Seleziona una pagina
Reti neurali e Deep Learning: i primi passi verso una vera Intelligenza Artificiale

Reti neurali e Deep Learning: i primi passi verso una vera Intelligenza Artificiale

In copertina: A single-layer feedforward artificial neural network with 4 inputs, 6 hidden and 2 outputs. Arkitasa su Wikipedia

Il progresso neurale

Il nostro futuro legato alla tecnologia è uno dei temi più importanti e discussi dall’umanità dal secondo dopoguerra e la successiva ripresa mondiale. La cultura popolare ha dipinto un futuro fatto di autoveicoli autosufficienti e robot assistenti, dove l’umanità si spingerà verso l’esplorazione dell’Universo, saziata nelle sue domande esistenziali dalla tranquillità dell’edonismo. Le notizie dal mondo tecnologico ci fanno ben sperare sui veicoli autosufficienti e sempre più startup e studi stanno cercando di integrare la robotica nelle nostre vite, uno degli aspetti più intriganti dell’informatica sta assumendo forme sempre più concrete.

Stiamo parlando delle Intelligenze Artificiali, le quali, attraverso il Deep Learning e delle Reti neurali artificiali ( o ANN, Artificial Neural Networks) negli ultimi anni si stanno evolvendo sempre più, alla ricerca di soluzioni sempre più complesse, che siano ausiliarie ai più disparati scopi. Fin dalle prime ipotesi in materia, che risalgono a studi condotti pochi anni dalla conclusione della Seconda Guerra mondiale, l’idea di reti di macchine collegate tra loro, seguendo uno schema neurale, è sembrato il giusto approccio per la costruzione di strutture informatiche complesse. Il punto principale di un rete neurale artificiale è la sua capacità di apprendere dai dati che riceve ed essere così in grado di risolvere compiti molto complessi che tradizionali sistemi non sarebbero in grado di completare.

In questo modo compiti quali scansione, analisi e riconoscimento vocale e immagine sono diventati realtà. Nelle ricerche di immagini su Google Image o nelle conversazioni con Google Assistant o Siri che tutti i giorni avvengono sui nostri smartphone. Infatti, vengono adoperati proprio queste ANN, per poter riconoscere particolari soggetti nelle foto, o per comprendere il significato di una conversazione e permettere allo smartphone di rispondere alle nostre domande.

Facebook e il Deep Learning: DeepText

L’utilizzo del Deep Learning probabilmente tra i più interessanti nell’ambiente corporate è sviluppato da Facebook e il suo DeepText: un sistema in grado di leggere, analizzare e comprendere tutta la parte testuale presente su Facebook, in 20 lingue diverse e capace di apprendere da ogni iterazione ed essere così sempre più indipendente e intelligente. DeepText promette di combattere lo spam all’interno dell’ecosistema Facebook, poiché sarà in grado di comprendere quali sono i nostri interessi e filtrare il contenuto sponsorizzato, mirati specificatamente per noi. Ma DeepText è già in funzione (in fase sperimentale) anche su Messenger, e non è improbabile che possa essere implementato anche su WhatsApp, per aggiungere un nuovo livello di interazione tra utente e piattaforma. Il sistema, infatti, è in grado di comprendere le nostre necessità dal testo e propone, immediatamente, una soluzione per soddisfare le richieste: se dovessi scrivere in chat o in un post “Ho bisogno di un taxi”, DeepText lavorerà come un nostro assistente e ci proporrà immediatamente di prenotarne uno. Se la facilità di utilizzo è sicuramente un plauso, quando queste tecnologie vengono utilizzate in ambiente corporate, non è possibile non sottolineare l’ormai onnipresente problema di privacy.

Reti neurali e medicina: Intelligenze Artificiali diventano dottori

Ma le ANN non sono utilizzate solo dai grandi colossi del Web per estrapolare sempre più dati dai clienti. Alcuni studi internazionali, infatti, stanno integrando l’uso delle reti neurali con in campo medico. Immaginate questo scenario: il pilastro fondamentale della sanità si basa sulla capacità di un medico di analizzare il problema, raccogliere ed elaborare i dati ed eseguire una diagnosi corretta. Per quanto la figura del medico non potrà mai scomparire (almeno nel medio periodo), sono in fase di ricerca e sviluppo alcune soluzioni che utilizzano le ANN che saranno in grado di analizzare i risultati di alcuni test medici e togliere così il peso dell’analisi e della diagnosi ai dottori.

Ed è così che Google, con la sua Intelligenza Artificiale, sta sviluppando un sistema di riconoscimento automatico che potrà aiutare la medicina nel riconoscimento e diagnosi della retinopatia diabetica e il dottor Shaokang Wang e la sua startup Infervision ha ideato un algoritmo capace di analizzare immagini a raggi X e identificare i segni del cancro ai polmoni, fin dai primi stadi. Questi sviluppi sono l’utilizzo più affascinante delle reti neurali artificiali, capaci di alleggerire il lavoro umano in alcuni ambiti nei quali un apporto di tale portata non era mai stato concepito fino ad oggi. I costi della sanità, ad esempio, potrebbero alleggerirsi e, dando alle Intelligenze Artificiali il compito di compiere queste diagnosi, dare maggior spazio ai medici per focalizzare i propri sforzi nella ricerca delle cure. Ma soprattutto le ANN renderebbero “democratiche” analisi e terapie ora difficilmente applicabili su tutta la popolazione: una Intelligenza Artificiale applicata come dal dottor Shaokang Wang, ad esempio, permetterebbe, a quelle fasce di popolazione che non hanno a disposizione esperti specializzati nelle loro vicinanze, di poter fruire di una copertura medica migliore, capace di diagnosticare le malattie con più semplicità e maggiore rapidità.

Sviluppi mai immaginati di una tecnologia i cui limiti sono ancora difficilmente visibili. Il progresso tecnologico ha sempre riservato infinite sorprese nel suo sviluppo e quel futuro fatto di computer, robot ed automazione potrebbe non essere quello disegnato nella loro cupa genialità dai creativi del secolo scorso, dove i computer senzienti si ribelleranno al controllo umano e cercheranno di distruggere il loro creatore. Nel nostro futuro potremmo ritrovarci Intelligenze Artificiali come assistenti, capaci di aiutarci nelle necessità di ogni giorno, o complesse equipe di robot-dottori saranno in grado di comprendere i nostri malanni ed sviluppare una cura, senza ausilio della componente umana, permettendoci così di tornare a crogiolarci nella tranquillità dell’edonismo.

Fonti:

https://www.wired.com/2017/05/using-ai-detect-cancer-not-just-cats/

https://www.wired.com/2016/11/googles-ai-reads-retinas-prevent-blindness-diabetics/

https://code.facebook.com/posts/181565595577955/introducing-deeptext-facebook-s-text-understanding-engine/

https://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_96/journal/vol4/cs11/report.html

La “Terapia del Treno” per i malati di Alzheimer

La “Terapia del Treno” per i malati di Alzheimer

Il morbo di Alzheimer colpisce in Italia circa 600 mila pazienti (Fonte Censis-Aima 2016) configurandosi come una delle malattie più problematiche ed in espansione non solo a livello nazionale ma nell’arco dell’intera scala mondiale. Secondo il rapporto mondiale Alzheimer 2015 i malati in Italia sarebbero peraltro il doppio, come risulterebbe dal dato del 2014, che conta 1,2 milioni di malati. Si calcola inoltre come tale già cospicuo dato tenderebbe ad aumentare a 1,6 milioni nel 2030 e addirittura a 2,3 nel 2050. Semplici stime sì, ma che non possono né devono essere sottovalutate. Questa forma di demenza è infatti come noto in grado di distruggere in maniera progressiva le capacità cognitive e la memoria umana, compromettendo drasticamente l’andamento di vita dei pazienti che ne sono affetti.

Ma c’è qualcuno, come lo psico-pedagogista Ivo Cilesi, che ha deciso di dedicare alle vittime di questa patologia una cura alternativa (e contestuale) al classico trattamento farmacologico. Stiamo parlando della cosiddetta “terapia del treno”, ideata appunto da Cilesi nel 2009. La Terapia del Viaggio si pone lo scopo di alleviare le sofferenze dei malati, nel tentativo di tenere vive le cognizioni ancora non compromesse dalla stessa malattia. A ciò si aggiunge anche l’importante obiettivo di ‘limitare’ il quantitativo farmacologico, debellando una parte di farmaci assunti ed investendo nella risoluzione di problematiche correlate quali insonnia, aggressività e depressione.

La terapia è già presente in Italia soprattutto perché terra natale della scoperta, essendo praticata in ben 9 strutture italiane, cui si aggiungono anche due sedi rispettivamente in Francia e Svizzera. L’ideatore del progetto è stato recentemente intervistato da ‘Repubblica’ circa un mese fa (7 marzo, nda) ed ha risposto alle indubbie curiosità correlate ad un importante passo avanti per la psicologia ed il recupero dei malati di Alzheimer:

«Questi viaggi per i pazienti sono veri. Hanno perso la memoria cognitiva, semantica, procedurale, ma quella affettiva, l’amore, rimane».

(Ivo Cilesi)

Il protocollo prevede anche (e soprattutto) una guida procedurale in mano all’operatore, che accompagnerà tutta la terapia del singolo malato. Come funziona esattamente? Si comincia da frasi di invito ed incoraggiamento del tipo: “Andiamo a fare un giro?” o “Devo andare in treno” o “Vuole viaggiare con me?”. In tutta questa fase iniziale, l’operatore non indica quale sarà la meta, lasciando in sospeso le aspettative del “viaggiatore”. Ed è infatti proprio il malato a scegliere il viaggio da intraprendere, anche attraverso colloqui preliminari con la famiglia o lasciando far riemergere ricordi d’infanzia, come spesso si verifica in alcuni casi ed in alcuni malati.

In svariati episodi, è possibile “viaggiare” con i propri parenti. Un aiuto – spiega Cilesi – fondamentale ed a vantaggio di chi molto spesso non accetta la malattia del diretto interessato. E’ così che si va a caccia del ricongiungimento, e di una serenità spesso collettivamente perduta per il dolore e per lo sgomento. Di chi pensa di non potercela più fare, quando tutto (o quasi) sembra essersi dissolto.

Risultati immagini per terapia del treno alzheimer

I ricordi emersi dal viaggio, scaturiti anche dall’ottenimento del luogo ideale per il singolo paziente (mare, montagna, casa familiare, ecc), vengono poi utilizzati a livello medico per la stimolazione cognitiva. Nessun passaggio presenta dei contorni casuali o improvvisati. Si comincia dal primo, all’interno del quale il paziente giunge in una sala d’attesa simile (o addirittura identica) a quella di una stazione. Dopo le fittizie indicazioni dei binari da intraprendere il paziente è portato in una nuova sala: la sala del viaggio, del vagone terapeutico. Ed ancora, pazienti muniti di biglietto, possibilità di poter sistemare il proprio bagaglio, presenza di altoparlanti nei quali il capostazione dà il benvenuto ai passeggeri ricordando il percorso da compiere in vista del viaggio.

Solitamente, il treno tende poi ad entrare in una galleria, generalmente dopo una prima fermata. Dall’uscita della galleria il paesaggio finisce per colorarsi di azzurro, con la possibilità di intravedere il mare. Tutti i movimenti del malato sono presi in considerazione, anche in vista di un possibile recupero dei ricordi. Quelli non ancora perduti, che ancora la malattia non ha fatto dimenticare.

La Terapia del Treno non mira dunque a sostituirsi alla soluzione farmacologica, ma a coadiuvarla soprattutto nei casi più gravi per combattere ad esempio la cosiddetta “ansia da fuga”. Una speranza innovativa per mitigare il senso di dispersione di chi ha bisogno di ritrovarsi, aggrappandosi alla bellezza della vita nonostante le angustie patite.

C’è qualcosa nel fischio di un treno che è molto romantico e nostalgico e pieno di speranza.

(Paul Simon)

Centri terapeutici attivi in “Trenoterapia”:

  • Rsa Saccardo, Milano
  • Pio Albergo Trivulzio, Milano
  • Rsa Fondazione Carisma, Bergamo
  • Fondazione Don Guanella, Caidate
  • Rsa Camelot, Gallarate
  • Fondazione Bolsedico, Grumello
  • Rsa Fondazione Caccia, Gandino (Bergamo)
  • Centro Diurno Temenos Monteroduni, Molise
  • Associazione Alzheimer Bari, Bari
  • Fondazione Tusculum, Arogno (Svizzera)
  • Rsa, Valenciennes (Francia)

Per saperne di più: http://www.fondazionekor.it/terapia-del-treno/

foto da: milano.repubblica.it

John “Bull” Walker, il wrestler che contribuì allo sviluppo della moderna terapia del dolore

John “Bull” Walker, il wrestler che contribuì allo sviluppo della moderna terapia del dolore

È appena arrivato il circo a Brookfield, New york. È l’estate del 1941. Sotto i tendoni ci sono funamboli, clown, giocolieri e c’è anche lui: John “Bull” Walker, che a vederlo ti mette paura. È l’uomo forzuto che con un pugno ti atterra. All’improvviso un annuncio: il domatore di leoni ha la testa tra le fauci del felino. Quando l’animale molla la presa, lui giace incosciente per terra. Serve un dottore e arriva John Bull Walker a salvarlo con la respirazione bocca a bocca. Nessuno lo sa, ma l’uomo forzuto è uno studente di medicina al terzo anno e il suo vero nome è John Bonica.

È nato nel 1917 a Filicudi, nelle isole Eolie. Il padre è il vicesindaco del paese, la madre ostetrica e infermiera. Assieme alla madre assiste per la prima volta all’intervento di un ascesso al seno; ha soli 8 anni e sviene alla vista dell’incisione, ma l’evento resterà indelebile nella sua memoria.
La vita scorre tranquilla in quella terra della macchia mediterranea, tra ginepri e capperi e l’odore del mare tutto intorno. Forse anche troppo tranquilla, quando sai che dall’altra parte del mondo c’è l’America che sa di successo e fortuna. Così nel 1925 Antonino Bonica, padre di John, lascia Filicudi e parte per dare ai suoi figli un futuro più stabile. Tre anni dopo la famiglia lo raggiunge a Brooklyn.

Nonostante la crisi del 1929 e l’impossibilità di traferire il capitale in America a causa delle restrizioni sulla valuta, Antonio Bonica riesce a mantenere la sua famiglia lavorando come bracciante e successivamente come supervisore in un’agenzia telefonica. Inaspettatamente però, nel 1932, il padre di John muore all’età di 55 anni, lasciando la famiglia con i soli risparmi accumulati in 4 anni.
E’ un periodo di grandi difficoltà economiche e John Bonica inizia a perdere la speranza di realizzare il suo sogno: diventare un medico. Tuttavia, grazie ai sacrifici della madre e alla sua tenacia, riesce a proseguire  gli studi. Tra il ’32 e il ’36 contribuisce alle spese della famiglia lavorando come venditore di giornali la sera e lustrascarpe e commesso in una drogheria nei fine settimana. In questi anni si appassiona anche al wrestling amatoriale e durante uno dei suoi incontri conosce Emma, una ragazza di origini veneziane che presto diventerà sua moglie.

Nel 1936 vince il campionato interscolastico e intercollegiale di wrestling e viene notato da uno dei maggiori esponenti del settore che lo spinge a diventare un wrestler professionista. Lotta nei maggiori centri degli Stati Uniti. Nel ’38 vince il titolo americano di campione nazionale e l’anno successivo quello canadese. Nel ’41 è il campione del mondo dei pesi mediomassimi. D’estate gira con il circo per pagare la retta universitaria. E’ l’uomo forzuto. E’ John “Bull” Walker. Usa uno pseudonimo perché nessuno deve sapere che dietro quei muscoli e l’aspetto da duro, c’è John Bonica,studente di medicina. Neanche i suoi colleghi in ospedale conoscono il suo segreto. Per due volte si presenta in sala operatoria con un occhio così malridotto da non riuscire a vedere, le orecchie storpiate dai combattimenti sembravano due cavolfiori.
In questi anni John vive due vite parallele. E’ un lottatore e uno studente di medicina, infligge dolore e lo cura. E’ John Bull Walker e John Bonica.

Nel 1942 si laurea in medicina e sposa Emma, inizia il tirocinio al Saint Vincent Hospital e proprio qui accade un evento che colpisce profondamente Bonica.
Alla moglie, durante le doglie per la nascita della sua prima figlia,viene somministrato un cattivo anestetico da un medico interno inesperto che ha un effetto quasi fatale per l’ipossia indotta dall’aspirazione del contenuto gastrico. Bonica, che assiste al parto, spinge via il medico, libera le vie aeree della moglie e salva lei e la sua bambina.
Decide così di dedicare la sua vita all’anestesiologia e al trattamento del dolore.

Nei suoi anni tra le corsie degli ospedali, Bonica comincia a notare casi che contraddicevano quello che aveva imparato. Il dolore doveva essere un campanello d’allarme, un segnale che indicava qualcosa che non va. Eppure c’erano casi di persone che,dopo l’amputazione di una gamba, continuavano a sentire dolore proprio nella gamba inesistente, o che lo avvertivano anche in assenza di ferite.
Bonica vuole saperne di più. Incontra altri medici, legge libri, si documenta, ma scopre paradossalmente che il dolore , soprattutto quello cronico, è uno degli argomenti meno affrontati dalla medicina.
E allora scrive lui le pagine mancanti. Scrive “Il trattamento del dolore”,a carattere enciclopedico, che sarebbe diventato la bibbia dell’ anestesiologia. Propone nuove strategie, nuovi trattamenti basati sull’impiego di iniezioni neurobloccanti. Crea una nuova istituzione, “la Clinica del dolore”, consapevole della necessità di un approccio multidisciplinare sulla gestione dello stesso. Contribuisce allo sviluppo dell’epidurale per le partorienti. Nessuno prima di lui aveva mai dato così importanza ad uno degli aspetti più frustranti della malattia.

Bonica vide il dolore da vicino. Lo sentì. Lo visse. Per questo non potè ignorarlo negli altri. Gli anni da wrestler professionista gli procurarono serie lesioni a livello dei muscoli scheletrici. Intorno ai 55 anni soffriva di una grave osteoartrite e fu costretto a sottoporsi a più di 18 operazioni nel corso della sua vita. Camminava con le stampelle e a malapena riusciva ad alzare il braccio e a ruotare la testa. Conosceva il dolore e dedicò la sua intera vita a combatterlo, perché come disse lui stesso, il dolore è l’esperienza umana più complessa e riguarda la vita passata, quella presente, le relazioni, la famiglia. Bonica ha ridefinito lo scopo della medicina: l’obiettivo non è solo curare il paziente, ma anche alleviare le sue sofferenze. Oggi John Bull Walker, l’uomo forzuto che a vederlo ti metteva paura, il wrester professionista che con un pugno ti atterrava, è considerato il padre della  moderna terapia del dolore.

Pin It on Pinterest