Le applicazioni delle Intelligenze Artificiali

In sostanza, a cosa servono leIntelligenze Artificiali?

Questa domanda apre un capitolo di una vastità impressionante.
Praticamente ogni campo dell'attività umana è toccato da questa rivoluzione.

Alcuni settori, però, hanno visto i maggiori benefici e gli sviluppi più consistenti e rapidi.

Sanità e Medicina

  • Diagnostica predittiva: Sistemi basati sull'AI vengono impiegati per intepretare immagini mediche (raggi X, risonanze magnetiche, TAC, mammografie) più velocemente e spesso con maggiore accuratezza rispetto agli esseri umani, rilevando tumori e lesioni in fase iniziale, a volte addirittura prima che i sintomi si manifestino.
    Non è un utilizo che mira a sostituire gli specialisti con l'AI, lo scopo è potenziarne le capacità, liberando tempo per compiti più complessi e interazioni umane.
  • Scoperta di Farmaci e Trattamenti Personalizzati: L'AI acccelera lo sviluppo di farmaci simulando le interazioni molecolari e riducendo i tempi di ricerca.
    Viene anche utlizzata per analizzare dati specifici del paziente (genetici, storia clinica, stile di vita) per creare raccomandazioni di cura su misura.
  • Assistenza personalizzata: Chatbot o assistenti virtuali basati sull'AI possono aiutare i pazienti nelle prenotazioni, a seguire le terapie prescritte e possono rispondere ad alcune semplici richieste, liberando gli staff medici e consentendo loro di dedicars ad attività più critiche.
  • Chirurgia robotica: Strumenti di chirurgia robotica potenziata dalle AI offrono una maggior precisione durante gli interventi, aiutando a ridurre gli errori umani, migliorando i tempi di recupero post interventio e rendendo le procedure più sicure per i pazienti.

Finanza e Servizi Bancari

  • Rilevamento Frodi e Gestione del Rischio: L'AI è in grado di rilevare in tempo reale frodi e minacce alla sicurezza, identificando anomalie nelle transazioni e nei modelli di trading.
  • Personalizzazione dei Servizi: L'AI analizzando il comportamento e le preferenze dei clienti può offrire raccomandazioni personalizzate per prodotti e servizi finanziari, migliorando l'esperienza degli utenti.
  • Automazione Operativa e Riduzione dei Costi: L'automazione di processi come l'elaborazione dei prestiti e la verifica dei documenti riduce gli errori manuali e i costi operativi, aumentando l'efficienza. L'AI è in grado di processare più informazioni molto più velocemente di un umano, fornendo suggerimenti rapidi per il processo decisionale.

Industria e Manifatturiero

  • Manutenzione Predittiva: L'AI monitora macchinari e attrezzature in tempo reale per prevedere guasti, riducendo i tempi di inattività di oltre il 50% e prolungando la vita utile delle macchine.
  • Controllo Qualità: Sistemi di visione artificiale basati sull'AI rilevano difetti e anomalie in tempo reale con maggiore precisione rispetto agli ispettori umani riducendo gli sprechi e i richiami.
  • Automazione Operativa e Riduzione dei Costi: L'automazione di processi come l'elaborazione dei prestiti e la verifica dei documenti riduce gli errori manuali e i costi operativi, aumentando l'efficienza. L'AI è in grado di processare più informazioni molto più velocemente di un umano, fornendo suggerimenti rapidi per il processo decisionale.
  • Ottimizzazione della Produzione e Automazione: L'AI automatizza compiti ripetitivi e pericolosi, migliorando l'efficienza operativa, la produttività e la sicurezza. In questo modo è possibile ridurre l'uso di materie prime ed emissioni. L'AI diviene quindi la spina dorsale dell'Industria 4.0 e della produzione sostenibile, portando a significativi risparmi sui costi, a una migliore qualità del prodotto e a una riduzione dell'impronta ambientale.

E-commerce e Marketing

  • Esperienze di Acquisto Personalizzate: I motori di raccomandazione basati sull'AI analizzano il comportamento e le preferenze dei clienti per suggerire prodotti, aumentando le vendite e la soddisfazione. Si tratta di una strategia di fidelizzazione del cliente cruciale in un mercato sempre più competitivo.
  • Gestione dell'Inventario e della Supply Chain: L'AI aiuta a gestire meglio la catena di approvvigionamento prevedendo la domanda, controllando l'inventario e automatizzando gli acquisti, riducendo gli sprechi e ottimizzando i costi.
  • Chatbot per customer service: Si tratta forse di una di quelle applicazioni dell'AI con cui tutti sono entrati in contatto. Superando i limiti e i difetti delle prime versioni, ora i chatbot per dialogare con i clienti sono in grado di comprendere le necessità che vengono esposte e fornire risposte adeguate.
  • Innovazioni nel Punto Vendita: Avaznati sistemi di visione artificiale basati sull'AI facilitano il checkout senza attriti e migliorano la prevenzione delle perdite nei negozi fisici. In determinati settori, le prove virtuali dei prodotti tramite Realtà Aumentata riducono i tassi di reso e aumentano la soddisfazione del cliente.
  • Analisi del Sentiment e Personalizzazione: L'AI utilizza l'elaborazione del linguaggio naturale per comprendere l'intento e analizzare il sentiment in tempo reale, adattando le risposte al contesto e alla cronologia delle interazioni, consentendo esperienze iper-personalizzate e una maggiore fedeltà del cliente.

Atumotive, Trasporti e Logistica

  • Ottimizzazione dei Percorsi e Veicoli Autonomi: L'AI analizza i modelli di traffico, le condizioni meteorologiche e gli orari di consegna per trovare i percorsi migliori, riducendo la congestione, i tempi di viaggio e il consumo di carburante.
    Camion e droni a guida autonoma stanno cambiando le modalità di consegna delle merci.
    Le auto a guida autonoma utilizzando sensori (visione artificiale per rilevare ostacoli e segnali stradali) e AI decisionale, garantiscono una navigazione più sicura.
  • Gestione dell'Inventario e della Supply Chain: L'AI aiuta a gestire meglio la catena di approvvigionamento prevedendo la domanda, controllando l'inventario e automatizzando gli acquisti, riducendo gli sprechi e ottimizzando i costi.
  • Chatbot per customer service: Si tratta forse di una di quelle applicazioni dell'AI con cui tutti sono entrati in contatto. Superando i limiti e i difetti delle prime versioni, ora i chatbot per dialogare con i clienti sono in grado di comprendere le necessità che vengono esposte e fornire risposte adeguate.
  • Innovazioni nel Punto Vendita: Avaznati sistemi di visione artificiale basati sull'AI facilitano il checkout senza attriti e migliorano la prevenzione delle perdite nei negozi fisici. In determinati settori, le prove virtuali dei prodotti tramite Realtà Aumentata riducono i tassi di reso e aumentano la soddisfazione del cliente.
  • Analisi del Sentiment e Personalizzazione: L'AI utilizza l'elaborazione del linguaggio naturale per comprendere l'intento e analizzare il sentiment in tempo reale, adattando le risposte al contesto e alla cronologia delle interazioni, consentendo esperienze iper-personalizzate e una maggiore fedeltà del cliente.

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Natura, Biodiversità e lotta al cambiamento climatico

Forse chi è arrivato qui dal sito BearMe.it si sarà chiesto se il collegamento fra cambiamento climatico e biodiversità fosse solo una scusa.
La parte che segue è la risposta, e come vedremo le applicazioni dell'AI nel campo della salvaguardia della Natura e della ricerca non sono poche.

L'AI e l'ambiente

La capacità, propria dell'AI, di elaborare e analizzare grandi volumi di dati, come quelli provenienti da reti di sensori, immagini satellitari e misurazioni di laboratorio, sta rivoluzionando la comprensione, il monitoraggio e la mitigazione dei problemi ambientali.
Le tecnologie AI, in particolare il Machine Learning (ML), le reti neurali e il Natural Language Processing (NLP), forniscono soluzioni robuste identificando modelli, ottimizzando processi e facendo previsioni con alta precisione.

I metodi tradizionali difficilmente possono gestire la complessità e la quantità dei dati ambientali. L'AI, con la sua grande potenza computazionale, è progettata proprio per elaborare grandi volumi di dati e identificare modelli, tendenze e relazioni difficili o impossibili da rilevare per gli analisti umani.
L'intelligenza artificiale, in questo caso, non è solo un mezzo per ottimizzare processi già esistenti, ma un vero e proprio catalizzatore che permette di affrontare i problemi ambientali con una profondità di analisi e una scala nemmeno pensabile in sua assenza.
La rivoluzione in atto in settori come la conservazione e la gestione ambientale deriva direttamente dalla capacità dell'AI di superare le limitazioni umane nella gestione e nell'interpretazione dei big data ambientali.

Ricerca Naturalistica

  • Scoperta e Identificazione di Specie: L'AI, in particolare tramite visione artificiale e deep learning, analizza milioni di immagini e video da fototrappole, droni e satelliti per identificare, contare e classificare specie animali e vegetali.
    Esiste modello di AI specializzato, chiamato BioCLIP, che viene utilizzato per l'analisi di immagini naturalistiche ed è in grado di identificare le specie animali o vegetali presenti nell'immagine stessa.
    Un modello analogo specializzato sugli insetti, chiamato Antenna, è in grado di aiutare i naturalisti a identificare rapidamente e con precisione gli insetti sfruttando telecamere e sensori collocati direttamente nell'ambiente naturale.
  • Bioacustica per il Monitoraggio e la Comunicazione Animale: L'AI, combinata con sensori acustici, sta imparando a decodificare le vocalizzazioni degli animali, permettendo di tracciare popolazioni, censire individui e comprendere il loro comportamento sociale e le loro "lingue".
    Lo Yellowstone Wolf Project utilizza la bioacustica per identificare branchi o lupi individuali tramite gli ululati, offrendo un metodo passivo e più efficiente rispetto ai collari GPS invasivi.
    Il NatureLM-audio è un modello linguistico audio capace di identificare specie animali e tratti come sesso e stadio di vita a partire dalle vocalizzazioni.
  • Monitoraggio degli Ecosistemi e Mappatura delle Popolazioni: I modelli di machine learning addestrati su immagini satellitari e DNA ambientale (eDNA) sono in grado di mappare la distribuzione di una specie con precisione finora irraggiungibile.
    Analizzando dati ambientali complessi, come temperatura, precipitazioni e tipo di vegetazione e combinandoli con le posizioni note di una determinata specie, l'AI può costruire mappe predittive della sua possibile presenza.
    In un altro caso, analizzando dati estremamente eterogenei, come immagini satellitari e registrazioni acustiche gli algoritmi di Intelligenza Artificiale sono in grado di rilevare anche piccole variazioni e trend emergenti nelle condizioni ambientali. Si tratta di pattern che possono essere avvisaglie di condizioni critiche e una loro precoce rilevazione può consentire interventi tempestivi, indispensabili per la conservazione ambientale.
  • Analisi delle Interazioni tra Specie e Dinamiche di Popolazione: L'AI puà aiutare a comprendere le interazioni complesse tra le specie, come le reti alimentari e le relazioni predatore-preda, che rimangono in gran parte non studiate a causa della difficoltà di osservazione diretta.

Conservazione della Natura e la Gestione della Biodiversità

  • Prevenzione del Bracconaggio: La lotta al bracconaggio è un'area in cui l'AI ha dimostrato un impatto particolarmente significativo. L'AI, in particolare l'analisi predittiva, aiuta ad anticipare i movimenti dei bracconieri prima che colpiscano. Sistemi di sorveglianza AI avanzati, come quelli che utilizzano telecamere termiche ad alta potenza e visione notturna, sono in grado di rilevare movimenti di persone, animali o veicoli di notte, inviando avvisi automatizzati agli operatori.
  • Identificazione e Tracciamento delle Specie Invasive: L'AI offre una soluzione potente per mitigare gli impatti negativi dati dalla presenza di spcice invasive, automatizzandone il rilevamento, l'identificazione e il tracciamento.
    Il progetto italiano AUTOMA, utilizza robot sottomarini guidati dall'AI che esplorano i fondali marini nel Mediterraneo per identificare specie esotiche invasive, una minaccia crescente per la biodiversità.
  • Monitoraggio degli Habitat e Previsione della Deforestazione: l'AI può elaborare flussi continui di dati satellitari per rilevare cambiamenti nella copertura forestale, mappare i cambiamenti nell'uso del suolo, monitorare la salute delle foreste, la qualità dell'acqua e la diffusione delle malattie. Si tratta di uno strumento che può aiutare a prendere decisioni informate per la conservazione e il ripristino degli habitat.
    La World Wildlife Foundation, in collaborazione con esperti di AI, ha sviluppato Forest Foresight, un modello AI che prevede, con un anticipo di sei mesi, le aree ad alto rischio di deforestazione con una precisione dell'80%.

Lotta al Cambiamento Climatico

  • Previsione di Eventi Estremi e Valutazione delle Politiche Ambientali: Modelli AI sofisticati sono fondamentali per prevedere le anomalie climatiche con maggiore accuratezza e tempestività rispetto ai metodi tradizionali; analizzando enormi set di dati climatici possono migliorare la precisione delle previsioni meteorologiche e prevedere anche eventi estremi (siccità, inondazioni, tempeste, incendi boschivi) con maggiore anticipo, consentendo una migliore preparazione e risposta.
  • Ottimizzazione delle Risorse Energetiche ed Energie Rinnovabili: L'AI ottimizza la gestione delle reti elettriche (smart grid), prevedendo la domanda e l'offerta di energia e integrando in modo più efficiente le fonti rinnovabili (solare, eolico), riducendo così la dipendenza dai combustibili fossili e le emissioni di gas serra.
  • Riduzione delle Emissioni e Ottimizzazione Energetica: Nel settore energetico, l'AI migliora l'efficienza delle energie rinnovabili, riducendo le emissioni di gas serra.
    Nelle costruzioni "smart" (smart building), l'AI ottimizza i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento, l'illuminazione e altri consumi energetici, riducendo significativamente l'impronta di carbonio.
    Nelle industrie, i sistemi AI-driven possono monitorare e regolare i processi in tempo reale per garantire la massima efficienza energetica e la minima produzione di rifiuti, riducendo gli sprechi e minimizzando le emissioni.
    L'adozione di sitemi potenziati dall'AI nel settore dei trsaporti può garantire una maggiore efficenza e una ottimizzazione dei percorsi che congiuntamente all'adozione di pratiche di trasporto condiviso (gestite da AI) può contribuire alla riduzione di emissioni di gas serra.
  • Agricoltura Sostenibile: l'agricoltura di precisione si basa su AI che analizzando i dati di terreno, meteo, colture e presenza di parassiti ottimizzano l'uso di acqua, fertilizzanti e pesticidi.
    Anche il monitoraggio della salute delle foreste contribuisce è un elemento fondamentale per combattere la deforestazione e il mantenimento di un elemento fondamentale in grado di ridurre il carbonio nell'atmosfera.

Le applicazioni dell'AI in campo naturalistico sono innumerevoli.
Ogni progetto va costruito con cura, partendo dall'analisi approfondita delle esigenze e della situazione attuale.
Che tu sia un privato cittadino, un imprenditore o un amministratore pubblico, contattaci.
info@ymir.it

E finalmente gli Orsi (e altra fauna selvatica)

Può sembrare strano, in una disquisizione sulle Intelligenze Artificiali, porre l'accento in modo particolare sulla applicazioni naturalistiche e in modo ancora più specifico su quelle dedicate agli orsi e ad altri grandi carnivori.
Come abbiamo raccontato nel sito BearMe.it, il nostro intresse per la natura non è certo cosa recente e lo stesso si può dire del nostro interesse per la tecnologia e l'informatica, di cui le AI sono solo la declinazione più recente.

Anche se, nella sua nuova versione, BearMe.it è dedicato non più all'orso, ma al problema del cambiamento climatico, tutto parte dalla nostra voglia, dapprima di raccontare la situzione Orso in Trentino e successivamente, dopo esserci resi conto che il problema era più varigeato e complesso del previsto, dal nostro tentativo di affrontarlo con strumenti nuovi, utilizzando anche strumenti informatici e metodologie di problem solving non tradizionali.

Come vedremo fra breve, gli approcci che utilizzano tecnologie all'avanguardia non sono pochi, nel mondo e anche in Italia le AI sono utilizzate per la salvaguardia delle specie a rischio e per la riduzione dei conflitti uomo/specie selvatica.

Ma prima di fare una panoramica sui progetti specifici in questo campo, ci preme trovare un altro parallelo fra Orso e AI.

Così come il problema della convivenza uomo/orso si era rivelato un wicked problem (problema complesso), così l'adozione dell'AI può rivelarsi una wicked opportunity, un'opportunità stregata.
L'AI non è una panacea miracolosa, può essere una fantastica opportunità di crescita e sviluppo, ma necessità di una progettazione accurata, per non trasformarsi in un problema peggiore di quello che si voleva risolvere.