL in Informatica presso La Sapienza di Roma, sto da un po’ lavorando su un progetto, di cui magari ti parlerò in futuro.
Su Scuola Futura puoi trovare la descrizione dei quattro corsi, ora però mi concentrerò su quello che ho seguito io, cercando di fornirti spunti di riflessione e materiale per la tua pratica didattica, come promesso.
Big Data e IA: rischi e opportunità
Il primo incontro, in aula magna con tutti i i gruppi, ha proposto una ricca ed interessante lezione del prof. Patrignani (POLITO) su Big Data e Intelligenza Artificiale, in particolare sulle interazioni uomo-macchina. L’intervento ha avuto innanzitutto un taglio storico, da Raimundo Lulio, passando da Ada Byron per arrivare agli innovatori del secolo scorso Alan Turing (con le sue macchine) e John von Neumann con la sua architettura . Avendo da poco superato l’esame di Sistemi Digitali, ho gradito il ripasso, mentre abbastanza inedita è stata per me la riflessione sulla Computer Ethics e di sicuro approfondirò lo studio del suo fondatore, Norbert Wiener.
La panoramica storica è proseguita con le menzioni delle innovazioni di Olivetti, della nascita di Internet e della recente nascita dell’hardware libero con il progetto Arduino nel 2005, per poi arrivare ai tempi recentissimi per affrontare i problemi legati alla diffusione e al controllo dell’informazione. Se non lo hai già fatto, ti consiglio un interessante documentario distribuito da Netflix, in cui si tratta proprio di social media e del capitalismo della sorveglianza, “The Social Dilemma“, i miei studenti sono stati estremamente colpiti dalla visione. Riporto a tal proposito la citazione, dal materiale del relatore, di Shoshana Zuboff della Harvard Business School:
In una civiltà dell’informazione,
le società sono definite dalle domande sulla conoscenza –
come è distribuita,
l’autorità che ne regola la distribuzione
e il potere che protegge tale autorità.
Chi ha la conoscenza?
Chi decide ‘chi ha la conoscenza’?
Chi dedice ‘chi decide chi ha la conoscenza’?
I Capitalisti della Sorveglianza ora
detengono le risposte a ciascuna domanda,
anche se non li abbiamo mai eletti per governare.
Questa è l’essenza del colpo di stato epistemico
Vorrei, ma non posso riportarti tutto l’intervento per filo e per segno, anche perché immagino che smetteresti di leggere, a meno che tu non sia affasciato dall’argomento quanto lo sono io. Ti lascio però un’interessante slide riassuntiva dei principi etici a cui dovrebbe ispirarsi l’utilizzo dell’intelligenza artificiale:
Se come me sei un fan di Asimov troverai delle analogie, magari ad un livello maggiore di complessità, rispetto ad uno scrittore che ha immaginato quello che sta accadendo adesso con decenni di anticipo, prevedendo problematiche e dilemmi etici. Per questo troverai delle sue opere tra i consigli di lettura in fondo all’articolo, letture a mio avviso illuminanti, più antropologiche che fantascientifiche.
Dopo questo interessante contributo apripista, i gruppi si sono divisi per lavorare in differenti laboratori.
Nteflix Reccomandation Engine
Il mio gruppo ha proseguito con un interessante laboratorio tecnico, tenuto dal prof. G. Delzanno (DIBRIS UniGE), sugli algoritmi di suggerimento dei film di Netflix, il “Netflix Recommendation Engine”. Anche di questo laboratorio ti lascio qualche spunto di approfondimento, in particolare su Content e Collaborative Filtering:
Provare a replicare la matrice che calcola i suggerimenti di Netflix potrebbe essere un modo originale di spiegare agli studenti concetti matematici, come l’errore quadratico medio, rendendo la lezione più interessante, se insegni matematica ti consiglio di provare, noi siamo rimasti molto sorpresi!
Imparzialità degli algoritmi e risultati olimpici
Nel pomeriggio altri due interessanti corsi, uno propriamente incentrato sulle scelte etiche che dovrebbero essere alla base dell’utilizzo dell’IA, tenuto dalla prof.ssa Numerico (UniRoma 3), docente di Filosofia della Scienza, che ci ha invitati ad un vero e proprio brainstorming, di quelli da ripetere assolutamente in classe per stimolare la discussione sull’etica dell’intelligenza artificiale.
Nel secondo intervento, invece, la prof.ssa Guerrini (DIBRIS UniGE) ci ha parlato di big data con particolare riferimento ai giochi olimpici, ecco qualche spunto di riflessione e un elenco di strumenti utili per analizzare i dati:
Secondo giorno
Proseguo velocemente con gli argomenti del secondo giorno, prima di arrivare alle conclusione e suggerirti delle letture attinenti.
Metodi di valutazione
Come nella giornata precedente, la prof.ssa Numerico, più che ad un laboratorio pratico ci ha invitati ad un altro brainstorming, un laboratorio dell menti, questa volta su un tema a me caro sul quale ho costruito anche uno dei miei corsi per le scuole, quello della valutazione. In particolare su come i sistemi automatici di valutazione e gli algoritmi che vengono utilizzati oltreoceano e probabilmente verranno utilizzati un giorno anche da noi, possano effettivamente coadiuvare il docente nel valutare. La maggior parte dei docenti si è dimostrata abbastanza scettica sulla reale possibilità che l’IA possa effettivamente riuscire a valutare lo studente tenendo conto di tutti i fattori che entrano in gioco in questa operazione. Per quanto mi riguarda, ho rischiato il linciaggio quando ho asserito che per me il problema non si pone, dal momento che ritengo superata la valutazione basata sui numeri, in favore di un processo di apprendimento basato su feedback e sulla metacognizione, allo scopo di rendere evidenti al discente stesso i propri processi di apprendimento… A parte gli scherzi, la discussione è stata molto animata e ha fornito spunti di riflessione interessanti, proprio l’arricchimento che solo il confronto può dare.
Algoritmi a processo
La seconda giornata è stata un crescendo di attività stimolanti: il corso della proff.sa Guerrini sull’utilizzo di algoritmi che aiutano i giudici americani a stimare la recidività dell’imputato e i connessi problemi etici ha fornito degli interessanti spunti di discussione. Se vuoi portare l’argomentoi in classe, puoi fare una ricerca sul software CONPAS (Correctional Offender Management Profiling for Alternative Sanctions), un tipico esempio di quanto l’Intelligenza Artificiale stia già condizionando le nostre vite, in modi anche spesso inaspettati (converrai con me che una cosa è suggerire dei film, un’altra decidere della permanenza in carcere di un individuo). Difatti, si è scoperto che l’algoritmo era discriminatorio. Ti lascio qualche slide da cui partire per la tua attività didattica con gli studenti:
E qualche link utile per approfondire l’argomento e progettare la tua attività didattica con gli studenti:
- Analisi della recidività COMPAS:
- Risorse (incluso minicorso e fumetti) su uso responsabile dei dati: https://dataresponsibly.github.io/
- Film Coded Bias (disponibile su Netflix)
Auto a guida autonoma: aspetti sociali ed etici
Dulcis in fundo, la seconda giornata si è chiusa con un seminario di tre ore con il prof. Patrignani. Avremmo principalmente dovuto parlare degli aspetti etici legati allo sviluppo delle auto a guida autonoma, ma ci siano lasciati prendere la mano e il discorso ha spaziato dalle leggi della robotica del mio caro Asimov, agli ethical hackers, alle possibili direzioni in cui si sta muovendo il mondo legato al digitale, con il metaverso e il web 3.0. Ho appreso che esiste un programma strategico per l’intelligenza artificiale anche per l’Italia, elaborato nel 2021 per il triennio 2022-24.
Ma soprattutto sono venuto a conoscenza del progetto Slow Tech, che si occupa di trovare strategie sostenibili all’uso e al riuso dei dispositivi elettronici, in considerazione del fatto che le risorse sono limitate e vanno usate con oculatezza. Il motto del programma è “Verso un’informatica buona, pulita e giusta”, di fianco trovi un utile digramma di Eulero-Venn con i concetti fondamentali. Ne riparliamo nei consigli di lettura.
Venendo alle auto a guida autonoma, il nocciolo della questione è sulle scelte che queste auto dovranno fare in caso di situazioni in cui ci sono a rischio vite umane (chi salvare?), come decidere quale persona possa essere sacrificabile o meno. Insomma, benché le tecnologie avanzino e si affinino sempre di più, ci sono dei dilemmi etici che non si possono superare facilmente e senza che la comunità si interroghi seriamente e in maniera condivisa su come agire. Inoltre, si è discusso anche su valide alternative basate su infrastrutture automatizzate. Di sicuro il progetto Moral Machine del MIT è un’ottimo punto di partenza per accendere il dibattito.
Abbiamo poi realizzato un’attività pratica, in cui si chiedeva, in gruppi, di elencare gli stakeholder coinvolti in un progetto a guida autonoma e le loro connessioni. Trovi del materiale utile, tra cui ti suggerisco la slide si cinque livelli di automazione della auto a guida autonoma (attualmente siamo ai livelli 2 e 3):
Ultimo giorno
La sera di mercoledì è giunta al termine con l’osservazione delle stelle grazie all’Associazione Astrofili della Bisalta, ma poiché tutte le cose belle prima o poi finiscono, anche questa esperienza si è conclusa giovedì 14/07/2022, non prima di sperimentare, grazie ai giovani e competenti ricercatori dell’Univ. di Genova prof.ssa Fissore e prof. Sacchet, un’ultima attività pratica in cui abbiamo confrontato le nostre scelte, in un caso poliziesco con quelle di un algoritmo. Se vuoi ripetere il gioco, trovi i dettagli a questa pagina, sono sicuro che i tuoi studenti troveranno l’attività divertente e tu avrai la possibilità di introdurre la discussione sui social network e sui rischi connessi ad algoritmi usati al posto del ragionamento umano.
Conclusioni
Anche se sono andato un po’ lungo, ti assicuro che ho fatto una gran fatica a selezionare le informazioni acquisite durante questi quattro giorni di formazione intensa e stimolante. Dopo tante riunioni online, mi ci voleva proprio immergermi in un contesto frequentato da tanti docenti con la voglia di innovare, interrogarsi, confrontarsi e mettersi in discussione. Sicuramente ci ho messo un po’ del mio nelle discussioni e nei ragionamenti, il contesto e l’argomento mi sono molto congeniali pertanto non posso che ritenermi soddisfatto sia di quanto ho preso che di quanto ho dato durante il percorso. E poi, ho fatto tanto networking!
Ovviamente un ringraziamento al Polo STEAM di Cuneo, che ha organizzato tutto alla perfezione, rendendo la permanenza più leggera e confortevole.
Spero di essere riuscito a fornirti degli spunti interessanti da cui partire il prossimo anno per attività didattiche con i tuoi studenti, ma prima di lasciarti vorrei aggiungere qualche ulteriore spunto di riflessione e lasciarti delle letture di approfondimento.
Machine Learning e IA
Innanzitutto, è bene precisare che machine learning e intelligenza artificiale non sono la stessa cosa, anche se strettamente correlati. Mentre l’IA è la capacità di un sistema di computer di imitare le funzioni cognitive umane, il machine learning utilizza modelli matematici di dati per aiutare un computer a imparare senza istruzioni dirette. In pratica, più dati acquisisce, più l’algoritmo saprà prendere decisioni accurate. Questo non vuol dire che le decisioni prese siano migliori, perché il dataset potrebbe portare ad esempio a condannare qualcuno solo perché il suo gruppo di appartenenza ha commesso più reati. Si suppone che man mano che apprenderanno, i computer dotati di IA diventeranno più intelligenti, ma da qui alle rappresentazioni umanoidi a cui ci ha abituato la fantascienza ci vuole ancora un po’ (niente cervello positronico al momento).
Consigli di lettura
Eccoci ai consigli di lettura. Ho selezionato, anche sulla base delle indicazioni dei relatori, per te alcune risorse interessanti per avvicinarsi all’argomento (ho aggiunto i link Amazon più in basso):
- Andrew Price, Manifesto dello Slow Tech, 2009.
- Hannah Fry. Hello World: Essere umani nell’era delle macchine. Bollati Boringhieri 2019
- Cathy O’Neil. Armi di distruzione matematica. Saggi Bompiani 2017
- Safiya Umoja Noble. Algorithms of Oppresion, 2018
- Caroline Criado Perez. Invisibili. Einaudi 2020
- Shoshana Zuboff, Il capitalismo della sorveglianza. Il futuro dell’umanità nell’era dei nuovi poteri, Luiss, 2019.
Se vuoi avvicinarti al tema dell’Intelligenza Artificiale da una prospettiva letteraria, lettura imprescindibile sono i testi di Isaac Asimov, autore visionario che ha affrontato il tema dello sviluppo del genere umano da un punto di vista antropologico. In particolare, una lettura che potresti affrontare con gli studenti, estremamente attuale, è il Il sole nudo, testo in cui Asimov ci descrive le avventure del detective Elijah Baley in missione su Solaria, uno dei mondi esterni in cui gli esseri umani vivono a chilometri di distanza ed evitano ogni contatto per paura delle malattie. Altra lettura interessante (da fare prima de Il sole nudo, è Abissi d’acciaio, in cui Asimov immagina l’evoluzione della civiltà umana in città sovraffollate mentre i robot popolano le zone esterne e producono il sostentamento per gli umani, che non riescono nemmeno a stare all’aria aperta (niente Terme di Valdieri per loro). Altro scenario su cui riflettere.
Manifesto dello Slow Tech
Essere umani nell’era delle macchine
Armi di distruzione matematica
Algorithms of Oppression
Invisibili
Il capitalismo della sorveglianza
Asimov – Il sole nudo
Asimov – Abissi d’acciaio
Riflessione conclusiva
Insomma, io la mia idea sul ruolo, i rischi ma anche sulle grandi opportunità legate all’utilizzo dell’intelligenza artificiale l’avevo già e avevo già affrontato il discorso con i miei studenti, ma ho sicuramente aggiunto tanti tanti elementi su cui riflettere e nuove letture da iniziare al più presto, consapevole che una opinione definita e oggettiva, in questo come in tutti i campi, non c’è e non può esserci, ma non per questo non bisogna parlarne, anzi è proprio la discussione il motore dello spirito critico.
E il mio viaggio si è concluso, con Napoli che mi aspettava così, bellissima e lucente da ogni prospettiva e angolazione!
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