Sfoglialibro | Nel mondo dell'intelligenza artificiale con Hello Ruby

Nel mondo dell’

Linda Liukas intelligenza

artificiale con

per giovani tecnologichementi

Nel mondo dell’

Linda Liukas intelligenza

artificiale

Introduzione per i genitori

L’intelligenza artificiale ha già un ruolo importante nelle nostre vite. Questa generazione di bambini e bambine sta crescendo in un mondo in cui i computer ascoltano, rispondono, consigliano, prevedono e imparano rapidamente cose nuove. L’IA fa funzionare i nostri smartphone e migliora la nostra esperienza su Internet, senza che nemmeno ce ne accorgiamo.

In un mondo sempre più tecnologico, tutti dovrebbero avere almeno un’idea di come i computer imparano, di cosa può fare l’IA e di quali siano le sfide etiche dell’intelligenza artificiale. Dovremmo parlare di IA con i bambini perché hanno il diritto di conoscere ciò che incide e inciderà sulla loro vita e il loro futuro.

L’argomento di questo libro è il machine learning, un’area dell’intelligenza artificiale. Si tratta di uno strumento utile per risolvere problemi. Questo volume è stato ideato per essere usato insieme a un genitore. Potete iniziare leggendo l’intera storia oppure concentrarvi solo su alcune pagine e poi esplorare gli esercizi alla fine del volume.

Nei box «Strumenti utili» troverete ulteriori informazioni sugli argomenti trattati. Dedicate un po’ di tempo alle attività, giocate e rigiocate a piacere. Potete anche provare alcune delle attività con l’assistente vocale del vostro smartphone. Lasciate che sia vostro figlio o vostra figlia a sce gliere il ritmo: alcuni vogliono godersi la storia, altri preferiscono esplorare le attività. La cosa più importante è che ciascuno possa trovare nel libro qualcosa che lo (o la) appassioni. In fondo al libro è stato inserito un glossario che elenca i concetti più rilevanti. Su helloruby.com trove rete le risposte e altri contenuti scaricabili.

L’intelligenza artificiale si sviluppa velocemente!

L’IA del futuro è come un cane, un fantasma, un amico, un aiutante o un assistente zelante? La risposta non ce l’ho, ma il mio consiglio per i piccoli ballerini, le piccole biologhe danza e tutti gli altri e le altre è di affrontare il mondo dell’IA del futuro con fiducia e ottimismo. Basta solo un approccio curioso, pratico e impavido.

Ruby e i suoi amici

Ruby

Mi piace imparare cose nuove e detesto arrendermi. Adoro condividere le mie opinioni. Vuoi qualche esempio? Il mio papà è il numero uno. Sono molto brava a raccontare le barzellette. Combino un sacco di guai e mi piacciono i cupcake ma senza fragole, grazie.

Il mio compleanno:

24 febbraio

Il mio motto:

«Perché?»

Le mappe, i codici segreti e chiacchierare

Cosa mi interessa: Il mio superpotere:

Cosa mi infastidisce:

Non sopporto la confusione

Julia

Riesco a immaginare cose incredibili

Da grande vorrei fare la scienziata. La robotica mi interessa molto. Ho un robot giocattolo dotato di IA che è il più carino e il più sveglio di tutti. Ruby è la mia migliore amica e Django è il fratellone migliore che si possa avere.

Il mio compleanno:

Cosa mi interessa:

14 febbraio

La scienza, la matematica, l’India, saltellare

Cosa mi infastidisce:

Robot

Il mio motto:

Il mio superpotere:

La gente che salta alle conclusioni

Fammici pensare

Riesco a fare tante cose tutte assieme. Tipo cento!

Sono un robot agile, pulito e verde. Sono bravo nei calcoli. Ho un’ottima vista e molta memoria.

Il mio compleanno:

Cosa mi interessa:

I robot festeggiano tutto l’anno

La statistica

Cosa mi infastidisce:

È una questione di gusti

Il mio motto:

Il mio superpotere:

Se non ci riesci la prima volta, riprova un miliardo di volte

Non ho bisogno di dormire o di mangiare, ma sono ghiotto di elettricità

Da grandi saremo: Artista

Biologo Scienziata

Giornalista

Inventrice

Chef

Dottoressa

Calciatore

Ruby e Julia sono migliori amiche. Vivono nella stessa via e ogni giorno vanno a scuola a piedi insieme.

Una mattina Ruby suona il campanello di Julia.

«Sei pronta?» chiede Ruby.

«Decisamente no» sbuffa Julia.

«Il robot fa le bizze. Ha sparpagliato sul pavimento tutti i miei libri, i miei quaderni e le mie penne».

«Forse il robot si annoia, visto che sta a casa tutto il giorno» pensa Ruby.

«Forse il robot ha bisogno di qualcosa da fare» riflette Julia.

«Ho un’idea» esclama Ruby.

«Portiamo il robot a scuola».

Quaderno delle attività

Che cos’è l’IA? È una macchina intelligente, un robot spaventoso o un assistente amichevole? E come imparano i computer? Mettete via matite e libri, perché scopriremo come si addestrano le macchine.

Non sono un robot.

Seleziona tutte le immagini che corrispondono a questa:

CONFERMA

IA sta per Intelligenza Artificiale.

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COS’È L’IA?

Alla fine, il robot di Julia è stato molto bravo a imparare cose nuove. Grazie all’Intelligenza Artificiale, le macchine possono risolvere problemi che in passato potevano essere risolti solo con l’intelligenza umana. In futuro l’IA sarà in grado di guidare un’auto, diagnosticare malattie o scrivere storie.

Strumenti utili:

L’Intelligenza Artificiale o IA è un insieme di software e hardware che operano in situazioni nuove utilizzando la logica. L’Intelligenza Artificiale può essere un robot, una macchina, un programma di calcolo all’interno di una App oppure un bot che compare sullo schermo del computer.

L’Intelligenza Artificiale è in grado di trovare risposte alle domande, ma non è dotata di buon senso, emozioni e coscienza.

L’Intelligenza Artificiale cambia e si evolve continuamente. Oggi è in grado di eseguire compiti ben definiti e specifici, motivo per cui viene chiamata IA debole. L’IA può essere più veloce e migliore di un umano nel risolvere compiti specifici, ma siamo ancora lontani dalla vera intelligenza delle macchine. Un’IA forte, che permetta alla macchina di risolvere un’ampia gamma di problemi così come fanno gli esseri umani, non è ancora stata sviluppata.

» IA debole » IA forte » Intelligenza umana » IA

Attività 1: Intelligenza artificiale

Dov’è l’IA?

Riconoscere l’IA non è sempre facile, perché di solito si nasconde e aiuta solo quando serve. Se l’oggetto o il dispositivo capisce il parlato, riconosce gli oggetti, regola il suo comportamento in base alla situazione o sa darti un consiglio personalizzato, è probabile che sia dotato di IA.

Di seguito è riportato un elenco di oggetti e cose. Quali di essi sono dotati di IA?

Scegli l’opzione corretta.

SVEGLIA

CANALE VIDEO

Parliamone insieme

Pensa insieme a qualcuno a quando avete usato l’intelligenza artificiale e a che scopo.

GIOCO PER IL COMPUTER INSEGNANTE

UN TELEFONO CON ACCESSO A INTERNET

TERMOMETRO MACCHINA

FOTOGRAFICA CHE

RICONOSCE I VOLTI

Attività 2: IA debole

Facile facile

I compiti che sono facili per gli esseri umani non lo sono necessariamente per l’IA.

Gli esseri umani sanno pensare in modo creativo e indipendente. L’IA, invece, è in grado di elaborare enormi quantità di dati in modo rapido e preciso. Gli esseri umani possono provare molti sentimenti. I computer non hanno sentimenti propri.

Guarda le immagini qui sotto e pensa a chi potrebbe svolgere meglio il compito: l’uomo o l’IA?

Mi riesce bene immaginare le cose.

So saltare su una gamba sola senza allenamento.

So di che colore sono gli occhi della nonna.

Conosco tutte le mosse possibili di scacchi.

So consolare molto bene.

Riesco a finire un libro in pochi secondi.

So dire che tempo fa a New York stando dall’altra parte del mondo.

So girare dei pancake fantastici.

So qual è la cosa buffa che succede alle pagine # di questo libro.

So calcolare in meno di un secondo quanto fa 679898323243 + 74920284.

Disegna qualcosa che un computer è in grado di fare meglio di un essere umano. Disegna qualcosa che un essere umano è in grado di fare meglio di un computer. Parliamone insieme

Attività 3: Intelligenza artificiale

Puzzle di intelligenza

L’intelligenza umana si basa sulla capacità del nostro cervello di gestire le informazioni per risolvere compiti nuovi e diversi. Gli esseri umani possono essere intelligenti in molti modi. Questo è uno dei motivi per cui costruire un’IA è così impegnativo. I pezzi di questo puzzle mostrano diversi tipi di intelligenza. Abbina le spiegazioni dei bambini con le tessere giuste.

INTELLIGENZA MUSICALE

INTELLIGENZA SOCIALE

INTELLIGENZA SPORTIVA

Parliamone insieme

Rifletti insieme a qualcuno su cos’è l’intelligenza. Riuscite a trovare altre tessere del puzzle dell’intelligenza?

INTELLIGENZA LINGUISTICA

INTELLIGENZA MATEMATICA

INTELLIGENZA VISIVA

Imparo in fretta a suonare nuovi strumenti e ricordo le melodie con facilità.

Ho costruito una casa sull’albero.

Sono bravo a giocare a palla.

VELOCITÀ

Vado molto d’accordo con tutti i miei compagni di classe.

POTENZA DI CALCOLO PRECISIONE

So fare la ruota e la verticale.

Parliamone insieme

Condividi tre cose che ti riescono bene. Quale tipo di intelligenza potrebbe essere collegata a queste cose?

Mi piacciono i puzzle, gli scacchi e gli indovinelli.

Sono capace di disegnare una navetta spaziale tridimensionale.

Leggere mi viene facile e mi piace un sacco.

Attività 4: Intelligenza umana

È buon senso!

Il buon senso e l’esperienza aiutano gli esseri umani in situazioni dove l’intelligenza artificiale resta ancora spiazzata. In origine i ricercatori pensavano che l’IA potesse imitare l’intelligenza umana in modo diretto, proprio come noi impariamo a conoscere il mondo. Hanno dedicato molto tempo a descrivere il mondo e a dare regole ai computer. Tuttavia, lo sviluppo di questo tipo di IA (detta anche IA simbolica) è stato molto lento.

Riesci a risolvere i seguenti enigmi? Questo tipo di operazioni è ancora difficile per una macchina, ma piuttosto facile per te.

Inizio della storia

Dopo la scuola

Ruby e Julia sono andate in gelateria a prendersi un cono.

Fine della storia

Le bambine hanno buttato il gelato nel cestino.

Le bambine hanno mangiato il gelato tornando a casa.

Le bambine avevano in mano dei rifiuti.

Le mani di Ruby erano sporche.

I rifiuti avevano un sapore buonissimo.

Le bambine hanno buttato i rifiuti nel cestino.

Ruby ha deciso di lavarsi le mani.

Ruby si è messa i guanti.

LATTE

LATTE

Sai risolvere gli enigmi?

Il pallone da calcio entra in una borsa sportiva. La borsa sportiva entra in uno zaino. Il panda peluche è più piccolo del pallone da calcio.

Il panda peluche sta nella borsa sportiva?

Julia raccoglie un libro da terra.

Julia mette il libro nello zaino.

Julia prende la corda per saltare.

Julia prende una mela.

Quante cose ha in mano Julia?

Se la sera metti i libri di scuola nello zaino, li ritrovi lì la mattina dopo?

Mi serve più buon senso!

• Elenca cinque cose che metti spesso nello zaino di scuola.

• Elenca cinque cose che si trovano nella maggior parte delle aule scolastiche.

Glossario

Algoritmo

Un algoritmo consiste in una serie di passi specifici da seguire per risolvere un problema.

Apprendimento non supervisionato

L’apprendimento non supervisionato viene utilizzato quando i risultati desiderati non sono noti in anticipo, ma il computer cerca dei modelli nei dati. Il computer può rilevare discrepanze che non appartengono ad alcun gruppo.

Apprendimento per rinforzo

Apprendimento per rinforzo significa imparare dall’esperienza. Al computer viene dato un obiettivo e un feedback su quanto funziona bene in situazioni diverse, senza dargli le risposte giuste. Il computer proverà a programmare diverse soluzioni. Se un programma funziona, il computer riceve una ricompensa e continuerà a lavorare in quella direzione. Se un programma non riceve una ricompensa, verrà abbandonato.

Apprendimento supervisionato

Algoritmo di machine learning utilizzato quando il risultato desiderato è noto in anticipo. Nell’apprendimento supervisionato, al computer vengono forniti esempi di risposte corrette da utilizzare come materiale didattico. L’apprendimento supervisionato può essere utilizzato anche per fare

previsioni. Se al computer vengono forniti dati sufficienti può prevedere, ad esempio, il meteo del giorno successivo o il più probabile prossimo acquisto del computer.

Bias (Pregiudizio)

La scelta di training data che, per vari motivi, non rispecchiano la situazione reale. Se gli esempi nei training data sono errati o sbilanciati, il risultato sarà distorto e scorretto.

Captcha

Un metodo per garantire che l’utente di una pagina web o di un servizio sia un umano e non un robot. CAPTCHA deriva dalle parole inglesi Completely Automated Public Turing Test to tell Computers and Human Apart, un test automatico per distinguere i computer dagli umani.

Caratteristica

Una caratteristica dei dati che può essere utilizzata nei modelli di machine learning (apprendimento automatico).

Etica

L’etica si occupa di questioni relative a ciò che è giusto e ciò che è sbagliato.

Hardware

È l’insieme delle parti fisiche di un sistema informatico. Ad esempio, il monitor, i componenti e la tastiera.

Intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale è un insieme di programmi e dispositivi che operano in maniera logica in situazioni nuove. L’IA consente alle macchine di imparare a fare cose che prima richiedevano l’intelligenza umana. Intelligenza artificiale debole significa che la macchina risolve un compito ben definito per il quale è stata addestrata. L’intelligenza artificiale Forte, in cui una macchina potrebbe gestire una serie di problemi come un essere umano, non è ancora stata sviluppata.

Machine learning (Apprendimento automatico)

Il machine learning è la capacità di un computer di imparare a risolvere compiti basati su esempi. Il machine learning non consiste nel fornire istruzioni passo passo al computer. Piuttosto, la macchina impara a prevedere la risposta attraverso training data e algoritmi di apprendimento.

Modello

Con l’aiuto di training data, algoritmi di insegnamento e machine learning, il computer costruisce un modello. Gli esseri umani possono verificare con i testing data che il modello funzioni correttamente.

Programmazione Istruzioni date al computer per eseguire un compito specifico. Il programmatore scrive le istruzioni in un linguaggio che il computer comprende. Esistono molti linguaggi di programmazione diversi.

Robot

Un robot è solitamente una macchina o un dispositivo che può essere programmato con un computer per fare diverse cose in un ambiente fisico. Un bot è un programma che esegue vari compiti in un ambiente virtuale, ad esempio un assistente vocale.

Sensore

I sensori rilevano eventi o modifiche nel loro ambiente e poi forniscono un output (risultato). I sensori permettono di misurare, ad esempio, la temperatura, la luce o la pressione.

Software

I programmi, le applicazioni e i dati di un sistema informatico. Tutte le parti non fisiche di un computer.

Training data

Dati utilizzati per insegnare gli algoritmi di machine learning. I training data possono contenere testi, immagini, suoni o video.

MELA

NON MELA

MODELLO TRAINING DATA

Linda Liukas

viene da Helsinki (Finlandia). È programmatrice, narratrice e illustratrice. L’idea di Hello Ruby esordisce su Kickstarter, raggiungendo l’obiettivo di 10.000 dollari di finanziamento in sole tre ore e mezzo, per poi superare i 380.000 dollari di fondi totali raccolti. A oggi è stato tradotto in oltre venti lingue. Linda Liukas è una figura di primo piano nel mondo della programmazione e ha lavorato nel campo dell’edutech prima ancora che venisse chiamato così. Il suo TED Talk ha raggiunto oltre un milione di visualizzazioni. Linda è la fondatrice di Rails Girls, un fenomeno globale che insegna i fondamenti della programmazione alle giovani donne di tutto il mondo. I workshop organizzati da volontari in oltre 250 città hanno insegnato le basi della programmazione a oltre 10.000 donne.

Dopo aver lavorato presso la Codecademy, azienda di New York che si occupa dell’insegnamento della programmazione con milioni di utenti in tutto il mondo, Linda ritiene che il codice sia l’alfabetizzazione del ventunesimo secolo e che le persone abbiano un bisogno urgente di saper parlare l’ABC della programmazione. Secondo lei, il mondo è sempre più gestito dai software e ravvisa la mancanza di diversità tra coloro che li progettano, cosa che potrebbe essere affrontata diffondendo la conoscenza della programmazione tra i bambini attraverso narrazioni avvincenti. Linda stessa, non avendo mai superato la fase delle favole, vede il web come un labirinto di storie e vuole sentire più voci diverse in quel mondo. Linda ha studiato economia, design e ingegneria all’Aalto University e ingegneria di prodotto presso la Stanford University. Nel 2013 è stata selezionata come Ruby Hero (il riconoscimento più ambito nella comunità di programmazione Ruby), è Digital Champion per la Finlandia, nominata dal commissario europeo Neelie Kroes e, nel 2014, le è stato conferito lo State Award for Children’s Culture.

lindaliukas.fi @lindaliukas helloruby.com/it

Julia ha un giocattolo incredibile: un piccolo robot. Un giorno lei e Ruby lo portano a scuola, pensando che se la caverà benissimo. Ma l’intelligenza artificiale e l’intelligenza umana non funzionano allo stesso modo, e le due amiche lo impareranno presto...

In questa divertente avventura bambine e bambini scopriranno in che cosa gli esseri umani e i computer si assomigliano e si differenziano e quali sono i loro punti di forza. Grazie alle attività incluse in ogni capitolo, i futuri programmatori giocheranno con la loro immaginazione e impareranno come si insegna a un computer.

«[Linda Liukas] desidera che i bambini comprendano e si innamorino della logica informatica di base così che in futuro siano in grado di formulare codici con la stessa facilità e creatività con cui creano costruzioni con i LEGO®».

— The Wall Street Journal

«Hello Ruby di Linda Liukas è per metà un libro illustrato e per metà un quaderno di attività, presentato in una deliziosa confezione. Lo adoro perché introduce alla programmazione senza che sia necessario avere un computer».

— GeekMom.com

Visita il sito HELLORUBY.COM/IT e scopri il mondo di Ruby!

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Linda Liukas