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5 errori che facciamo sull’ evoluzione

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Il 12 febbraio è l’anniversario della nascita di Charles Darwin e, come ogni anno, la ricorrenza è l’occasione per riaffermare pubblicamente l’attualità degli studi e dell’insegnamento dell’evoluzione attraverso gli eventi Darwin Day. I Darwin Day italiani sono segnalati dal portale dell’evoluzione Pikaia, mentre il sito dell’International Darwin Day Foundation mostra gli eventi in tutto il mondo.

Per gli obiettivi che si pone la celebrazione, questo Darwin Day è forse il più significativo degli ultimi anni: dopo l’elezione di Trump negli Usa si sono intensificati i tentativi di indebolire l’insegnamento dell’evoluzione, mentre anche in Europa, a lungo considerata relativamente immune a questo tipo di antiscienza, il creazionismo continua ad avanzare.

Eppure, se molto spesso fraintendiamo alcuni aspetti dell’evoluzione non è necessariamente colpa della propaganda creazionista (che di questi tempi qualcuno forse chiamarebbe post-verità). Buona parte degli errori che facciamo sono molto probabilmente dovuti a come ragiona e comunica la nostra specie. Per esempio l’idea (errata) dell’evoluzione come progresso, che a volte ci fa paragonare gli organismi a tecnologie, è molto diffusa anche perché siamo naturalmente portati ad attribuire un fine a quello che ci circonda. In occasione del Darwin Day proviamo allora a raccontare altri 5 errori comuni che facciamo sull’evoluzione.

1. L’evoluzione NON spiega l’origine della vita
Charles Darwin
 e Alfred Russel Wallace erano dei geni e la loro teoria, opportunamente aggiornata, è in grado di spiegare la diversità della vita sul nostro pianeta.

Quello che non spiega, invece, è come sia nata la vita. Gli scienziati non hanno dubbi che i primissimi organismi terrestri siano stati immediatamente sottoposti ai meccanismi evolutivi, e che quello che vediamo intorno a noi sia il risultato di quella che Darwin chiamava “discendenza con modificazioni”. Ma senza la materia prima, l’evoluzione biologica non può avere luogo. Com’è nata allora la vita? La realtà è che ancora non lo sappiamo. In generale, gli scienziati parlano di abiogenesi: sulla Terra primordiale processi naturali hanno probabilmente portato ai composti chimici alla base della vita, e in centinaia di milioni di anni questi si sarebbero auto-organizzati in sistemi molecolari in grado di replicarsi e mantenere un metabolismo, cioè le prime forme di vita. Viene usato a questo proposito anche il termine evoluzione chimica, perché si può comunque immaginare un processo graduale, dove magari alcuni sistemi sono diventati predominanti, ma si tratta di qualcosa di ben distinto dall’evoluzione biologica di Darwin e Wallace: come detto l’origine della vita è un problema scientifico aperto.

2. NON ci siamo evoluti per caso
Diversi creazionisti credono che secondo i biologi il cambiamento degli esseri viventi sia dovuto al puro caso, e spesso a loro supporto citano un esempio del celebre astronomo Fred Hoyle: se un tornado passasse sopra un deposito di rottami, quali sono le probabilità che il risultato sia un Boeing 747 perfettamente funzionante? In realtà l’esempio (ampiamente demolito) di Hoyle riguardava l’abiogenesi, ma argomenti di questo tipo risalgono addirittura ai tempi di Darwin.

Il caso ha una grande importanza nell’evoluzione, ma dire che l’evoluzione è un processo casuale è errato; allo stesso tempo è errato affermare che è un processo dove il caso non conta nulla. Sì, le mutazioni del dna sono in genere definite casuali, nel senso che l’emergere di una certa mutazione non dipende dai bisogni dell’individuo o della specie. Ma la selezione naturale (come quella sessuale) è l’opposto del caso: l’adattamento è reso possibile da questo onnipresente filtro che nel tempo modifica il patrimonio genetico delle popolazioni. Non è affatto un caso se alcune delle (rare) mutazioni che permettono agli individui di lasciare più discendenti si diffondono.

 

evoluzione

 

3. L’evoluzione È osservabile
Si dice che l’evoluzione sia lenta e graduale, e che per questo non è possibile osservarla direttamente. In realtà è vero che l’evoluzione è graduale e molti cambiamenti avvengono nella scala dei tempi geologici, ma esistono molti casi nei quali è possibile osservare l’evoluzione in diretta, o quasi. Usando organismi che si riproducono molto velocemente, come i batteri, gli scienziati possono osservare in laboratorio la selezione naturale e le altre forze dell’evoluzione, come nel caso del E. coli Long-Term Evolution Experiment (Ltee) cominciato dal microbiologo Richard Lensky (Michigan State University) nel 1988. Rapidi adattamenti sono osservabili anche fuori dai laboratori: la resistenza dei batteri agli antibiotici è forse l’esempio più immediato, ma tutti i patogeni, dagli insetti ai funghi, sviluppano rapidamente ceppi resistenti a tutte le nostre contromisure. Anche i vertebrati possono cambiare nel giro di pochi decenni, e in tutto il mondo stiamo già assistendo agli adattamenti dovuti al cambio climatico.

4. Gli esseri umani NON hanno smesso di evolversi
Nel 2013 il divulgatore britannico David Attenborough ha affermato che, almeno nei paesi più sviluppati, l’evoluzione umana si sarebbe fermata: medicina ed elevati livelli di benessere avrebbero eliminato la lotta per la sopravvivenza, e di conseguenza l’evoluzione. Non è chiaro come un divulgatore tanto preparato abbia potuto fare un tale scivolone, ma i biologi non hanno tardato a replicare. Sì, indiscutibilmente la specie umana sta continuando a evolversi, anche nelle società dove quasi tutti raggiungono tranquillamente fino all’età riproduttiva. Non è infatti necessario che molti individui non sopravvivano perché l’evoluzione avvenga: finché alcuni faranno più figli di altri, finché continueremo a scegliere (quindi in maniera non casuale) se e con chi riprodurci, e finché l’ambiente intorno a noi continuerà a mutare, il dna delle popolazioni continuerà a cambiare e l’evoluzione continuerà la sua strada.

5. L’adattamento perfetto NON esiste
Quando volte guardando un documentario abbiamo sentito il narratore affermare che un certo organismo era “perfettamente adattato”? Sicuramente i risultati della selezione naturale possono farci rimanere a bocca aperta, ma i biologi sanno che la perfezione non è un concetto applicabile agli esseri viventi. Come spiega Marco Ferrari nel libro l’Evoluzione è ovunque (Codice, 2015) anche i più stupefacenti adattamenti sono frutto di compromessi, non c’è spazio per assoluti:

“Per diventare una macchina da predazione, l’evoluzione del ghepardo ha dovuto obbedire a numerosi compromessi che derivano da spinte evolutive differenti. Quelle che portano alla velocità evolverebbero strutture per farlo correre il più rapidamente possibile, ma “coabitano” con altre, come robustezza o capacità riproduttiva. Il risultato sono caratteristiche a metà strada tra le une e le altre. […] Non può esistere, quindi, un ghepardo velocissimo e fortissimo”.

Le stesse considerazioni sono valide per qualunque specie, anche la nostra. Basta pensare alla nostra postura eretta con andatura bipede, celebrata come un traguardo nella famosa (e antiscientifica) icona La marcia del progresso: rispetto alle altre scimmie gli umani hanno pelvi più strette, una caratteristica che rende il parto più rischioso, anche a causa della grandezza del nostro cervello. Un bacino ancora più stretto, spiega Ferrari, faciliterebbe la corsa, ma renderebbe impossibile la riproduzione, quindi quello che osserviamo è il risultato di un compromesso tra diverse spinte evolutive.

 
  

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Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Fisica

Scoperto un nuovo stato della materia

E’ disordinato, ma obbedisce alle sue regole

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Pur ‘disordinato‘ ha un proprio ordine: così si può descrivere il nuovo stato della materia dal comportamento bizzarro, osservato per la prima volta dal gruppo di fisici teorici dei Laboratori Nazionali di Los Alamos guidato dall’italiano Cristiano Nisoli,. La sua particolarità del nuovo stato della materia è che, nonostante riguardi la materia classica, si comporta secondo le leggi del regno dell’infinitamente piccolo governato dalla fisica quantistica. Il risultato, descritto sulla rivista Nature Physics, in futuro potrà essere molto utile per le tecnologie quantistiche, dall’internet del futuro alle comunicazioni, ai supercomputer.

“In fisica si pensa che la materia sia organizzata o in uno stato ordinato, come quello dei cristalli, o dei liquidi e dei gas, o più disordinato, che rispondono a temperatura e pressione. Ma esistono, come abbiamo dimostrato, degli stati di materia che pur disordinati obbediscono ad alcune regole“, spiega all’ANSA Nisoli. I ricercatori hanno lavorato su nanomagneti artificiali, chiamati ghiacci di spin, che cambiano direzione a seconda dei cambiamenti di temperatura, osservando il loro comportamento a livello microscopico.

“Di solito se la temperatura si abbassa rapidamente, l’energia del sistema scende. In questo caso invece è rimasta intappolata. Un comportamento questo – commenta Nisoli – che viola alcuni principi della termodinamica. Il sistema infatti è stato intrappolato da ‘costrizioni’ che i fisici chiamano ‘topologiche’ e che finora si erano viste solo in sistemi quantistici, non classici, cioè grossi e con più energia rispetto a quella dei sistemi quantistici”.

Dopo averlo creato artificialmente, i ricercatori vogliono ora vedere se anche in naturaesiste un materiale del genere, perchè potrebbe essere utile per diverse applicazioni pratiche. “Questo é importante perché i sistemi quantistici fanno molte cose strane e interessanti, per esempio la superconduttività.

Il ‘problema’ è che le fanno a temperature molto basse, vicine allo zero assuluto, cioè -273 gradi Celsius. I sistemi classici artificiali invece possono essere progettati per funzionare a temperature e campi più facilmente utilizzabili nella vita di tutti i giorni”

 
  

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ANSA

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5 linee guida per legiferare sull’intelligenza artificiale

Il caso Cambridge Analytica ha evidenziato una falla nel sistema legislativo: in Gran Bretagna, con un comitato dedicato, si propongono le prime linee guida

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“Serve chiarezza su cosa diavolo succede ai nostri dati”. Parola di Lord Clement-Jones, capo del comitato dedicato all’Intelligenza Artificiale della House of Lords britannica. Le audizioni al Congresso degli Stati Uniti di Mark Zuckerberg sul caso Cambridge Analytica hanno evidenziato con forza la necessità di un intervento legislativo a contenimento della libertà d’azione dei migliori mezzi tecnologici, in tema sfruttamento dei dati degli utenti. E la Gran Bretagna sembra voler battere immediatamente questa strada.

I tempi sono ormai maturi e, spiega Lord Clement-Jones al Guardian“non starà solo alla Silicon Valley prendere decisioni sui principi” dell’etica nella gestione e trattamento dei dati.

Nel rapporto rilasciato

dal comitato dedicato all’AI sono riportate cinque norme etiche che dovrebbero essere non solo trasversali ai diversi settori dell’industria tech, ma anche seguite a livello internazionale:

1. “L’intelligenza artificiale dovrebbe essere sviluppata per il bene comune e a beneficio dell’umanità“;
2. “Dovrebbe operare in base a principi di intelligibilità e correttezza“;
3. “Non dovrebbe essere usata per sminuire i diritti su dati e privacy di individui, famiglie, comunità“;
4. “Tutti i cittadini dovrebbero avere il diritto di essere educati per consentir loro di prosperare mentalmente, emotivamente ed economicamente insieme all’intelligenza artificiale“;
5. “Il potere autonomo di ferire, distruggere o ingannare gli esseri umani non dovrebbe mai essere attribuito all’intelligenza artificiale“.

È evidente, come riconosce lo stesso politico, che queste non siano che delle linee guida da usare come faro per adattare le legislazioni dei singoli settori e che non possano semplicemente essere tradotte in legge.

Nel rapporto, riporta sempre la testata britannica, emerge anche la preoccupazione in merito a un ipotetico monopolio dei dati, da scongiurare il prima possibile: FacebookGoogle Tencent sono citati come esempi di multinazionali con un tale potere sulla raccolta di dati da essere in grado di approntare intelligenze artificiali migliori di tutte le altre, rendendo incapaci di competere realtà più piccole.

 
  

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Wired, Foto h heyerlein/Unsplash

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Intelligenza artificiale, dominio Usa minacciato dalla Cina

Per la prima volta l’egemonia americana nel settore dell’intelligenza artificiale è messa a dura prova

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Negli ultimi sessant’anni, l’intelligenza artificiale (IA) ha avuto la sua bella parte di alti e bassi, ma una delle caratteristiche rimaste immutate in tale campo è il predominio degli Stati Uniti. Contributi significativi all’IA di sicuro sono arrivati da ogni parte del mondo ma, fino a tempi assai recenti, ogni sistema di IA destinato a far notizia a ogni latitudine era stato messo a punto negli Usa.
DeepBlue, che sconfisse il grande campione di scacchi Garry Kasparov, era un sistema IBM, come pure Watson che nel 2011 sbaragliò i giocatori campioni di Jeopardy. Il robot Stanley, che nel 2005 dimostrò la fattibilità di auto automatiche, era stato concepito all’Università di Stanford, nel cuore della Silicon Valley. Se poi si va a scavare ancora più a fondo, le ragioni del predominio degli Stati Uniti diventano chiare: in molti dei documenti di ricerca più importanti nel canone IA si cita anche Darpa, l’agenzia che finanzia la ricerca militare negli Usa.

Adesso, però, per la prima volta l’egemonia americana nel settore dell’intelligenza artificiale è messa a dura prova. Uno dei fattori più particolari nell’attuale boom dell’IA è l’improvvisa presenza tangibile della Cina come forza globale.

Uno dei mezzi più ordinari, e nondimeno più utili, per quantificare la tempra scientifica di una nazione è studiare come si colloca un dato paese dal punto di vista delle pubblicazioni scientifiche di spicco. Da un’ottica storica, una delle conferenze scientifiche di IA più importanti al mondo è il meeting annuale dell’Associazione per la promozione dell’IA (Association for the Advancement of AI). La prima conferenza si tenne nel 1980 e, nel volgere di pochi anni, questo importante evento iniziò ad attirare circa cinquemila delegati. La conferenza del 1980 fu dominata dagli Stati Uniti: in quell’edizione non ci fu neppure uno studio scritto da ricercatori di un istituto cinese. E la presenza della comunità scientifica europea fu soltanto modesta.

Naturalmente, tutto ciò non sorprende: all’inizio la conferenza è rimasta un evento circoscritto agli Usa, e a quei tempi la Cina era una nazione assai diversa.
Se ci spostiamo in avanti di 18 anni, la conferenza del 1998 vide ancora un netto predominio dell’America, ma con una presenza sostanziale non-americana, in particolare di delegati provenienti dall’Europa. Dalla Cina – in particolare da Hong Kong, tornata sotto il governo cinese soltanto da un anno – arrivò però un contributo.

Il sorpasso cinese nelle pubblicazioni

Oggi la situazione è completamente diversa: alla conferenza del 2018, che si è svolta a New Orleans a febbraio, la Cina ha presentato un numero di studi superiore a quello degli Usa del 25 per cento (1242 rispetto a 934). Tuttavia, c’è un dato ancor più significativo: la Cina si è piazzata al secondo posto nelle ammissioni, con soltanto tre studi in meno rispetto agli Usa.
È difficile non evincere da tutto ciò che la Cina ormai è entrata in concorrenza agguerrita con gli Usa per il predominio nell’IA. Nessuna nazione europea, per altro, è in grado di competere anche solo lontanamente con questi numeri e, pur considerandola nel suo insieme, l’Europa non è in lizza né per il primo posto della classifica né per il secondo.

Perché dunque all’improvviso la Cina è così importante? La risposta sta tutta in una parola: dimensioni. Le tecniche di apprendimento delle macchine dietro l’attuale boom dell’intelligenza artificiale sono veramente affamate di dati. Per riconoscere i volti umani, tradurre lingue e pilotare auto automatiche sono indispensabili quantità mastodontiche di “training data”, una sorta di combustibile per gli algoritmi di apprendimento delle macchine che generiamo ogni volta che navighiamo online o utilizziamo i nostri smartphone.

Il vantaggio dimensionale

Con una popolazione in un mercato unico più grande di Stati Uniti ed Europa prese insieme, le aziende cinesi hanno un vantaggio naturale in termini di accesso ai dati. Anche se forse non sono famigliari ai normali consumatori in Occidente, le società tech cinesi come Tencent, Baidu, Alibaba e JD.com sono veri e propri colossi globali in termini di numeri di utenti e di capitalizzazione di mercato. E tutti quanti investono nell’IA su ampia scala, quasi da capogiro. Se provate a chiedere a un adolescente britannico se conosce WeChat, l’app per i social media Tencent, vi fisserà con lo sguardo nel vuoto (lo so perché ho provato). In Cina, invece, l’app conta quasi un miliardo di utenti.

La storia di Andrew Ng

Uno dei volti della rivoluzione dell’IA cinese appartiene a Andrew Ng: britannico, nato da genitori di Hong Kong, è stato direttore del laboratorio di intelligenza artificiale di Stanford, uno dei grandi centri storici per la ricerca dell’IA negli Stati Uniti. Si è fatto un nome mettendo a punto un software di IA che controlla gli elicotteri, e ha vinto il Computers and Thought Award, il premio più importante per la ricerca destinato ai giovani scienziati specializzati in IA.
In seguito Ng è andato a lavorare per Google, dando vita al suo “brain project” prima di diventare responsabile di Baidu. L’anno scorso ha lasciato il motore di ricerca cinese Baidu per lanciarsi in nuove imprese. Brillante, carismatico e soprattutto straordinariamente pieno di energie, Ng ha la tendenza a coniare slogan orecchiabili destinati a fare presa. Di recente ha twittato: “Quasi tutto ciò che una persona normale può fare in meno di un secondo, noi possiamo automatizzarlo con l’IA”. Non sono propenso a metterlo in discussione.
Nel 2017 Ng ha dichiarato che l’IA è “la nuova elettricità” e che “proprio come più o meno un secolo fa l’elettricità ha trasformato molte industrie, così adesso l’IA le modificherà quasi tutte radicalmente”. Se è così, allora è alquanto probabile che nei decenni a venire la Cina sarà il generatore in grado di alimentare l’IA.

L’autore è professore di informatica all’Università di Oxford e ha pubblicato il libro ‘Artificial Intelligence: A Ladybird Expert Book’.

 
  

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