Mettere a punto algoritmi più efficaci per ridurre i consumi di energia, attualmente altissimi, da parte dei sistemi di intelligenza artificiale: è una delle sfide che la fisica statistica si prepara ad affrontare nella sua conferenza mondiale che si apre a Firenze il 13 luglio, con oltre 1.500 scienziati da tutto il mondo. A fare gli onori di casa sono il presidente della Società Italiana di Fisica Statistica Roberto Liv e Stefano Ruffo, a capo del comitato direttivo della conferenza, chiamata Statphys29 e in programma fino al 18 luglio. Ad aprire i lavori c’è anche il Nobel Giorgio Parisi.
“La fisica statistica è nata per studiare i comportamenti complessi della materia, ma oggi ha un impatto molto più ampio“, osserva Livi. Uno dei temi di cui questa disciplina si sta occupando e che rappresenta una vera sfida riguarda le reti neurali. La scommessa è fare in modo che questo settore della ricerca comunichi con quello delle neuroscienze per avere una rappresentazione più complessa e realistica del funzionamento delle . “Sono settori che si stanno intersecando dopo aver seguito strade differenti“, ha detto Livi all’ANSA e “la nostra comunità scientifica vuole fare in modo che questi settori diversi comunichino tra loro e trovino altri obiettivi comuni, in una ricerca di frontiera che vede coniugarsi aspetti più applicativi e modelli neurali”.
Le possibili applicazioni sono tante, ma una delle principali consiste nel mettere a punto algoritmi di intelligenza artificiale più efficaci di quelli attuali. “E’ un risultato che potrebbe avere un impatto enorme, considerando gli elevati consumi energetici dell’intelligenza artificiale. La grande sfida – rileva Livi – è riuscire a ridurre i consumi e per questo sono necessari algoritmi meno banali di quelli attuali, non facili da conseguire”.
Bisognerebbe perciò andare oltre il vecchio modello delle reti neurali, come ha ribadito più volte anche Parisi. “La fisica statistica è alla base di scoperte straordinarie: dalla fisica dei materiali allo studio della complessità anche nei sistemi viventi – ha detto il Nobel – e questa conferenza è l’occasione per ritrovarci tutti insieme e fare il punto della situazione”. Lo stesso Parisi ha osservato più volte che, rispetto ai primi modelli degli anni ’80 e ’90, le attuali ricerche sulle reti neurali profonde hanno il grande problema di non essere sostenute da una teoria robusta.
Non equilibrio e materia attiva i nuovi obiettivi della ricerca
Dal comportamento del clima a quello di un fiume che scorre, i sistemi che cambiano nel tempo e perciò definiti ‘in non equilibrio‘ sono fra i nuovi obiettivi della ricerca nella fisica statistica, così come gli studi sulla materia attiva, ossia sui sistemi composti da cellule, batteri o robot che consumano energia per interagire fra loro. Quesi campi di ricerca di fontiera sono decisamente in primo piano nella conferenza mondiale di Fisica statistica Statphys29 che si apre oggi a Firenze.
“Per la prima volta abbiamo una predominanza di questi temi. Per esempio le relazioni sui sistemi in non equilibrio occupano uno spazio quasi doppio rispetto agli altri temi, anche grazie ai risultati importanti ottenuti negli anni passati”, dice all’ANSA Stefano Ruffo, a capo del comitato direttivo della conferenza. “Sono risultati di tipo formale e matematico, che potrebbero portare a moltissime applicazioni nella fisica dei materiali. Sono tantissime – prosegue Ruffo – anche le relazioni sulla materia attiva, con applicazioni interessanti nella biologia, per esempio relative al microbiota”.
I fisici statistici sono “fisici atipici“, osserva il presidente della Società Italiana di Fisica Statistica Roberto Livi. “Ci interessiamo di metodologie legate alla meccanica statistica, che ha un numero vastissimo di applicazioni. Dietro a tutto questo sforzo, ci sono scommesse su nuove idee che dovranno essere verificate. Nessun scienziato serio può promettere risultati, ma solo nuove strade da percorrere”.
Con 1.500 scienziati di 50 Paesi, “nella conferenza mondiale ci sono russi e ucraini, iraniani e israeliani: “prevale lo spirito della scienza, che – ha rilevato Ruffo – parla un linguaggio universale e vede l’unità di tutti i popoli, al di là dei conflitti”. Con lo stesso spirito la comunità dei fisici statistici guarda all’Africa, dove è stata organizzata una delle sessioni satellite della conferenza mondiale, presso l’Università del Ruanda. “E’ la prima volta che accade – ha detto Ruffo -ed è stato un successo, con la partecipazione di un centinaio studenti arrivati da diversi Paesi africani. Si è fatto uno sforzo qualitativo per permettere ai ricercatori africani di entrare in questo settore di studi al livello più alto.
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