La Fisica e l'AI
Marc Mézard
L'intelligenza artificiale ha un impatto maggiore su tutte le attività della Fisica che si divide in tre aspetti fondamentali: gli sperimenti, la modellizzazione e la teoria, il terzo quello numerico che spesso permette di passare tra gli esperimenti e i modelli.
Sugli esperimenti ha un impatto maggiore perché permette di andare a vedere nella massa dei dati, degli elementi un po' nascosti, delle correlazioni che non si vedono che sono dei segnali deboli che però possono essere molto importanti.
Se prendo l'Astrofisica guardiamo questo nuovo telescopio che adesso sta per funzionare nel Cile e che avrà una risoluzione incredibile di migliaia di megapixel per ogni fotografia, prende tutto il cielo dell'emisfero sud. Questo è una massa di dati assolutamente incredibile nel quale uno vuole andare a vedere se ci sono degli asteroidi, se ci sono delle supernove. L'intelligenza artificiale sarà un aiuto tremendo per andare a cercare in tutti questi dati quali sono le anomalie, quello che permette di capire una nuova scienza. Questo è un esempio per quanto riguarda il campo sperimentale.
Se prendo il campo numerico, l'intelligenza artificiale generativa, ci permette di andare avanti nei problemi molto complessi, per esempio la turbolenza, la dinamica dell'atmosfera, la dinamica dei fluidi. Queste sono simulazioni che sono molto importanti, molto difficili da fare che richiedono una grande potenza di calcolo e che dall'altro lato usano consumano tanta energia. Allora si è visto recentemente che possibile, prendendo un certo numero di configurazioni della circolazione dell'atmosfera, di generare delle nuove configurazioni con modelli generativi, gli stessi tipi di modelli che sono usati per fare immagini fake, ma si può fare per generare immagini immaginarie che però sono molto buone come qualità e statisticamente sono uguali a quelle che sono state fatte dalle simulazioni. Questo permette di aumentare il volume dei dati che possiamo usare, per capire meglio i fenomeni di turbolenza, i fenomeni di circolazione dell'atmosfera, come le particelle si muovono nell'atmosfera per esempio.
Per quanto rigurada la Fisica teorica, questa è un'attività di modellizzazione matematica del mondo reale che, come tutte le attività di modellizzazione, deve identificare le variabili più importanti. In questo caso l'intelligenza artificiale ci permette nei problemi complicati per esempio la modellizzazione delle molecole che sono le proteine, come si organizzano, l'intelligenza artificiale in questo campo ha fatto fare progressi molto importanti negli ultimi tre-quattro anni, perché adesso si può aprire il grande libro della della Biologia: cioè si prende si prende la sequenza della proteina, la lista degli aminoacidi e da questo si può capire come si organizza la molecola nello spazio e questo è la chiave per sapere come funziona la molecola, come si attacca ad un'altra molecola. Dunque è veramente il meccanismo delle proteine che possiamo leggere e questo è fatto grazie all'intelligenza artificiale che permette di identificare quali sono i parametri nascosti più importanti nella modellizzazione di queste proteine. Dunque per me in tutti i campi della Fisica l'intelligenza artificiale sta per avere un impatto maggiore, ha già iniziato e nei prossimi venti, trent'anni, avrà un impatto maggiore un po' come quando è arrivato il computer cherha avuto un impatto maggiore sia negli esperimenti, nella teoria diciamo sono strumenti molto potenti che vengono usati dai ricercatori e sarà la stessa cosa per l'intelligenza artificiale.