Creare dei microprocessori in grado di replicare i sistemi di apprendimento biologico, così da rendere l’Intelligenza Artificiale più flessibile, efficiente e sostenibile anche dal punto di vista ambientale. È questa la sfida lanciata da un gruppo internazionale di ricercatori - coordinato dal Neuromorphic AI Lab (NUAI Lab) della UTSA (University of Texas at San Antonio) - di cui fa parte anche Vincenzo Lomonaco, tra i massimi esperti italiani di Continual Learning, ricercatore presso il Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa e tra gli autori dell’articolo “Design principles for lifelong learning AI accelerators”, da poco uscito sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Electronics.

“La fallibilità dell’Intelligenza Artificiale è ancora troppo alta e questo perché l’AI, così come la conosciamo oggi, si basa su sistemi di apprendimento automatico troppo rigidi, che la rendono incapace di affrontare condizioni nuove, non precedentemente incontrate durante il processo di addestramento – spiega Vincenzo Lomonaco – Di fatto, le facciamo apprendere una grande quantità di informazioni tutte insieme, ma ogni volta che emerge una novità su un determinato tema dobbiamo aggiornare il sistema da zero. Tutto ciò, oltre ad essere poco efficiente, ha anche dei costi altissimi, sia in termini economici che ambientali, visto l’elevato consumo di energia e le conseguenti emissioni di CO2 di questi processi”.

Vincenzo Lomonaco del Dipartimento di Informatica dell'Università di Pisa

Aggiornare un sistema di AI, d’altronde, può arrivare a costare fino a diversi milioni euro. Mentre per avere un’idea dell’impronta ambientale dell’AI basti pensare che, secondo un recente studio dell’Università del Massachusetts, l’addestramento di diversi modelli di intelligenza artificiale di grandi dimensioni può emettere una quantità di anidride carbonica equivalente a cinque volte quella emessa da un’auto americana media durante il suo ciclo di vita, compreso il processo di produzione. 

Una soluzione a tutto ciò, secondo Lomonaco e gli altri ricercatori del Neuromorphic AI Lab - coordinato dalla professoressa Dhireesha Kudithipudi -, è rappresentata dall’Apprendimento Automatico Continuo (noto anche come Continual Learning o Lifelong Learning), che permetterebbe all’AI di assimilare un gran numero di conoscenze in sequenza, senza dimenticare quelle acquisite in precedenza.

Vincenzo Lomonaco assieme ai colleghi del Dipartimento di Informatica, Antonio Carta e Andrea Cossu, con cui collabora attivamente sui temi dell'articolo pubblicato Nature Electronics

“Per realizzare un sistema di apprendimento di questo genere è necessario modificare gli attuali paradigmi computazionali ed eliminare i vincoli infrastrutturali esistenti – prosegue Lomonaco – Per questo, con i colleghi del NUAI Lab di San Antonio, abbiamo gettato le basi di un nuovo sistema di apprendimento incrementale, basato sul co-design hardware-software. Ossia sulla progettazione simultanea di componenti hardware e software, così da dar vita ad un sistema di lifelong learning per l’AI che sia robusto e autonomo. Il tutto basato su algoritmi di nuova generazione che, lavorando in modo più simile all’intelligenza umana, permettono all’Intelligenza Artificiale di accrescere le proprie conoscenze in modo progressivo, più rapido ed efficiente, con consumi che si avvicinano a quelli di una lampadina”.

La celebre scienziata Maria Skłodowska Curie, due volte premio Nobel (nel 1903 per la fisica e nel 1911 per la chimica) e pioniera della ricerca sulla radioattività e del suo utilizzo a scopo medico, il 30 luglio 1918 giunse a Pisa su invito di Raffaello Nasini, professore di Chimica dell’Università di Pisa. Per tre settimane, insieme a Camillo Porlezza, all’epoca giovane assistente di Nasini, Madame Curie fece dei sopralluoghi in Italia per studiare la radioattività delle principali sorgenti termali e di alcune miniere, cominciando proprio dalla Toscana, dove visitò San Giuliano, Montecatini e Larderello.

L’avventura italiana (e pisana) di Maria Skłodowska Curie è ora raccontata nel documentario "Maria Skłodowska-Curie in Italia. Alla Ricerca del Radio", disponibile sul canale YouTube dell’Ateneo pisano, che sarà presentato il 18 gennaio alle 15, nell'Aula Magna del Dipartimento di Chimica e Chimica industriale (via G. Moruzzi, 13).

Il cortometraggio polacco-italiano di circa 25 minuti è stato realizzato grazie ad un’iniziativa congiunta tra Accademia Polacca delle Scienze di Roma, Istituto di Chimica Organica di Varsavia dell’Accademia Polacca delle Scienze, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa e Museo biografico di Maria Skłodowska-Curie a Varsavia. Al Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale si sono svolte in parte le riprese e sono stati intervistati la professoressa Valentina Domenici e il professore Lorenzo Di Bari.

‘Il viaggio di Maria Skłodowska Curie in Italia non era molto conosciuto, se non agli storici e agli studiosi della famosa scienziata – racconta Valentina Domenici – sebbene le tracce del suo viaggio in giro per l’Italia sono ricordate da targhe marmoree, come a Montecatini, e da documenti preziosi, come quelli conservati presso il Museo della geotermia di Larderello. Ma ora, grazie al minuzioso lavoro di Marcin Górecki, ricercatore presso l’Accademia Polacca delle Scienze che collabora anche con il nostro Dipartimento, è stato possibile realizzare questo documentario e far conoscere ad un pubblico più ampio la storia di Madame Curie in Italia".

Il Sistema Museale di Ateneo ha salutato il 2023 con un numero di visitatori in aumento rispetto al 2022, confermando la tendenza di crescita in tutte le attività museali. In particolare, l’Orto e Museo Botanico ha sfiorato i 100.000 visitatori, il risultato più alto in assoluto mai raggiunto. Seguono il Museo della Grafica e la Gipsoteca di Arte Antica e Antiquarium con quasi 14.000 visitatori ciascuno. Anche gli altri musei hanno aumentato i loro visitatori rispetto all’anno precedente con un totale di 144.807.

Molto positiva è stata la partecipazione del pubblico agli eventi organizzati dai musei in occasione di iniziative internazionali, nazionali, regionali e del territorio (Notte Europea dei Musei, Notti dell’Archeologia, Amico Museo, Bright Night): si contano infatti 5.000 visitatori per i 128 eventi proposti. Ottimo riscontro anche per gli eventi promossi e organizzati dai musei sia per gli eventi di livello nazionale come il 118° Congresso della Società Botanica Italiana (13-16 settembre 2023), organizzato da Orto e Museo Botanico, sia per quelli di livello internazionale, come il convegno Fashion communication: between tradition and future digital developments (3-5 luglio 2023), organizzato dai professori Alessandro Tosi e Veronica Neri, in collaborazione con l'USI-Università della Svizzera Italiana del quale faceva parte integrante del programma l’inaugurazione della mostra Fashion, Sport, Tourism (5 luglio 2023 - 28 gennaio 2024).

È stato rafforzato il rapporto tra i musei e le famiglie per le quali i musei hanno organizzato attività creative ispirate alle collezioni scientifiche dei musei, e i campi solari, svoltisi durante le vacanze scolastiche in collaborazione con il CUS Pisa. Per fidelizzare il pubblico delle famiglie è stato introdotto alla fine del 2023 il “coupon fedeltà”, nato con l’idea di premiare quelle famiglie che parteciperanno più volte durante l’anno alle attività creative a pagamento, valido per tutto il 2024.

Il 2023 si è chiuso con una novità importante destinata alle scuole: il concorso “L’avventura della scoperta” volto a promuovere i musei e le loro collezioni scientifiche, storiche, artistiche e naturalistiche al pubblico scolastico. Il concorso, che ha avuto adesioni anche al di fuori della provincia di Pisa, avrà la sua conclusione nella giornata di premiazione di martedì 23 aprile 2024 al Teatro Verdi.