Scienza dei calcolatori

Negli ultimi dieci anni, con il ritorno delle reti neurali, la comprensione del Deep Learning è diventata essenziale e questo manuale fornisce un'introduzione approfondita per i data scientist e gli ingegneri del software con precedenti esperienze nel machine learning. Inizierete con le basi del Deep Learning e passerete rapidamente ai dettagli di importanti architetture avanzate, implementando tutto da zero. L'autore Seth Weidman vi mostra come funzionano le reti neurali usando un approccio basato su principi primi. Imparerete come applicare da zero le reti neurali multistrato, le reti neurali convoluzionali e quelle ricorrenti. Acquisendo una comprensione dettagliata di come queste reti funzionino matematicamente, computazionalmente e concettualmente, porterete a termine con successo i vostri futuri progetti di Deep Learning.

L'intelligenza artificiale sta entrando con forza anche nella società italiana. Lo dimostra il primo boom di apparecchi legati a questa tecnologia, sempre più diffusi nelle nostre case (soprattutto in forma di assistenti vocali domotici). Gli esperti concordano che ne deriveranno forti ricadute socio-economiche, all'interno della quarta rivoluzione industriale ora in corso; con la promessa di rilanciare la produttività, migliorare il benessere dei lavoratori ma anche il rischio di aumentare le diseguaglianze. Di certo, sta già cambiando il modo di lavorare e ancora maggiori impatti avrà sull'occupazione del futuro. Questa trasformazione pone anche sfide inedite per la tutela della nostra privacy e in generale dei nostri diritti fondamentali. Il libro si propone di aiutare a comprendere la rivoluzione in atto e le relative sfide; a essere più preparati ai forti cambiamenti previsti nel mondo del lavoro e nella nostra vita (pubblica e privata). In modo divulgativo ma con riferimenti scientifici puntuali si delinea lo stato dell'arte di questa tecnologia e i suoi principali impatti. Si illustrano i benefici previsti, i rischi da affrontare e i possibili strumenti etici e giuridici da mettere in campo.

Accanto a tanti volumi tecnici sull'intelligenza artificiale, questo vuole essere un testo agile e divulgativo che cerca di esaminare i molti interrogativi che l'intelligenza artificiale pone. Un libro fatto di domande, alcune senza risposta certa, che tenteranno di aprire la mente del lettore a nuovi scenari futuri e, forse, futuristici. Rispetto all'intelligenza artificiale vi sono oggi due approcci diametralmente opposti al problema. Da un lato i tecno-pessimisti che vedono solo scenari distopici e vivono con apprensione il progresso tecnologico enfatizzando i pericoli, e dall'altro i tecno-ottimisti che invece tendono a sopravvalutare gli effetti positivi arrivando ad attribuire virtù quasi taumaturgiche al progresso tecnologico. Secondo l'autore non bisogna quindi essere né tecno-ottimisti, né tecno-pessimisti, ma acquisire la consapevolezza che il governo dei cambiamenti strutturali economici e sociali che l'avvento dell'intelligenza artificiale causerà sarà fondamentale per assicurare la prosperità alle generazioni future ed evitare scenari negativi e anche apocalittici. Quindi niente distopie futuriste.

L'intelligenza artificiale è ormai del tutto intorno a noi: protegge dalle frodi, prende appuntamenti per le visite mediche, è d'aiuto nei customer service e assiste nella scelta dei programmi televisivi e nelle pulizie della casa. In questo libro gli autori descrivono i diversi usi dell'AI nelle applicazioni informatiche, in campo medico e spaziale e nel machine learning e spiegano inoltre come sviluppare robot, come far volare droni e come guidare un'auto con l'intelligenza artificiale. Rivolto sia a tecnofili sia a semplici curiosi, questo volume contiene anche alcune considerazioni sulle questioni etiche implicate nell'utilizzo dell'AI e le descrizioni di alcune meraviglie che, in un futuro non troppo distante, sarà in grado di fare.

Negli ultimi anni il machine learning ha compiuto passi da gigante, con macchine che ormai raggiungono un livello di accuratezza quasi umana. Dietro questo sviluppo c'è il deep learning: una combinazione di progressi ingegneristici, teoria e best practice che rende possibile applicazioni prima impensabili. Questo manuale accompagna il lettore nel mondo del deep learning attraverso spiegazioni passo passo ed esempi concreti incentrati sul framework Keras. Si parte dai fondamenti delle reti neurali e del machine learning per poi affrontare le applicazioni del deep learning nel campo della visione computerizzata e dell'elaborazione del linguaggio naturale: dalla classificazione delle immagini alla previsione di serie temporali, dall'analisi del sentiment alla generazione di immagini e testi. Con tanti esempi di codice corredati di commenti dettagliati e consigli pratici, questo libro è rivolto a chi ha già esperienza di programmazione con Python e desidera entrare nel mondo degli algoritmi di apprendimento profondo.

In Italia sono numerose le località che conservano tracce di teatri antichi, greci e romani, e degli altri edifici destinati allo spettacolo. Ma quale rapporto esiste - ieri come oggi - tra gli edifici e le città in cui essi sono stati costruiti, esibiti, utilizzati? In Grecia e a Roma il teatro era solo luogo di spettacolo e di incontro, un'opera di architettura o anche l'elemento di un più vasto programma edilizio? Inseriti nella rete urbana o collocati lungo le coste, in altura o nelle pianure dell'entroterra, gli edifici sembrano espressioni di un'unica forma architettonica e di un medesimo fenomeno culturale. Eppure, infinite varianti estetiche e strutturali ne fanno al tempo stesso simboli di tradizione ed esempi di innovazione. L'opera - destinata alla consultazione, allo studio, all'aggiornamento, al viaggio o alla semplice curiosità - fornisce, in un dizionario di circa duecentocinquanta voci, un'agile e completa informazione sui monumenti per spettacoli teatrali e ludici presenti sul territorio italiano. Non solo teatri greci e romani, ma anche anfiteatri, semianfiteatri a scena, odea e il cosiddetto theatrum tectum, circhi, stadi, ludi. Oltre agli edifici ben visibili o accertati da rilevamenti archeologici e topografici, sono anche segnalati quelli identificati su base epigrafica, documentaria o letteraria. Il progetto è stato realizzato con il contributo di Nicola Savarese.

La realtà virtuale (VR) apre le porte a una nuova evoluzione dell'audiovisivo: attraverso un visore (headset), chi guarda un film può immergersi nella storia narrata e divenirne protagonista attivo: gli spettatori possono infatti spaziare dove vogliono con lo sguardo e partecipare all'esperienza audiovisiva con tutti i sensi. Ci troviamo dunque di fronte a un nuovo mezzo narrativo dalle grandissime potenzialità. In questo libro Gianluigi Perrone guida i lettori, passo dopo passo, verso la realizzazione di un film a 360 gradi: dalla costruzione dell'immagine, senza più i limiti dell'inquadratura tradizionale, alla sceneggiatura (o sphereplay), dalla narrazione per sequenze alle tecniche di ripresa a 360 gradi, dall'animazione digitale alla post-produzione. Particolare attenzione viene dedicata inoltre alla questione del punto di vista e della soggettiva, fondamentale per innescare il processo empatico che permette allo spettatore di emozionarsi attraverso una storia che viene vissuta davvero in prima persona. Costruito con un taglio fortemente pratico, "Realtà virtuale" offre ai creativi gli strumenti indispensabili per trasformare la propria narrazione in un'esperienza totalizzante e multisensoriale.

La creatività: una delle doti peculiari dell'Homo sapiens, qualcosa che ci definisce come specie e come individui; la capacità, a lungo ritenuta unica, di realizzare opere d'arte o trovare soluzioni innovative ai problemi e agli stimoli del mondo. Grazie a essa abbiamo creato macchine sempre più avanzate, ormai in grado di superarci in molti ambiti. Ma se il sogno di riprodurre le caratteristiche della mente umana è antichissimo, lo sviluppo di una vera e propria intelligenza artificiale - in grado di apprendere dall'esperienza e migliorarsi - è un percorso ben più recente. Oggi che l'intelligenza artificiale è una realtà in via di affermazione, la domanda è: potrebbe a sua volta dimostrarsi creativa? Musica, arti visive, letteratura, matematica, persino l'elaborazione di una nuova lingua: i passi avanti in questi campi sono stati enormi, e tali da far ritenere che si sia sulla strada giusta per raggiungere traguardi un tempo impensabili. Possibile che, in un futuro prossimo, le macchine siano in grado di aiutarci a tener viva la nostra immaginazione? Marcus du Sautoy - studioso e divulgatore di fama internazionale - ripercorre in questo libro i progressi compiuti negli ultimi anni dal machine learning, oltre a esaminare la natura profonda della creatività umana e a descrivere i processi matematici che vi sono implicati. Il risultato è un volume ricco e affascinante, che offre un'analisi innovativa del mondo dell'IA e dell'essenza di ciò che chiamiamo «essere umano».

Che cos'è l'intelligenza artificiale? Da dove viene? Dove si trova e cosa sta cambiando o cambierà nelle nostre vite? È vero che siamo già circondati da macchine pensanti? È vero che stanno diventando sempre più autonome? Che cosa saranno presto in grado di fare? Soppianteranno il lavoro umano? Soppianteranno il pensiero umano? Quando si parla di intelligenza artificiale è facile cadere in una spirale di interrogativi che si avvitano minacciosi. In realtà, esistono risposte comprensibili a queste domande che, se messe in ordine, riescono a darci un quadro chiaro, se non rassicurante, sulla genesi, lo sviluppo, gli scenari attuali e futuri dell'intelligenza artificiale. La storia delle sue applicazioni, accompagna infatti la storia dell'uomo e sarà, nei prossimi decenni, inestricabilmente legata a questa. È venuto il momento di comprendere e di sfatare credenze per affrontare il futuro.

L'intelligenza artificiale non è più una nozione futuristica. È già, qui e ora, entrata nella nostra vita quotidiana e nei processi delle imprese. Alcune di queste da tempo la utilizzano per innovare e crescere rapidamente. Il tema di fondo è semplice: le organizzazioni che sapranno sfruttarne il potenziale andranno avanti, quelle che non ci riusciranno sono destinate a cadere. Prefazione di Paolo Traverso.

Un viaggio dietro le quinte della grande scena tecnologica. Questo libro racconta come si prepara The Next Big Thing, la prossima grande trasformazione. Perché dalla finanza alla politica, dal commercio alla produzione, dalla gestione delle città a quella delle nostre case, dalla medicina alla conquista dello spazio, non c'è settore dove non sia entrata l'Intelligenza Artificiale. Invisibile e ubiqua. Chi possiede gli algoritmi più intelligenti non ha solo un vantaggio competitivo, ha molto di più: dirige le nostre vite e disegna il nostro futuro. Ma l'A.I. è la prima tecnologia evolutiva, capace di apprendere da sola e compiere scelte. Cosa accadrà se domani sarà la Macchina a prendere il controllo?

Fino a poco tempo fa i programmatori potevano fare affidamento sul lavoro dei progettisti di architetture e di compilatori e su quello dei produttori di chip per rendere più veloci e più efficienti a livello energetico i propri programmi senza il bisogno di apportare alcuna modifica. Questa epoca è finita: affinché un programma possa essere eseguito più velocemente deve diventare un programma parallelo. La tecnologia moderna richiede che i professionisti di ogni settore dell'informatica conoscano sia il software sia l'hardware, la cui interazione ai vari livelli offre la chiave per capire i princìpi fondamentali dell'elaborazione. Per questo motivo gli autori di Struttura e progetto dei calcolatori hanno posto l'enfasi sulla relazione tra hardware e software, e il recente passaggio dalle architetture uniprocessore ai multiprocessori multicore ha confermato quanto la prospettiva del parallelismo sia giusta. La novità di questa edizione è la scelta di trattare l'architettura RISC-V. Sviluppato inizialmente a Berkeley e progettato per funzionare con cloud computing, dispositivi mobili e altri sistemi embedded, questo insieme di istruzioni è più semplice ed elegante dell'insieme di istruzioni MIPS e presenta anche il vantaggio di non essere un'architettura proprietaria. Esistono quindi simulatori, compilatori e debugger RISC-V open source facilmente reperibili, e persino implementazioni RISC-V open source scritte nei linguaggi di descrizione dell'hardware. Gli obiettivi principali del corso sono: dimostrare con esempi concreti quanto sia importante comprendere il funzionamento dell'hardware, per ottenere buone prestazioni ed elevata efficienza energetica; evidenziare i temi principali di ogni argomento inserendo a margine del testo le icone associate alle «otto grandi idee» nella progettazione delle architetture; proporre nuovi esempi che riflettano il ricambio generazionale avvenuto nel passaggio dall'era dei PC all'era postPC (tablet, cloud, ARM, x86); distribuire il materiale relativo all'I/O in tutto il libro anziché racchiuderlo in un unico capitolo; aggiornare il contenuto tecnico per rispecchiare i cambiamenti avvenuti nell'industria, facendo riferimento, per esempio, ad architetture come il Cortex A-53 ARM e il Core i7 Intel.