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Lo sapevi che è in corso la quarta rivoluzione industriale?

Grazie all’utilizzo di tecnologie che fino a pochi anni fa erano esclusivamente appannaggio del mondo della ricerca, il progresso tecnologico ha fatto un balzo in avanti impressionante. Ora ci troviamo di fronte a una nuova rivoluzione, caratterizzata da un vasto insieme di nuove e complesse tecnologie, fra cui l’Internet of Things, l’Intelligenza Artificiale, la robotica collaborativa, i sistemi di Realtà Aumentata e Virtuale, solo per citarne alcuni. Tutte hanno a che fare con i dati: si tratta, infatti, di tecnologie che generano, trasmettono o elaborano un’enorme quantità di dati, creando valore aggiunto. I dati sono considerati da molti “il nuovo petrolio”, una fonte di ricchezza pressoché infinita, con cui è possibile creare nuovi prodotti e nuovi servizi, per un futuro più sostenibile. Di questo e altro, ce ne parla Gian Antonio Susto, professore associato di Automatica del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione. Ascoltalo qui sotto! 

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Brainteaser. Un progetto europeo per portare l’AI in aiuto ai pazienti affetti da malattie neurodegenerative

Come può l’intelligenza artificiale aiutare a migliorare la cura delle malattie neurodegenerative? In medicina i modelli di machine learning funzionano con successo se il contesto è ben definito. Nell’imaging medicale (radiografie o simili), grazie al lavoro complesso svolto fino ad oggi, l’AI è in grado di analizzare l’immagine e comunicare, per esempio, la presenza o meno di un tumore, offrendo al medico informazioni precise per effettuare una diagnosi. La Radiologia, rispetto ad altri campi della Medicina, è infatti in una posizione favorevole per adottare gli algoritmi e le infrastrutture di AI. Invece, se consideriamo di utilizzare l’AI in ambito clinico per predire la progressione della malattia e migliorarne la cura, il discorso si fa complesso. Ma c’è chi ci sta lavorando, anche qui al DEI, nell’ambito del progetto Brainteaser.  «Eravamo agli inizi del 2020, in pieno Covid quando tutti erano chiusi in casa. – ci racconta la Prof.ssa Barbara Di Camillo, ordinario di informatica presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università degli Studi di Padova e manager scientifico di Brainteaser – Ricordo che registravo le lezioni per gli studenti del mio corso in salotto, intorno alle cinque del mattino, quando tutta la famiglia dormiva. In quello stesso periodo uscì una call in cui si richiedevano progetti europei che affrontassero temi clinici utilizzando l’AI, per esplorare l’uso dell’intelligenza artificiale in ambito clinico».  Dopo un anno, nel febbraio del 2021, prende avvio il progetto Brainteaser, il cui obiettivo è di integrare dati sociali, ambientali e sulla salute umana per sviluppare modelli di stratificazione dei pazienti e di progressione della malattia, per soddisfare le esigenze della medicina personalizzata.  In pratica, si tratta di portare i vantaggi dell’intelligenza artificiale direttamente ai pazienti, per gestire al meglio il decorso della loro patologia.  Le malattie prese in esame nel progetto sono la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e la sclerosi multipla (SM), due patologie neurodegenerative complesse con quadro clinico, evoluzione, prognosi e terapie molto differenti. Tuttavia, queste malattie si accomunano perché colpiscono il sistema nervoso, sono croniche, progressive e modificano significativamente la qualità della vita dei pazienti e dei loro famigliari. Al progetto Brainteaser viene destinato un budget che sfiora i 6 milioni di euro, con finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione Europea per una durata di quattro anni, con la partecipazione di 11 partner europei coordinati dall’Universidad Politécnica de Madrid (UPM) e il coinvolgimento di 300 pazienti individuati in quattro centri clinici situati in Italia, Spagna e Portogallo. «L’approccio “Open Science”, richiesto dalla call, ci ha portato a seguire un iter burocratico abbastanza complesso per permetterci di costruire i tool e le app in collaborazione con i clinici e le associazioni dei pazienti, ma anche con altri operatori, come i fisioterapisti, per capire di che cosa avessero bisogno – continua la Di Camillo. E aggiunge – Abbiamo specificato che il dato non sarebbe stato venduto, né che ci sarebbe stato un successivo utilizzo commerciale. Il dato sarebbe stato messo a disposizione per creare dei modelli di Intelligenza Artificiale per predire il rischio di progressione nei pazienti con SLA e SM».    L’Università di Padova, responsabile tecnico di Brainteaser, sta guidando lo sviluppo di questi modelli di Intelligenza Artificiale, in collaborazione con altri partner. «Per quanto riguarda l’AI, una parte viene sviluppata da noi a Padova, una dal gruppo di Torino, una da quello di Lisbona e una parte dal gruppo di Pavia – specifica la Di Camillo. E continua – Con l’AI abbiamo elaborato tutti i dati raccolti durante il progetto e i dati retrospettivi che avevano i clinici, per impostare i modelli predittivi che indicassero la progressione della malattia e la stratificazione dei pazienti in gruppi diversi in base alla velocità di progressione».  Grazie a uno smartwatch e a uno smartphone consegnati a ogni paziente del progetto, viene messa a disposizione un’app che offre anche contenuti educativi e servizi personalizzati, come strumenti per promuovere l’autogestione della malattia. I pazienti possono condividere informazioni utilizzando l’app che, allo stesso tempo, monitora costantemente la loro attività/mobilità e i parametri vitali. Attraverso l’uso dell’AI, quindi, non solo vengono generate delle predizioni ma anche una visualizzazione chiara e comprensibile dei dati. Queste informazioni vengono trasmesse al clinico che, vedendo le predizioni del modello e i dati del paziente, può decidere se anticipare (mai posticipare) la visita periodica del paziente. Oltre ai dati clinici, vengono acquisiti i dati delle app progettate e sviluppate per i pazienti con sclerosi laterale amiotrofica e sclerosi multipla. Vengono inoltre raccolti anche i dati di un sensore della qualità dell’aria indossato dai pazienti: la qualità dell’aria è un dato che incide sulla malattia ma non risulta essere una variabile dei modelli predittivi. «Quello che ci interessa nello sviluppo dell’AI – sottolinea la Prof.ssa Di Camillo – è la capacità degli algoritmi di generalizzare su nuovi dati. Se consideriamo come predire la progressione della malattia, sappiamo che ci sono tantissime variabili che non è possibile o facile raccogliere. Per esempio, non consideriamo il contesto familiare, anche se un paziente solo o che è stato lasciato dal coniuge dopo la diagnosi funesta, molto probabilmente vede peggiorato il decorso della sua malattia. Un modello di predizione, comunque, deve funzionare su tutti i pazienti, in modo da dare al clinico un’indicazione accurata sulla possibile progressione della malattia». Brainteaser si chiuderà il prossimo giugno e quindi, in questo periodo, i partner stanno parlando dell’exploitation plan e dell’incontro che si terrà a Bruxelles su questo argomento.  «Utilizzare l’AI in clinica non è semplice: in un contesto di ricerca è possibile, ma in un contesto reale è necessario certificare tutti i software come dispositivi medici: strumenti clinici, sistemi di monitoraggio e app per i pazienti sono relativamente facili da certificare. Tuttavia, per l’AI usata in un contesto predittivo, la questione diventa molto più complessa, soprattutto alla luce del recente “AI act”, pubblicato lo scorso maggio, che aggiunge, giustamente, ulteriori vincoli e requisiti ». – conclude la prof.ssa Di Camillo. Con Brainteaser, ricercatori, clinici e pazienti hanno svolto un lavoro enorme per portare l’intelligenza artificiale nella pratica clinica, con…

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Sergio Canazza a Quasar, RAI2

Lo scorso 16 novembre, nel programma di scienza ed ecologia Quasar, su RAI2, la giornalista Marita Langella ha intervistato Sergio Canazza, professore associato di Informatica al DEI, sulle nuove possibili declinazioni del binomio Arte e Intelligenza Artificiale. L’intervista intitolata ”Prendi l’arte e mettila da parte, con l’AI”, è disponibile su RaiPlay, a questo link, puntata del 16 novembre 2024, dal minuto 6.

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Nicola Ferro vince il prestigioso premio internazionale Tony Kent Strix Memorial Award

Nicola Ferro, professore ordinario in Sistemi di Elaborazione delle Informazioni al DEI, ha ottenuto il prestigioso premio internazionale Tony Kent Strix Memorial Award per il 2024, che viene assegnato ai principali scienziati mondiali che si occupano di Reperimento dell’Informazione (Information Retrieval – IR). La motivazione è la seguente: “Il premio riconosce il suo distinto curriculum di ricerca e il suo contributo costante e complessivo nel campo dell’Information Retrieval (IR)”. Come riportato nel sito del premio: «All’inizio della sua carriera, Nicola Ferro ha fornito contributi innovativi sui modelli di riferimento per le biblioteche digitali, sulle annotazioni dei dati e sulla progettazione di sistemi per le biblioteche digitali. Il suo lavoro in questo settore è stato molto influente. È noto soprattutto per i suoi straordinari contributi alla valutazione dei sistemi di reperimento delle informazioni. È tra i massimi esperti mondiali del settore. Grazie al lavoro instancabile di Nicola, alle sue capacità umane e alla sua visione scientifica, la campagna di valutazione internazionale CLEF (Conference and Labs of the Evaluation Forum) unisce un’ampia gamma di attività, dal tradizionale reperimento di documenti alla classificazione di immagini ambientali e all’integrazione di dati medici. Il CLEF è stato, e continua ad essere, determinante nel sostenere e far avanzare ii programmi di ricerca di innumerevoli ricercatori –  e, si legge ancora nel sito –  Sono onorato di ricevere questo prestigioso premio e ringrazio la giuria di Strix per un riconoscimento così importante. Questo risultato non sarebbe stato possibile senza i mentori che ho incontrato nel corso della mia carriera e senza la collaborazione e l’ispirazione di numerosi colleghi, a Padova e in tutto il mondo. Considero questo premio un apprezzamento non solo per il mio lavoro, ma anche per i contributi della comunità internazionale CLEF (Conference and Labs of the Evaluation)». Per approfondire, qui il link al sito del premio.

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“IA per la didattica. Didattica per l’IA”: il recap dell’evento

Lunedì 20 gennaio dalle 14:30, presso l’Aula Magna Lepschy del Dipartimento Ingegneria dell’Informazione (DEI), si è tenuto l’evento “IA per la didattica. Didattica per l’AI”, finanziato dalla UE (NextGenerationEU), con il supporto del Ministero dell’Università e della Ricerca, Italia Domani – Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza e iNEST – Interconnected Nord-Est Innovation Ecosystem. L’uso dell’Intelligenza artificiale nella didattica è una tematica importante ed estremamente attuale. Oltre a essere un argomento molto complesso per opportunità e rischi, l’IA pone davanti a sfide etiche, che non si possono demandare solamente a psicologi, sociologi, filosofi della scienza o ad altri specialisti. Pertanto, è fondamentale investire nella formazione dei docenti, modificando le metodologie didattiche in funzione di questa nuova disciplina.In questo evento si è parlato di sperimentazione dell’IA nelle scuole italiane, di buone pratiche per una lA consapevole nella didattica, di come insegnare l’etica dell’IA e di questioni di genere e insegnamento dell’intelligenza artificiale. Hanno partecipato, come relatori: Vincenzo Vespri, professore di Matematica all’Università di Firenze e Consigliere del Ministro dell’Istruzione in qualità di esperto delle attività di sviluppo, potenziamento e innovazione delle metodologie didattiche nell’ambito delle materie STEAM (Science Technology Engineering Art Mathematics), Carlo Mariconda, professore ordinario di Matematica presso di Dipartimento di Matematica dell’Università di Padova, Guglielmo Tamburrini, professore ordinario di Filosofia della Scienza e della Tecnologia presso il DIETI, Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Tecnologie dell’Informazione dell’Università di Napoli Federico II, Silvana Badaloni, già professoressa associata di Intelligenza Artificiale e attualmente studiosa senior presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova, Antonio Rodà, professore associato di Sistemi di elaborazione delle informazioni presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova. Moderatore dell’evento, Sergio Canazza, professore associato di Informatica presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova.

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“Sostenibilità Intelligente”: il recap dell’evento

Venerdì 29 novembre, presso il Palazzo della Salute di Padova, si è svolto l’evento organizzato dal Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione “Sostenibilità Intelligente – Sfide e prospettive per le tecnologie green del futuro”, moderato dal prof. Ruggero Carli, professore associato di Automatica presso il DEI.Un evento dal taglio divulgativo rivolto a tutta la cittadinanza, nel pieno spirito della Terza Missione dell’Università. Studenti, associazioni, istituzioni, aziende e pubblico generico hanno risposto numerosi all’invito del nostro dipartimento, riempendo quasi completamente la sala conferenze.Dopo i saluti istituzionali del prof. Angelo Cenedese, ordinario di Automatica e responsabile del progetto Terza Missione del DEI e la presentazione dell’evento da parte del prof. Ruggero Carli, è intervenuto il vicesindaco del Comune di Padova, Andrea Micalizzi, che ha sottolineato le azioni che sta compiendo la nostra città in tema di sostenibilità ambientale, soprattutto per ridurre le emissioni climalteranti.Azioni riconosciute anche a livello europeo, tanto che Padova, unica città del Veneto, è stata scelta come città pilota fra 100 città europee per arrivare alla neutralità climatica entro il 2030, secondo la missione dell’Unione Europea per le città climaticamente neutre e intelligenti all’interno del programma di ricerca e innovazione Horizon Europe per gli anni 2021-2027.Per incrementare le politiche di sviluppo sostenibile e promuovere una cultura della sostenibilità nella nostra comunità, ha concluso il vicesindaco, è pertanto fondamentale lavorare tutti insieme, municipio e altri soggetti. Il prof. Daniele Visioni, dottore di ricerca in chimica e fisica dell’atmosfera, in collegamento dagli Stati Uniti, dove insegna alla Cornell University, ha spiegato che la comunità di scienziati esperti del clima è unanime nell’affermare che le attività umane stanno giocando un ruolo rilevante nell’aumento delle temperature globali.Anche se parlando del clima stiamo comunque ragionando su una teoria scientifica, le previsioni sono sempre più robuste nel dimostrare che l’influenza umana ha riscaldato l’atmosfera, l’oceano e le terre emerse, con un’incidenza che non si era mai vista in duemila anni. In particolare, gli studi pubblicati dall’IPCC (Intergovernmental Panel On Climate Change), il principale organismo internazionale per la valutazione dei cambiamenti climatici, dimostrano che c’è una correlazione tra questa teoria e, per esempio, le osservazioni fatte dai satelliti che ci permettono di misurare le lunghezze d’onda del disequilibrio climatico. Oggi si misura anche la traccia isotopica del carbonio prodotto dai combustibili fossili che è diversa, come traccia, da quella prodotta da animali e piante.Cosa possiamo aspettarci da modelli e predizioni?Nonostante il livello di confidenza dei modelli, l’incertezza rimane, poiché la discriminante è ciò che farà la società umana. IPCC, pertanto, informa i governi, sottolineando che il futuro dipende da noi e dalle scelte che porteremo avanti. Decarbonizzare per mitigare gli effetti negativi del cambiamento climatico che stiamo vivendoè, dunque, estremamente necessario. Ma si sta investendo in questo senso? Manuel Gallio, laureato al DII di Padova ed esperto del mondo industriale, ha illustrato qual è il trend degli strumenti finanziari nei sistemi energetici attuali e del prossimo futuro, per poter capire quali sono gli investimenti che dovremmo aspettarci dagli Stati nel settore dell’energia. Si punterà sulle rinnovabili o dovremo ancora continuare ad utilizzare il gas, oppure il nucleare sarà una valida alternativa?Senza entrare nelle questioni politiche, essendo questo un intervento di tipo tecnico di alto profilo, abbiamo compreso cosa è realistico aspettarsi dagli investimenti finanziari.L’analisi del Dott. Gallio ci dice che un mix di tecnologie rinnovabili, come l’eolico off-shore e il solare, e tecnologie efficienti che utilizzano il gas o addirittura mini-reattori nucleari per alimentare i data center, sono la soluzione migliore per cercare di andare incontro – realisticamente in questo momento – agli obiettivi sul clima, mitigando l’aumento della temperatura e diminuendo le emissioni di CO2.Dopo questo intervento di stampo più economico-finanziario, si è passati alle attività di ricerca del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione a favore della decarbonizzazione, con il prof. Mirco Rampazzo, professore associato in Automatica del DEI.Nel suo intervento, intitolato “il ruolo dell’ICT nell’era dell’Internet dell’energia”, ha spiegato che l’Internet dell’energia è, in pratica, un sistema di sistemi, dove la possibilità di mettere insieme diverse forme di energia diventa molto ampio. Con questa complessità, l’intelligenza dentro le tecnologie che sviluppiamo può essere utile per accelerare la transizione energetica tanto auspicata: in questo senso, il ruolo dell’ICT (Information and Communication Technologies) nell’era dell’Internet dell’energia, diventa cruciale. Infine, il prof. Paolo Mattavelli, del “Centro studi di Economia e Tecnica dell’Energia Giorgio Levi Cases”, ha parlato delle iniziative del centro interdipartimentale dell’Università di Padova a favore dei ricercatori, per dare loro la possibilità di fare progetti con tematiche non presenti nel loro dipartimento, ma comunque nel campo delle fonti di energia, della loro trasformazione, distribuzione e utilizzo finale. Tra i vari progetti dei ricercatori, ne citiamo due: Smart Power-Electronic Hub e Liquefied Natural Gas as a SustainablE Alternative maritime fuel. Dopo gli interventi degli esperti del mondo accademico e dell’industria, si è tenuta una tavola rotonda con alcune associazioni del territorio, che hanno condiviso “buone pratiche” e riflessioni sulla sostenibilità.Hanno partecipato i rappresentanti di due associazioni studentesche – LEDS for Africa e Catharsis – e una associazione – Radici Future 2030 – che ogni anno propone un festival della sostenibilità a Bassano del Grappa promuovendo progetti che coinvolgono i ragazzi delle scuole superiori e aziende.Tutte queste realtà si stanno prodigando per cercare di promuovere un rafforzamento nella coscienza delle persone. È stato particolarmente interessante il racconto dei progetti attuati per la sostenibilità, con ricadute tangibili e positive nelle comunità interessate, siano esse in Africa o nel nostro territorio.Un aperitivo di networking con tutti i presenti – oltre 80 persone – ha chiuso l’evento, che, ne siamo certi, ha trasmesso un messaggio positivo: tutti insieme possiamo davvero fare qualcosa di importante e utile per contribuire alla sostenibilità del nostro pianeta e al benessere delle generazioni future.

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Premiato a Lipsia il team Astrodemo

Con una proposta progettuale sulla Space Economy, il team Astrodemo, composto da studenti dell’Università degli Studi di Padova, ha vinto il premio International Innovators Award 2024 proposto dall’Alleanza Arqus. Gli studenti che compongono il team sono: Samuele Enzo (PhD- DII) Stefano Polese (studente DII) Davide Bicego (studente DEI) Gianluca Colombo Taccani (laureato DEI) Per vedere la presentazione del progetto del team Astrodemo, clicca qui. La proclamazione si è tenuta questo mese presso l’Università di Lipsia, dopo il conteggio dei voti online espressi da 600 persone. Gli Arqus International Innovators Awards sono una delle iniziative dell’European University Alliance per identificare e promuovere le start-up universitarie che intendono internazionalizzarsi (Born Global Start-up). Il contest del premio permette la presentazione di modelli di business, al fine di supportare la visibilità e il networking a livello europeo, per l’implementazione di iniziative internazionali.

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L’intelligenza artificiale per la salute

Si è tenuta il 21 e il 22 marzo a Padova la conferenza Artificial Intelligence for Healthcare, un incontro al vertice della scienza: lo scopo dei relatori era infatti quello di esplorare il ruolo dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico nel settore sanitario e di discutere le opportunità e le sfide che queste tecnologie offrono alla medicina del futuro, sfatando i miti e le paure che questa locuzione, a volte, ingenera nella popolazione, più o meno istruita in merito. Chiar della conferenza sono stati Gaudenzio Meneghesso del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Roberto Vettor del Dipartimento di Medicina, a riprova che le due anime della ricerca – quella medica e quella informatica – sono assolutamente complementari e che quando l’una materia si fa ancella dell’altra e viceversa, ciascuna può svilupparsi raggiungendo risultati all’avanguardia. Sono intervenuti, tra gli altri, Mihaela van der Schaar (Cambridge University), Alessandro Doria (Harvard Medical School) e Sebastian Ourselin (King’s College London) a mostrare come l’uso dell’intelligenza artificiale ben si applichi alla gestione dei dati sanitari, all’analisi delle immagini mediche, alla predizione precoce delle malattie e alla conseguente ottimizzazione delle strategie di prevenzione e di identificazione di terapie personalizzate. Al centro dell’evento, e di questo filone di ricerche, l’essere umano nella sua specificità: l’intelligenza artificiale può infatti essere istruita su database fatti di enormi moli di dati clinici, genetici, ambientali che rappresentano la popolazione in un campione davvero estesissimo. In questo senso si è reso necessario trattare anche problematiche di tipo etico e ragionare sulla regolamentazione dell’intelligenza artificiale, che rappresenta, a oggi, uno dei principali elementi di discussione sui tavoli europei oltre che nazionali. Le questioni etiche, come la violazione della privacy della persona e le possibili discriminazioni che possono essere provocate dai sistemi di intelligenza artificiale, sollevano grandi perplessità sul costo sociale e personale richiesto da questa tecnologia. Pertanto l’etica dell’IA e la sua regolamentazione è diventata non solo un importante argomento di ricerca nel mondo accademico, ma anche un importante argomento di interesse comune per individui, organizzazioni, paesi e società. A questo proposito – spiega Meneghesso – esiste un documento della CE del 2022 intitolato “AI in Health care – applications risks ethical and social impact” che identifica e chiarisce i principali rischi clinici, sociali ed etici posti dall’AI nel settore sanitario, più specificamente: potenziali errori e danni ai pazienti; rischio di parzialità e aumento delle disuguaglianze sanitarie; mancanza di trasparenza e fiducia; vulnerabilità agli attacchi di hacking e alle violazioni della privacy dei dati. Lo studio propone misure di mitigazione e opzioni politiche per ridurre al minimo questi rischi e massimizzare i benefici dell’intelligenza artificiale medica, per esempio coinvolgendo le parti interessate durante tutto il ciclo di vita della produzione dell’intelligenza artificiale, assicurando maggiore trasparenza e tracciabilità, e producendo una convalida clinica approfondita degli strumenti in opera. “Con l’uso dell’ AI non stiamo solo migliorando la precisione delle cure mediche, ma incrementando anche l’efficienza degli studi clinici” chiosa Meneghesso e conclude: “Stiamo, insomma, rivoluzionando l’intero panorama sanitario”. WHFV_AI4H_Marzo24-076 WHFV_AI4H_Marzo24-086 WHFV_AI4H_Marzo24-093 WHFV_AI4H_Marzo24-099 WHFV_AI4H_Marzo24-107 WHFV_AI4H_Marzo24-114 WHFV_AI4H_Marzo24-142 WHFV_AI4H_Marzo24-160 WHFV_AI4H_Marzo24-172 WHFV_AI4H_Marzo24-178 WHFV_AI4H_Marzo24-193 WHFV_AI4H_Marzo24-216 Load More End of Content.

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E se internet passasse tra le stelle?

Progredire con la scienza e la tecnica è – anche – una questione di equità. A oggi ci sono ancora 3 miliardi di persone che non possono avere accesso a Internet, localizzate soprattutto in Africa Centrale e nel Sud Est Asiatico, ma anche in Italia ci sono aree in cui la linea veloce, per esempio, è preclusa o situazioni di particolare affollamento in cui la connessione può risultare impossibile. Per come gira il mondo, questo divario costituisce una vera e propria limitazione e, a tratti, una discriminazione, con conseguenze tangibili. Quale può essere la soluzione? Il 6G (ebbene sì: dopo il 4 e il 5 verrà anche il 6!), oltre a rendere più performante l’industria, a indirizzarci verso le auto a guida autonoma, ci permette di ricorrere a reti non terrestri, che hanno, cioè, elementi posizionati… in cielo. Ce lo racconta Marco Giordani, ricercatore del gruppo SigNet del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione. Ascoltalo qui sotto!  https://youtu.be/ZWpD0lvKJ4w

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Beethoven riscritto dall’AI?

Il CSC del DEI: un intreccio di saperi tra l’ingegneria dell’informazione e la musica di Sergio Canazza La creatività è una delle risorse principali dell’economia della conoscenza, quella che dà l’accesso al cambiamento tecnologico e conferisce vantaggio competitivo alle aziende e ai paesi. Tutti gli aspetti della creatività sono intrecciati tra loro. In ambito artistico implica immaginazione e capacità di generare idee originali e nuovi modelli del mondo e viene espressa utilizzando i diversi media di cui si occupa l’ingegneria dell’informazione: testo, suono, immagini statiche e video. La creatività scientifica sottintende conoscenza del metodo sperimentale e capacità di utilizzare metodologie analitiche proprie del problem-solving. In campo economico la creatività è un processo dinamico finalizzato all’innovazione tecnologica, che deve portare a nuovi modelli di business e marketing.  L’Industria Creativa costituisce un settore dinamico nel commercio globale, usa il capitale intellettuale come risorsa primaria ed è costituita da un insieme di attività basate sulla conoscenza, promuovendo innovazione e contribuendo al well-being della società. Come riportato dalla United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD) delle Nazioni Unite, le industrie creative danno un contributo molto significativo al commercio internazionale. Le esportazioni mondiali di beni creativi sono aumentate da 208 miliardi di dollari (2002) a 524 miliardi di dollari (2020). Dal 2007, l’Asia è il più grande esportatore di beni creativi (308 miliardi di dollari nel 2020), seguita dall’Europa (169 miliardi di dollari) e dal Nord America (37 miliardi di dollari). È evidente quindi l’importanza di rafforzare legami intersettoriali per la costituzione di una classe creativa, composta da lavoratori della conoscenza, scienziati e artisti, la cui presenza può generare un dinamismo economico, sociale e culturale, attraverso un circolo virtuoso di interdipendenze tra gruppi, reti e distretti creativi, che orientano lo sviluppo economico, l’urbanesimo, il commercio internazionale, le relazioni professionali e industriali, la mobilità geografica delle persone. La musica è sempre stata un fattore trainante per l’Industria Creativa. Dalla seconda metà del Novecento la musica ha radicalmente trasformato il proprio linguaggio, legandosi profondamente all’ingegneria. I paradigmi scientifici sono divenuti motivi ispiratori di nuovi sistemi compositivi. La possibilità di realizzare pienamente la propria creatività non può prescindere dallo sviluppo e dall’utilizzo di nuovi mezzi tecnici: il linguaggio musicale è stato interamente rifondato sullo studio scientifico del suono. Negli anni 1950 la tecnologia di analisi e sintesi del suono ha prodotto una rivoluzione sostanziale nel pensiero musicale: si è passati dall’organizzazione del suono alla costruzione del segnale audio attraverso la sintesi. Le applicazioni dell’elettronica in campo musicale alla fine degli anni 1960, oltre ad apportare evidenti miglioramenti nella miniaturizzazione e portabilità degli strumenti tecnologici, hanno introdotto il concetto di modularità. Negli anni Sessanta il live-electronics (elaborazione in tempo reale di segnali audio: voce e strumenti musicali acustici) e gli strumenti musicali elettronici controllati elettronicamente hanno contribuito a rendere familiare a molti compositori il sostanziale cambiamento di paradigma maturato in ambito scientifico. L’informatica ha costituito la base concettuale/metodologica e fornito strumenti hardware e software per produrre, modellare e comprendere la musica nei suoi vari aspetti. La possibilità di registrare la musica e lo sviluppo dei supporti sonori hanno influenzato in modo determinante l’evoluzione dei diversi generi musicali. Il nostro Dipartimento ha una lunga e gloriosa tradizione nell’ICT all’interno del dominio musicale. L’intreccio tra ingegneria e musica all’Università degli Studi di Padova inizia nel 1957, con lo sviluppo dell’organo musicale fotoelettrico da parte di Giovanni Battista Debiasi (brevetto italiano per invenzione industriale n. 579292, ottobre 1957). L’attività di ricerca del laboratorio di Debiasi (dal 1979: Centro di Sonologia Computazionale, CSC) ha sempre goduto di un’impostazione interdisciplinare: l’ingegneria dell’informazione convive con le competenze specificamente culturali della composizione musicale elettronica. Tra le maggiori opere musicali della seconda metà del Novecento di cui il CSC ha realizzato la parte informatica citiamo almeno: Prometeo. Tragedia dell’ascolto (Luigi Nono, 1984), che riallestiremo nel luogo per cui era stata concepita e dove si tenne la prima esecuzione (Chiesa di San Lorenzo, ora Ocean Space TBA21-Academy, Venezia) il 26-27-28-29 gennaio 2024; Perseo e Andromeda (Salvatore Sciarrino, 1981), riportata in concerto lo scorso ottobre alla Sagra Musicale Malatestiana; Medea (Adriano Guarnieri, 2002). L’evoluzione tecnologica ha recentemente portato il CSC a includere nelle sue aree di ricerca anche l’intelligenza artificiale applicata alla musica, sia in senso generativo, come aiuto alla composizione e/o per l’esecuzione automatica espressiva, sia nel campo della conservazione dei documenti sonori. Lo scorso 13 ottobre è stato trasmesso per Rai Radio 3 (in onda dal Teatro Comunale di Bolzano) un particolarissimo concerto in cui musica e informatica si sono intrecciate in modo innovativo. L’orchestra Haydn diretta dal Maestro Ottavio Dantone ha interpretato la Sinfonia n.95 di Haydn e la Quarta di Beethoven per dare poi spazio a musica creata con l’ausilio dell’intelligenza artificiale dal CSC. AI Ludwig van…? è il titolo dell’opera in cui la Sinfonia beethoveniana è stata reinterpretata e rivisitata con tecniche di elaborazione dei segnali audio in tempo reale e con l’apporto dell’intelligenza artificiale (software originale sviluppato dal CSC dal dottorando Alessandro Fiordelmondo, su progetto di Alvise Vidolin e Sergio Canazza).  Quindi suoni acustici e segnali audio amplificati. Sugli applausi alla Sinfonia “ufficiale” è partito un pedale (un suono tenuto), che si è sviluppato nella rivisitazione della sinfonia beethoveniana a opera del sistema di intelligenza artificiale, che ha elaborato quanto aveva prima “ascoltato”. I musicisti dell’orchestra hanno eseguito brevi interventi, a segnare i passaggi tra i 4 movimenti. La struttura è stata mantenuta, ma per una durata inferiore, di circa 15 minuti. Il sistema di Intelligenza Artificiale è stato addestrato al linguaggio beethoveniano sia attraverso le partiture delle nove sinfonie (per apprendere i ritmi e le altezze del linguaggio beethoveniano), sia utilizzando registrazioni audio di  diverse versioni della Quarta Sinfonia (costruendo quindi una propria originale mappa timbrica). La musica è stata generata dall’associazione dei ritmi della prima rete neurale con i timbri generati dalla seconda mappa neurale, realizzando una sorta di Klangfarbenmelodie, quindi una melodia di timbri che rielabora la Quarta di Beethoven. Questo concerto, al di là del promettente esito artistico e del suo successo di pubblico, vuole anche farsi…

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