Bar della Scienza

[pingumen96]

Apro sto topic perché non ne ho trovati altri, c'era quello delle curiosità scientifiche ma l'obiettivo di questo non è lo stesso.
Qui si parla di scienza a tutto tondo e quindi anche di ricerca scientifica (son benvenuti dottorandi e persone che in generale lavorano nel settore).

Per iniziare vorrei parlare del SIGGRAPH, conferenza che si tiene ogni anno nella quale si "fa il punto" della situazione per quanto riguarda il mondo della computer graphics. Lo scorso anno si è svolta a Los Angeles e a Bangkok.
Vi lascio un video in cui si ha una veloce carrellata dei technical papers presentati durante la conferenza di Los Angeles:

Degno di nota il genio a 27:00.
Qui invece i download delle prime pagine dei papers di cui si parla, utile per leggere l'abstract senza entrare troppo nei dettagli: http://s2017.siggraph.org/technical-papers.html" onclick="window.open(this.href);return false;

[Revan_]

se posso intrufolarmi, in un topic scientifico credo che questa cosa sia da menzionare

http://www.repubblica.it/scienze/2018/0 ... 194311735/" onclick="window.open(this.href);return false;

il meritatissimo successo di un'astrofisica italiana e di tutta la ricerca legata all'osservazione delle onde gravitazionali
un tema su cui si è dibattuto per anni, e avere qualcosa di effettivo in mano è rivoluzionario

certo, non è una di quelle cose che cambia il mondo in modo tangibile dall'oggi al domani, ma basta vedere cosa l'umanità sia riuscita a creare una volta scoperte e studiate le onde elettromagnetiche

da questa scoperta, si apre un mondo di ricerca completamente nuovo, e straordinariamente affascinante

[pingumen96]

Non posso commentare nel merito, di astronomia non so una ceppa. Però negli ultimi anni ci son stati importanti passi in avanti nella fisica, a partire dalla conferma delle onde gravitazionali e finendo con il bosone di Higgs. Tra l'altro quest'ultima è stata una scoperta effettuata in parte dalla mia prof di fisica (sono in tanti ad aver partecipato, lei lavora al CERN e ci ha raccontato qualche dettaglio mica male, si chiama Giulia Manca).

Qualche link:
https://www.focus.it/scienza/scienze/fi ... e-di-higgs" onclick="window.open(this.href);return false;
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 931200857X" onclick="window.open(this.href);return false;

Meglio ovviamente il primo link visto che è più comprensibile a noi umani.

Sempre a proposito di astronomia, vi linko un simulatore dell'universo che ho scoperto pochi giorni fa e che rispetta tutti i passi compiuti dalla scienza sino ad ora (stando a come viene descritto altrove). E' interessante per chi è appassionato e, cosa positiva, passarci una mezzoretta al giorno contribuisce alla pace interiore.
http://spaceengine.org/" onclick="window.open(this.href);return false;
Ecco alcuni screenshot ricavati dal simulatore in questione:

Spoiler:

[Revan_]

Non posso commentare nel merito, di astronomia non so una ceppa. Però negli ultimi anni ci son stati importanti passi in avanti nella fisica, a partire dalla conferma delle onde gravitazionali e finendo con il bosone di Higgs. Tra l'altro quest'ultima è stata una scoperta effettuata in parte dalla mia prof di fisica (sono in tanti ad aver partecipato, lei lavora al CERN e ci ha raccontato qualche dettaglio mica male, si chiama Giulia Manca).

Qualche link:
https://www.focus.it/scienza/scienze/fi ... e-di-higgs" onclick="window.open(this.href);return false;
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 931200857X" onclick="window.open(this.href);return false;

Meglio ovviamente il primo link visto che è più comprensibile a noi umani.

Sempre a proposito di astronomia, vi linko un simulatore dell'universo che ho scoperto pochi giorni fa e che rispetta tutti i passi compiuti dalla scienza sino ad ora (stando a come viene descritto altrove). E' interessante per chi è appassionato e, cosa positiva, passarci una mezzoretta al giorno contribuisce alla pace interiore.
http://spaceengine.org/" onclick="window.open(this.href);return false;
Ecco alcuni screenshot ricavati dal simulatore in questione:

Spoiler:

ma più che di astronomia si tratta di astrofisica
lo studio delle onde gravitazionali poi ha una serie di implicazioni e collegamenti in tantissimi campi, dallo studio dell'universo, i suoi meccanismi, la sua storia, fino ad applicazioni sulla fisica e sulle conoscenze del nostro stesso pianeta
poi è chiaro, detto così sembra tutto molto generico ed aleatorio, e lo sarà fino a che non si vedranno applicazioni "pratiche"
ovviamente ci vorrà del tempo, ma come ho detto prima, basta vedere cosa l'uomo è riuscito a fare studiando l'elettromagnetismo
adesso si è aperto un mondo potenzialmente ancora più vasto

tanta tantissima stima e invidia per la tua professoressa, già solo per il luogo in cui lavora
e, per quanto mi riguarda, ho messo in download spaceengine, grazie

[pingumen96]

ma più che di astronomia si tratta di astrofisica

A dimostrazione che so davvero nulla.

lo studio delle onde gravitazionali poi ha una serie di implicazioni e collegamenti in tantissimi campi, dallo studio dell'universo, i suoi meccanismi, la sua storia, fino ad applicazioni sulla fisica e sulle conoscenze del nostro stesso pianeta
poi è chiaro, detto così sembra tutto molto generico ed aleatorio, e lo sarà fino a che non si vedranno applicazioni "pratiche"
ovviamente ci vorrà del tempo, ma come ho detto prima, basta vedere cosa l'uomo è riuscito a fare studiando l'elettromagnetismo
adesso si è aperto un mondo potenzialmente ancora più vasto

tanta tantissima stima e invidia per la tua professoressa, già solo per il luogo in cui lavora
e, per quanto mi riguarda, ho messo in download spaceengine, grazie

L'hai provato?

[Revan_]

A dimostrazione che so davvero nulla.

L'hai provato?

sì molto bello
spero venga aggiornato in seguito, ho trovato diversi oggetti mancanti fra quelli scoperti più di recente
la parte "astronave" sinceramente frega poco, lo uso essenzialmente per l' "esplorazione"
grazie comunque

[pingumen96]

Quando mi gira, uso sto topic per fare divulgazione.


Questo live streaming, che a breve scomparirà (qui potete seguire il canale, visto che probabilmente il progetto durerà ancora un anno se non di più), mostra come una macchina impara a giocare a Super Mario Bros.
Per fare ciò, ci si rifà a una precisa branca dell'informatica, ovvero il machine learning (la quale fa parte a sua volta della branca dell'intelligenza artificiale). Questa è la branca che consente non solo di completare i livelli di Super Mario, bensì consente anche di:

• effettuare il riconoscimento facciale;
• filtrare le email di spam;
• implementare guida autonoma sulle automobili;
• riconoscere le vostre facce in una foto;

Qui su Wikipedia si può avere una panoramica abbastanza completa: https://it.wikipedia.org/wiki/Apprendimento_automatico" onclick="window.open(this.href);return false;
Come funziona?
Abbiamo tre tipi di apprendimento:

• apprendimento non controllato;
• apprendimento controllato;
• apprendimento di rafforzamento.

Apprendimento controllato
Si hanno a disposizione dei dati e a ciascuno di questi si assegna un'etichetta. Seguendo l'esempio delle email di spam, ogni email compone l'insieme dei dati e a ciascuna email viene assegnata un'etichetta che può essere "spam" o "non-spam". L'insieme di questi dati viene definito "di allenamento" perché serve ad allenare l'algoritmo in vista del riconoscimento di dati nuovi (ai quali non è assegnata un'etichetta).

Apprendimento di rafforzamento
Si vuole sviluppare un sistema chiamato "agente" che migliora le sue prestazioni interagendo con l'ambiente. L'informazione riguardo all'ambiente include anche un "segnale di ricompensa". E' questo il caso della live di Mario presente qua sopra: il segnale di ricompensa corrisponde alla "fitness" che viene indicata in alto, e questa aumenta con l'avanzare all'interno del livello. Attraverso il metodo trial-and-error si cercano di migliorare le proprie azioni (in questo caso salto, corsa, ecc.) e quindi di massimizzare la ricompensa.

Apprendimento non controllato
In questa tipologia di apprendimento non conosciamo risposte esatte o etichette, semplicemente avviene il cosiddetto "clustering", ovvero si riconosco similarità tra più record (un record può essere un'immagine, un audio, ecc.) e questi record vengono divisi in gruppi sulla base delle similarità.

A seconda del problema da risolvere, si usa una di questa metodologie (non escludo che ce ne siano altre). Numerose aziende utilizzano sempre di più il ML e uno dei problemi che sorgono sono le violazioni di privacy (vedasi la questione Cambridge Analytica).
E niente, questo era giusto un assaggio. Si tratta di un argomento molto importante al giorno d'oggi perché lo vediamo sempre all'opera (qualcuno ha parlato di pubblicità online?). Vedere la livestream linkata in alto permette di capire, visivamente, come avviene il processo di apprendimento, cosa che trovo molto interessante giusto per vedere quanto una macchina sia stupida in confronto a noi umani.

[Revan_]

interessantissimo
sapevo di un docente di intelligenza artificiale del politecnico di milano che esaltava i videogiochi come una fra le migliori espressioni della sua materia
basta pensare a giochi di auto, o sparatutto, che differenza può fare l'intelligenza, la varietà e la reattività degli avversari

è chiaro che per un'intelligenza in fase di apprendimento si debba partire da qualcosa di meno "complicato" come super mario
per quanto si possa insegnare ad una macchina, o insegnare ad apprendere, al momento mancano ancora componenti umane quali l'inventiva, l'istinto, l'adattabilità alle diverse situazioni che ci si presentano

ciò nonostante i passi avanti nell'intelligenza artificiale e nell'apprendimento sono straordinari

[Aaron Kirk]

Seguo per ora nel silenzio, portate avanti 'sto topic o vi vengo a cercare

[pingumen96]

interessantissimo
sapevo di un docente di intelligenza artificiale del politecnico di milano che esaltava i videogiochi come una fra le migliori espressioni della sua materia
basta pensare a giochi di auto, o sparatutto, che differenza può fare l'intelligenza, la varietà e la reattività degli avversari

è chiaro che per un'intelligenza in fase di apprendimento si debba partire da qualcosa di meno "complicato" come super mario
per quanto si possa insegnare ad una macchina, o insegnare ad apprendere, al momento mancano ancora componenti umane quali l'inventiva, l'istinto, l'adattabilità alle diverse situazioni che ci si presentano

ciò nonostante i passi avanti nell'intelligenza artificiale e nell'apprendimento sono straordinari

Beh, è anche comprensibile quanto dice il professore. I videogiochi sono l'implementazione di regole, e creare un agente (questo è il nome dell'intelligenza artificiale che gioca) significa doverlo programmare in maniera tale che si debba districare tra queste regole. Considerato che le regole possono essere di infinite tipologie diverse, possiamo capire che le sfide per chi programma l'intelligenza artificiale sono di ogni tipo e alcune raramente si incontrano nella vita di tutti i giorni, basti pensare ai motori scacchistici (che talvolta battono anche campioni mondiali).

Occorre anche dire che ci sono IA e IA, nel senso che l'IA che sta alla base di un motore scacchistico è capace di apprendere (mi riferisco a quelle sviluppate per sfidare i maestri di scacchi, solitamente si usa quest'approccio), mentre l'IA che stava nei primi giochi di Pokémon consisteva, se non erro, nello sparare mosse a caso.

Le IA dei videogiochi commerciali (inclusi quelli di automobili) non sono fatte con l'utilizzo del machine learning o tecniche simili perché il game designer deve poter avere la possibilità di fare tuning sul comportamento dei NPC in maniera da arrivare allo scopo prefissato (in Kingdom Hearts i nemici si comportano in modi diversi, basti pensare al Fungo Bianco). Per far questo solitamente si lavora su dei parametri molto più controllabili (altro esempio sono le caratteristiche dei calciatori su FIFA).
Utilizzando il machine learning non si può avere lo stesso controllo su come il gioco deve comportarsi.

Un'altra cosa: per ogni gioco (o quasi) si deve sviluppare un algoritmo di IA diverso, quindi quello che viene usato per Super Mario può essere usato solo lì. Una IA che si adatta a tutti i giochi non è impossibile, ma sarebbe un lavoro immane.
Inoltre, nemmeno quanto fatto con Super Mario qua sopra è così banale perché sfrutta la topologia dei livelli e le posizioni dei nemici, e si basa su un paper pubblicato dall'università del Texas qualche tempo fa (http://nn.cs.utexas.edu/downloads/paper ... y.ec02.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;). E' abbastanza innovativo perché trattasi di un approccio nuovo (non ho letto il paper e non credo cmq sarei in grado di andare in dettaglio).
Le componenti umane di cui parli possono essere simulate (The Sims lo fa con molta superficialità), ma non si parlerebbe più di machine learning. Non puoi imparare ad avere un istinto, ce l'hai e basta (e non è uguale per tutti).

[Revan_]

Beh, è anche comprensibile quanto dice il professore. I videogiochi sono l'implementazione di regole, e creare un agente (questo è il nome dell'intelligenza artificiale che gioca) significa doverlo programmare in maniera tale che si debba districare tra queste regole. Considerato che le regole possono essere di infinite tipologie diverse, possiamo capire che le sfide per chi programma l'intelligenza artificiale sono di ogni tipo e alcune raramente si incontrano nella vita di tutti i giorni, basti pensare ai motori scacchistici (che talvolta battono anche campioni mondiali).

Occorre anche dire che ci sono IA e IA, nel senso che l'IA che sta alla base di un motore scacchistico è capace di apprendere (mi riferisco a quelle sviluppate per sfidare i maestri di scacchi, solitamente si usa quest'approccio), mentre l'IA che stava nei primi giochi di Pokémon consisteva, se non erro, nello sparare mosse a caso.

Le IA dei videogiochi commerciali (inclusi quelli di automobili) non sono fatte con l'utilizzo del machine learning o tecniche simili perché il game designer deve poter avere la possibilità di fare tuning sul comportamento dei NPC in maniera da arrivare allo scopo prefissato (in Kingdom Hearts i nemici si comportano in modi diversi, basti pensare al Fungo Bianco). Per far questo solitamente si lavora su dei parametri molto più controllabili (altro esempio sono le caratteristiche dei calciatori su FIFA).
Utilizzando il machine learning non si può avere lo stesso controllo su come il gioco deve comportarsi.

Un'altra cosa: per ogni gioco (o quasi) si deve sviluppare un algoritmo di IA diverso, quindi quello che viene usato per Super Mario può essere usato solo lì. Una IA che si adatta a tutti i giochi non è impossibile, ma sarebbe un lavoro immane.
Inoltre, nemmeno quanto fatto con Super Mario qua sopra è così banale perché sfrutta la topologia dei livelli e le posizioni dei nemici, e si basa su un paper pubblicato dall'università del Texas qualche tempo fa (http://nn.cs.utexas.edu/downloads/paper ... y.ec02.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;). E' abbastanza innovativo perché trattasi di un approccio nuovo (non ho letto il paper e non credo cmq sarei in grado di andare in dettaglio).
Le componenti umane di cui parli possono essere simulate (The Sims lo fa con molta superficialità), ma non si parlerebbe più di machine learning. Non puoi imparare ad avere un istinto, ce l'hai e basta (e non è uguale per tutti).

sì era quello che intendevo quando dicevo che super mario è particolarmente indicato per il learning
non si parla di un computer che "gioca col computer", si parla di apprendimento
e in super mario hai una certa semplicità e linearità, che sono le condizioni ideali per sviluppare qualcosa del genere
con questo non voglio dire che sia semplice, tutt'altro
è ovvio che se si volesse applicare ad un fps (magari contro giocatori umani), sarebbe decisamente più complicato, visto l'aumento spropositato di variabili da considerare
ancora peggio, come dici tu, applicabile a giochi diversi... non impossibile, ma per il momento credo irrealizzabile

l'adattabilità dell'istinto potremmo vederla come prontezza nel reagire alle diverse situazioni, agli imprevisti
in via del tutto ipotetica, tendente alla fantascienza, sarebbe realizzabile, ma si parlerebbe di considerare una quantità di variabili pressochè infinita
potremmo programmare l'intelligenza artificiale migliore possibile, con un apprendimento fino a livelli superiori di quelli umani, ma nel momento in cui cade un asteroide e io non gli ho detto cosa fare va in crash