Intelligenza Artificiale vs Intelligenza Naturale: come la tecnologia potrebbe salvare il pianeta
Ogni giorno scopriamo nuovi modi in cui la tecnologia potrebbe aiutarci o anticiparci nel produrre effetti positivi sulla salvaguardia dell’ambiente, anche a livello politico
Quando si parla di intelligenza naturale si fa riferimento all’intelligenza umana scollegata da qualsiasi tipo di innesto o miglioramento tecnologico. Proviamo però a pensarla proprio come l’intelligenza che appartiene intrinsecamente alla natura e all’ecosistema. Interrogandosi infatti sulle condizioni e le modalità con cui l’intelligenza si esprime in natura, dalle forme di vita più elementari fino agli esiti più raffinati dell’evoluzione biologica, possiamo arrivare a comprendere come gli esseri viventi conoscono il mondo e interagiscono con esso. Immaginiamo la natura come un’entità in costante evoluzione, che subisce vari fenomeni ma spinta da un impulso di sopravvivenza costante esattamente come l’essere umano. Quando la natura subisce determinate modificazioni a causa dell’impatto dell’uomo, in climatologia si parla di cambiamenti o mutamenti climatici, per indicare le variazioni del clima della Terra. Si tratta di variazioni a diverse scale di uno o più parametri ambientali e climatici nei loro valori medi: temperature, precipitazioni, temperature degli oceani e distrubuzione di piante e animali sono alcuni di questi.
Nonostante il fenomeno del cambiamento climatico sia sempre esistito, con un andamento molto lento e non preoccupante, i dati più allarmanti si notano dall’inizio della rivoluzione industriale, ovvero dall’utilizzo sistematico di combustibili fossili da parte dell’uomo. Da quel momento ad oggi la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica è aumentata del 40% , la concentrazione del gas metano è cresciuta del 150% e quella del protossido di azoto del 20%.
I combustibili fossili rappresentano la principale fonte energetica sfruttata dall’umanità, soprattutto perchè per il loro utilizzo sono sufficienti macchinari semplici e perchè il loro costo è relativamente basso. Queste caratteristiche economiche hanno innescato un meccanismo di progettazione e costruzione di macchinari, sistemi di supporto ed infrastrutture tecnologiche per l’utilizzo di questi combustibili, che ne ha reso il loro utilizzo ancor più interessante economicamente.
La maggior parte dei cambiamenti climatici sono radicati nel modo in cui usiamo l’energia: una volta bruciati, i combustibili fossili generano biossido di carbonio, che prodotto in quantità innaturali causa il riscaldamento globale. Secondo l’Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC), il comitato ONU sul clima che si riunisce ogni sei anni, nel 2014 si è raggiunto il record della temperatura media globale. L’allarme è particolarmente grave per l’Italia, che si sta scaldando più velocemente della media globale e di altre terre emerse del pianeta. Il nuovo record italiano raggiunto nel 2014 è stato di +1.45 °C rispetto al trentennio 1971–2000.
L’Italia si sta scaldando a una velocità doppia rispetto a quella di tutto il Pianeta
Sono molti, potenzialmente, gli ambiti in cui tecnologie come l’intelligenza artificiale potrebbero portare all’uomo un beneficio e un aiuto nel suo rapporto con il mondo: quello del cambiamento climatico è uno di questi. I sistemi di intelligenza artificiale possono conoscere, percepire, pensare, imparare ad agire da soli, e potrebbero consentire un importante apporto negli sforzi di conservazione, nell’affrontare il cambiamento climatico e vivere in modo più efficiente dal punto di vista energetico. Un rapporto presentato durante l’ultimo Davos World Economic Forum evidenzia più di 80 potenziali applicazioni dell’intelligenza artificiale a livello ambientale.
Nello specifico, l’azione più importante da incoraggiare è la trasparenza, ovvero la disponibilità di queste tecnologie a mettersi a favore della società per far comprendere come le emissioni stanno colpendo il clima e come gestire questi impatti. Questa rivoluzione coinvolge una questione molto dibattuta: il fatto che tutto ciò che riguarda l’ambiente sia accessibile solo a pochi. Se poi a questo aggiungiamo il panorama tecnologico, il discorso si fa sempre più ristretto.
Città diventate insignificantemente piccole, così come i Grandi Laghi o l’Isola di Vancouver, nessun campo coltivato, nuvola o foresta: ecco come appare la vista del nostro pianeta a molti modelli climatici quando cercano di vedere secoli nel futuro. Questa previsione dimostra chiaramente come le risorse disponibili per i computer siano ancora troppo poche e che gli investimenti in materia non siano considerati abbastanza utili. Infatti, molte delle grandi aziende tecnologiche che gestiscono infrastrutture su vasta scala, di solito non le rendono accessibili alla comunità che studia e decifra i modelli climatici. La maggior parte dei leader della tecnologia dell’intelligenza artificiale come Google Deepmind, Facebook e OpenAI concentra la propria ricerca su aree commercializzabili, come il ripiegamento delle proteine o l’assistenza sanitaria, o altri campi tradizionalmente prestigiosi come il gameplay del computer. Anche se le previsioni dei cambiamenti climatici regionali sono di immenso valore, è generalmente difficile costruire casi aziendali redditizi in questo dominio ad alta intensità di risorse. Questo può aiutare a spiegare perché la ricerca sul clima viene raramente citata come area di interesse dalle startup tecnologiche e dalle comunità di IA accademiche.
Il ruolo che le aziende e i loro investitori potrebbero svolgere nell’affrontare il cambiamento climatico è enorme: solo 100 aziende sono responsabili di oltre il 70% delle emissioni mondiali di gas serra dal 1988, secondo il Carbon Majors Report. Sicuramente, le scelte economiche e industriali di ogni paese hanno causato il cambiamento climatico a cui stiamo assistendo: l’incapacità di accordarsi su una legislazione in tema climatico o di imporre tasse sulle emissioni mostra come i parametri individuati necessari ad evitare catastrofi ambientali siano in contraddizione con lo status quo.
Innanzitutto, va sottolineato che l’IA ha il potenziale per rendere i mercati energetici molto più potenti, sbloccando nuovi materiali, riducendo i costi di transazione e rendendo più facile per gli utenti scoprire e specificare ciò che vogliono acquistare sul mercato.
Il cambiamento climatico è forse il più grande fallimento del mercato che il mondo abbia visto finora: le emissioni di gas riscaldanti hanno conseguenze globali e l’incapacità di imporre tasse sulle emissioni o altri incentivi significa che le imprese e gli individui causano emissioni più elevate di quanto viene ammesso. L’intelligenza artificiale può trasformare i mercati, ma i mercati non trasformeranno le emissioni senza prendere chiare posizioni. Mettere insieme la capacità politica di mandare importanti segnali e coordinarsi tra i vari paesi rimane un problema oggi tanto quanto lo era 30 anni fa — e l’IA non ha avuto praticamente alcun impatto su questo.
Non c’è motivo di credere che questi mercati più efficienti, da soli, affrontino il problema del carbonio. Richiederanno invece segnali politici evidenti.
Dobbiamo seriamente comprendere l’impatto e il ruolo economico, sociale ed ambientale delle tecnologie che proponiamo: l’IA potrebbe aiutare a rendere questo tipo di attività e politiche orientate allo sviluppo più efficienti economicamente e politicamente.
La maggior parte degli sforzi si registrano a livello locale e regionale. Per quanto riguarda la geofisica, i cambiamenti climatici danneggiano la vita e le comunità quando si traducono in specifici eventi climatologici che si manifestano in specifiche zone costiere, regioni montuose ed ecosistemi naturali. Uno degli esempi principali è quello delle barriere coralline, che rappresentano in natura uno degli elementi più a rischio. Grazie alla loro enorme presenza negli oceani, giocano un ruolo cruciale nell’assorbimento degli elementi che arrivano dall’oceano. La temperatura delle acque che continua a crescere sia a causa di fenomeni naturali locali sia per il riscaldamento globale in continuo peggioramento ha determinato una combinazione fatale per le barriere: per questo oggi sono tra gli ecosistemi più minacciati della Terra. Il loro collasso potrebbe essere catastrofico: la loro salute garantisce sicurezza alimentare a mezzo miliardo di persone, contribuendo all’economia globale con circa 375 miliardi di dollari all’anno. Secondo un nuovo studio UNESCO, l’intera struttura di barriere coralline potrebbe sparire entro il 2050 se non vengono ridotte le emissioni di carbonio abbastanza da ridurre il riscaldamento oceanico.
In questo caso, l’intelligenza artificiale ha fatto un bellissimo lavoro. Come parte dell’iniziativa 50 Reefs, che si propone di identificare e catalogare le barriere coralline che hanno una buona possibilità di resistere agli impatti del cambiamento climatico, è stato affidato ad una IA il compito di fotografare e catalogare le informazioni, che attraverso una tecnologia di Deep Learning ha permesso agli scienziati di analizzare più di 56,000 immagini e riconoscere moltissimi tipi di coralli esistenti.
A questo discorso è collegato il fatto che le comunità povere saranno colpite più duramente di quelle ricche. Questo perché rispondere agli impatti climatici è spesso costoso e quindi le comunità più povere, quelle che possiedono meno diritti e meno accesso al welfare di base, ne soffriranno di più. Nella misura in cui l’IA democratizza e migliora la qualità della risposta agli impatti climatici, potrebbe aiutare le società che altrimenti sarebbero meno capaci di rispondere. Dal punto di vista del clima, quindi, la rivoluzione dell’IA potrebbe essere di vitale importanza per assicurare e promuovere lo sviluppo economico senza richiedere risorse a chi non le possiede, diventando uno strumento politico importante. I cambiamenti climatici estremi richiederanno scelte difficili, come le coste da proteggere o abbandonare. Senza strategie di adattamento intelligente, sarà molto peggio.
Per quanto riguarda la politica pubblica, gli attori le cui risposte hanno la maggiore influenza sugli impatti locali sono i gestori di infrastrutture del posto, gli amministratori delle città e in alcuni casi le istituzioni regionali. Le risposte locali generano, per la maggior parte, benefici locali: finché la legislazione in materia non sarà coerente e diffusa, i benefici rimarranno limitati.
Un sistema energetico iper-intelligente basato sull’intelligenza artificiale dovrebbe offrire riduzioni maggiori, in parte perché le modifiche necessarie (ad esempio l’allineamento del consumo energetico con i cambiamenti in tempo reale nei mercati dell’energia) possono essere automatizzate. Un esempio da seguire è quello del sistema Brain messo a punto dalla Tree Solutions. L’impresa innovativa fa parte del PoliHub, l’incubatore del Politecnico di Milano. Brain è grado di far risparmiare fra il 20 e il 40% dei consumi grazie a un sistema di raccolta dati e di gestione automatizzata dell’impianto in grado di regolare la temperatura di casa in maniera efficiente. Raccogliendo una grande mole di dati da pochi punti di controllo, il dispositivo impara il funzionamento dello specifico impianto e la dispersione dell’edificio e utilizza subito ciò che ha appreso per creare una nuova e ottimizzata logica di gestione dell’impianto. I sistemi già installati hanno ridotto i consumi di gas, gasolio e gpl per un totale di 270 tonnellate equivalenti di petrolio nel solo 2018. Contemporaneamente hanno evitato l’emissione in atmosfera di 648mila chili di anidride carbonica e di 1337 chili di ossidi di azoto.
Soltanto in Italia c’è un mercato potenziale di circa 800mila edifici con un impianto di condizionamento centralizzato e renderlo più efficiente aggiungendo intelligenza a un impianto termico per ridurne i consumi è molto più semplice che sostituire il vecchio con un nuovo impianto. Anche se ovviamente non si arriverebbero a coprire le percentuali necessarie per fermare il riscaldamento globale, l’IA è diventata un pilastro di speranza nella nostra ricerca per comprendere, o persino mitigare, i cambiamenti climatici.
Se i suoi scrigni di dati e modelli fossero aperti, la comunità di ricerca potrebbe essere in grado di trarre il massimo profitto dalle considerevoli conoscenze e risorse disponibili per i ricercatori di IA nel mondo accademico e industriale. Per fare ciò, occorre urgentemente democratizzare il sistema e non permettere alle grandi aziende di nascondere e trattenere tutto il patrimonio a disposizione, che non solo aiuterebbe a salvare il clima, ma probabilmente salverebbe la vita a miliardi di persone incidendo sul welfare sia pubblico che privato.
Editor: Diletta Huyskes, Dottoressa in Filosofia, specializzata in Etica dell’Intelligenza Artificiale
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