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«Algoritmi per un nuovo mondo» è stato pubblicato nell’aprile del 2021 dalla Casa Editrice Dedalo nella collana Grandi voci, «una collana con testi brevi e vivaci, che riproducono i tempi e lo stile di una lectio magistralis». L’autore, Alfio Quarteroni, è un matematico, professore presso il Politecnico di Milano e presso l’École Polytechnique Fédérale di Losanna, fondatore e direttore del MOX – laboratorio di Modeling and Scientific Computing –, insignito della cattedra Galileiana della Scuola Normale Superiore di Pisa.

Leggere questo testo è un po’ come trovarsi davanti Alfio Quarteroni che ci racconta la matematica che ha studiato in questi anni: il tono non è quello di una conferenza, ma di una chiacchierata informale e semplice da seguire. L’avvio è dato dalla pandemia, con la matematica che ha permesso di prevedere, e quindi gestire, la diffusione del virus. Già nelle prime pagine troviamo la definizione di modello matematico, «una “macchina matematica” che trasforma un input in un output, un ingresso in una uscita, relativamente a un fenomeno che si sta osservando». La necessità è però quella di esprimere questo fenomeno attraverso le equazioni. Dopo una breve storia dei modelli legati alla pandemia e una piccola descrizione dei modelli SIR, il secondo capitolo è autobiografico: Quarteroni racconta il suo percorso, a partire dal suo diploma di ragioneria, fino allo studio della matematica, avvenuto quasi per caso, a causa della «grande fascinazione per una materia difficile, sconosciuta e temuta da tutti gli studenti». Anche la sua carriera di ricercatore comincia per caso, visto che aveva già accettato «un’interessante proposta di lavoro in un’importante azienda nazionale». Da lì in avanti, Quarteroni si trova ad affrontare problemi matematici sempre più complessi, fino ad arrivare a mettere in dubbio l’idea comune di matematica come di una scienza esatta: i computer «consentono di trovare soluzioni a problemi complessi altrimenti introvabili», ma approssimate. Informatica e matematica procedono quindi come in una danza: «Computer più potenti stimolano i matematici a sviluppare modelli per problemi più complessi. Questi generano modelli numerici con un numero sempre più grande di equazioni che richiedono, a loro volta, computer più potenti», in una sorta di circolo virtuoso che permette la crescita di entrambe le discipline.

La breve storia dell’informatica che ne segue, unita ai numerosi esempi tratti anche dall’esperienza dell’autore, mostra la complessità dei modelli: «per simulare un singolo battito cardiaco, la cui durata è di circa un secondo, possono essere necessari alcuni giorni su un grande cluster di computer paralleli.» Parlare di Intelligenza Artificiale e di reti neurali, a questo punto, diventa necessario e naturale. L’impostazione di partenza è quella del matematico che cerca innanzi tutto di definire gli oggetti con i quali sta lavorando e quindi il primo passo di Quarteroni è quello di definire l’Intelligenza Artificiale, passando attraverso la storia degli ultimi decenni. È impressionante come in realtà questi argomenti impattino su ogni ambito della nostra vita e la grandissima esperienza di Alfio Quarteroni garantisce un’ampia galleria di esempi, alla portata di ciascuno di noi.

Il penultimo capitolo è dedicato alla matematica: Quarteroni indaga i metodi di addestramento dell’Intelligenza Artificiale e parlare di machine learning porta a intuire come anche la scelta di un buon modello diventi «cruciale per la realizzazione di un efficace algoritmo di apprendimento automatico». La rappresentazione grafica dei processi, realizzata tramite grafi, permette di comprendere ancora meglio il problema. Mentre il lettore è invitato a prendere consapevolezza di quanto la matematica sia diventata sempre più fondamentale nella nostra quotidianità, l’ultimo capitolo è dedicato agli aspetti etici e morali dell’Intelligenza Artificiale.

L’ottimismo di Alfio Quarteroni pervade le pagine, tanto che, in conclusione, l’autore dichiara che «l’Intelligenza Artificiale fornirà strumenti analitici nuovi per stimolare e potenziare la creatività di scienziati, artisti, musicisti e scrittori». La sua fiducia e il suo entusiasmo per questa nuova rivoluzione nella quale siamo immersi, unite alla sua preparazione sull’argomento, rendono il percorso accessibile anche alle persone che non hanno una preparazione matematica approfondita.