L’INGREDIENTE CHIAVE È L’INTUIZIONE

Cervello umano batte supercomputer 1-0

Un team interdisciplinare di ricercatori dell’Università di Aarhus, in Danimarca, ha sottoposto oltre 10 mila persone a un esperimento che consisteva nel risolvere problemi complessi utilizzando il video gioco online chiamato Quantum Moves. I risultati dimostrano che il cervello umano è più efficiente di qualunque supercomputer

Jacob Sherson, professore associato presso l’Università di Aarhus, in Danimarca, a capo del gruppo di ricercatori di CODER. Crediti: Lars Kruse

Jacob Sherson, professore associato presso l’Università di Aarhus, in Danimarca, a capo del gruppo di ricercatori di CODER. Crediti: Lars Kruse

Gli esseri umani risolvono quotidianamente problemi complessi mettendo in atto strategie di semplificazione e sfruttando l’intuizione. Uno studio recente, condotto da ricercatori dell’Università di Aarhus, in Danimarca, dimostra che questo tipo di capacità rende il cervello umano più efficiente di qualunque supercomputer.

Facciamo un passo indietro. Al giorno d’oggi esistono computer in grado di vincere a scacchi contro il più esperto ed allenato degli esseri umani, e può capitare di sentirci persi senza l’aiuto del GPS. Ma se è vero che in alcuni ambiti le macchine sembrano superarci e renderci dipendenti perché dimostrano di avere abilità maggiori delle nostre, o che abbiamo scelto di affidare loro, esistono ambiti in cui le capacità umane rimangono superiori. Questa è la conclusione di uno studio recente condotto dal fisico danese Jacob Sherson e pubblicato sul numero odierno della rivista scientifica Nature.

«Siamo in competizione costante con la tecnologia, e l’uomo viene senza dubbio superato dalle macchine già in molte aree e competenze», spiega Sherson. «Una serie di caratteristiche che sono sempre state esclusivamente umane vengono via via acquisite dagli algoritmi. I nostri risultati mostrano però che c’è ancora una differenza fondamentale tra le capacità dell’uomo e quelle di una macchina».

Il gruppo di ricerca guidato da Sherson ha identificato ciò che per ora ci rende unici rispetto a qualunque supercomputer: la capacità di affrontare i problemi in modo euristico e di risolverli con approccio intuitivo. La scoperta è stata realizzata presso l’Ideas Centre for Community Driven Research (CODER) dell’Università di Aarhus, dove un team interdisciplinare di ricercatori è al lavoro per capire come trasformare una serie di tratti umani in algoritmi.

La fisica moderna sta mantenendo le sue promesse, proiettandoci verso enormi progressi tecnologici in settori che vanno dal calcolo puro alle misure ad alta precisione. Tuttavia, per ottenere alcuni dei risultati più complessi dobbiamo affrontare problemi talmente difficili che nemmeno i computer più potenti sono in grado di affrontarli con successo. Da qui nasce l’idea di CODER: combinare la potenza di elaborazione dei computer con le capacità umane.

Il team di ricercatori di CODER si è proposto di studiare il cervello umano, con l’obiettivo di mappare i processi che ci portano a prendere decisioni basate sull’intuizione e sull’esperienza accumulata. Per fare questo hanno utilizzato il gioco online chiamato “Quantum Moves”, un video game che simula operazioni logiche all’interno di computer quantistici, al quale hanno partecipato più di 10 mila persone.

La sfida chiamata BringHomeWater (letteralmente “porta a casa l’acqua”) come appare sullo schermo del giocatore. L’atomo è rappresentato dalla sua funzione d’onda e appare come un liquido verde nell’immagine, mentre la curva azzurra rappresenta il potenziale sentito dall’atomo. Il puntatore di controllo si trova inizialmente sulla sinistra (pannello a) e l’atomo è intrappolato nel potenziale statico a destra. Il giocatore utilizza il puntatore per spostare l’atomo verso sinistra (pennello b) e portandolo sul rettangolo azzurro (c) conquista il punto. Crediti: Sørensen et al. Nature

La sfida chiamata BringHomeWater (letteralmente “porta a casa l’acqua”) come appare sullo schermo del giocatore. L’atomo è rappresentato dalla sua funzione d’onda e appare come un liquido verde nell’immagine, mentre la curva azzurra rappresenta il potenziale sentito dall’atomo. Il puntatore di controllo si trova inizialmente sulla sinistra (pannello a) e l’atomo è intrappolato nel potenziale statico a destra. Il giocatore utilizza il puntatore per spostare l’atomo verso sinistra (pennello b) e portandolo sul rettangolo azzurro (c) conquista il punto. Crediti: Sørensen et al. Nature

«La mappa che abbiamo creato ci fornisce un’idea delle strategie che hanno luogo nel cervello umano», spiega Sherson. «Quando dobbiamo risolvere un problema sconosciuto facciamo spesso ricorso all’intuizione, e questo per un computer è del tutto incomprensibile. I computer analizzano enormi quantità di informazioni, mentre noi possiamo scegliere di non farlo e di basare la nostra scelta sull’esperienza o sull’intuizione. Analizzando le risposte dei giocatori di Quantum Moves è emerso questo elemento intuitivo, che ci differenzia dai calcolatori».

Le leggi della fisica quantistica impongono un limite di velocità alla trasmissione dei dati, che a sua volta si trasforma in un limite per la potenza di elaborazione del computer quantistico. Fino ad ora era stato utilizzato un algoritmo per identificare questo limite, ma i ricercatori hanno scoperto che il cervello umano è in grado di trovare soluzioni migliori.

«I giocatori sono stati in grado di risolvere problemi complessi creando strategie molto semplici», dice Sherson. «Mentre un computer analizza tutte le opzioni disponibili, i giocatori scelgono automaticamente la soluzione che sentono intuitivamente giusta. La nostra analisi ha permesso di identificare caratteristiche comuni nelle soluzioni trovate dai giocatori, mettendo in luce l’esistenza di una sorta di ingegno condiviso da tutti gli esseri umani.

«Se riusciamo ad insegnare ai computer a riconoscere queste soluzioni acquisendo una forma di intuizione simile alla nostra, riusciremo ad aumentare enormemente la velocità di calcolo. In un certo senso stiamo cercando di “installare” la nostra ingegnosità intuitiva sul computer». E funziona. Il team ha dimostrato che combinando tra loro le capacità della corteccia cerebrale e quelle del computer è possibile superare il limite di velocità quantistico.

«Hollywood ha costruito negli anni un’immagine sempre più realistica dell’intelligenza artificiale, ma i nostri risultati dimostrano che in un confronto diretto siamo ancora noi umani a vincere. I computer sono lontani dai processi cognitivi con efficienza paragonabile a quella umana», conclude Sherson.

Nel video, una simulazione di gioco:

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature l’articolo “Exploring the quantum speed limit with computer games” di Jens Jakob Sørensen, Mads Kock Pedersen, Michael Munch, Pinja Haikka, Jesper Halkjær Jensen, Tilo Planke, Morten Ginnerup Andreasen, Miroslav Gajdacz, Klaus Mølmer1, Andreas Lieberoth1 e Jacob F. Sherson

Fonte: Media INAF | Scritto da Elisa Nichelli