Il Progetto SMaILE si racconta
Il progetto SMaILE (Simple Methods for Artificial Intelligence Learning and Education), diretto dal Politecnico in collaborazione con l'Università di Torino e la Royal Holloway University of London, si avvicina alla conclusione: dopo due anni di intenso lavoro di ricerca applicata, organizzazione e partecipazione a convegni, seminari e festival su scala nazionale, i protagonisti dell’iniziativa hanno presentato nella conferenza stampa che si è tenuta giovedì 30 marzo gli output finali del progetto, “raccontando” quello che è stato il disegno della ricerca e quelli che risultano oggi i principali obiettivi raggiunti.
Il progetto, vincitore della prima edizione del bando “Intelligenza Artificiale" promosso dalla Fondazione Compagnia di San Paolo, si rivolge alla Generazione Z, ovvero i ragazzi nati tra il 1997 e il 2010, quelli che porteranno avanti il cambiamento iniziato con il "nuovo mondo" post-pandemia, i giovani che non hanno mai conosciuto il mondo senza internet. Ragazzi che, rispetto alle generazioni precedenti, hanno una maggiore consapevolezza sulle questioni che incidono sul loro futuro come l'inquinamento, le energie rinnovabili, la riduzione dei rifiuti, ecc., e che sono portati ad assumere una maggiore pragmaticità e rapidità nella ricerca di notizie, conseguenza, questa, del sovraccarico di informazioni che li circonda. È a loro che il progetto ha voluto insegnare l’intelligenza artificiale, i suoi principi, codici, caratteristiche e applicazioni, promuovendo nuovi percorsi di apprendimento basati sulla gamification e sull’empowerment per accrescere l’attenzione e il coinvolgimento sul tema.
Tre i progetti che ciascuna Università ha portato avanti, in maniera complementare e unita, in questi due anni di attività: GAMES 4 AI, SMaILE App e EmpAI.
GAMES 4 AI – Insegnare l’IA attraverso la Teoria dei Giochi e la Gamification è la proposta curata dal professor Giacomo Como e dal suo Team, realizzata utilizzando i concetti di Teoria dei Giochi insieme alle tecniche di Gamification. Obiettivo ultimo della ricerca, perseguito in questi due anni di attività, è stato lo sviluppo di una metodologia pedagogica innovativa, per insegnare i principi dell’Intelligenza Artificiale ai ragazzi della Generazione Z e a tutti coloro che, da non esperti, hanno mostrato interesse ad avvicinarsi alla nuova realtà tecnologica.
Durante la conferenza stampa particolare rilievo è stato attribuito, tra le iniziativa portate avanti dal gruppo di ricerca in Ateneo, alla realizzazione di una survey gamificata (Survey Game). Un sondaggio in forma di gioco che, attraverso un percorso interattivo di dieci domande, ha consentito agli utenti di accostarsi ad alcuni dei temi fondamentali dell’IA, stimolando la curiosità dei partecipanti e aumentando la consapevolezza sulle enormi opportunità e i rischi connessi all’adozione delle tecnologie di IA.
Parallelamente, in collaborazione con la Royal Holloway University di Londra, i ricercatori di GAMES 4AI hanno ideato e progettato la SMaILE-App, un’applicazione composta da dieci sotto-giochi, ciascuno dei quali concentrato su un argomento fondante della Teoria dei Giochi e dell’Intelligenza Artificiale. Ognuno dei temi associati a questi sotto-giochi è stato poi approfondito in brevi video animati, visibili anche nella SMaILE-App.
Attualmente, in collaborazione con la Fondazione Bruno Kessler di Trento, i ricercatori di GAMES 4 AI stanno conducendo una valutazione d’impatto della SMaILE-App attraverso uno studio controllato randomizzato che coinvolge più di 1.000 ragazzi e ragazze di seconda media, 60 classi di 20 scuole distribuite su tutto il territorio piemontese. Al termine della sperimentazione, in accordo con l’Ufficio Scolastico Regionale, verrà offerta a tutti gli insegnanti coinvolti una formazione specifica sui temi affrontati nel progetto, al fine di promuovere un utilizzo efficace degli strumenti proposti.
SMaILE-App è stata presentata, invece, come l’applicazione per dispositivi mobili realizzata dalla professoressa Sara Bernardini dell’Università Royal Holloway di Londra e dal suo Team di ricerca, in collaborazione con il Politecnico, gli enti territoriali AIACE e il Convitto Nazionale Umberto I, e l’azienda MelaZeta, specializzata in grafica di applicazioni di gioco. In grado di scomporre concetti complessi di IA in nozioni più semplici, l’applicazione si rivolge in particolare agli studenti delle scuole secondarie inferiori e superiori, ma può essere fruibile anche da ragazzi di età diversa. Attraverso l'interazione con la SMaILE App, gli studenti possono infatti comprendere i concetti principali dell’IA in modo approfondito, una conoscenza che permetterà loro non solo di diventare utenti responsabili della tecnologia IA, ma anche e soprattutto di creare strumenti IA e adottarli per risolvere problemi in diversi campi.
L’applicazione si presenta come un macro-gioco educativo che contiene micro-giochi, ciascuno dei quali si concentra su un argomento specifico di IA, ad esempio l’apprendimento automatico, la pianificazione e l’ottimizzazione. Nel suo insieme, SMaILE App affronta un ampio spettro di argomenti di IA e permette agli studenti di comprenderne i concetti fondamentali in modo approfondito, grazie al metodo interattivo e ludico che adotta.
La modalità principale del gioco è il city building: lo studente è chiamato a costruire la sua città, di cui è il sindaco, attraverso un gioco di posizionamento di tessere. Lo scopo è quello di rendere la città il più sostenibile possibile, costruendo parchi, scuole, ospedali e altre strutture in modo razionale, gestendo il traffico e così via. Una volta che la città è stata costruita e popolata dai cittadini, deve essere mantenuta per garantire un alto livello di sostenibilità. Il giocatore-sindaco si impegna quindi per raggiungere tale obiettivo, istruendo i vari assessori identificati come i motori di IA che lo assistono nella sfida.
L’applicazione presenta, inoltre, uno spazio di approfondimento in cui gli studenti possono vedere video che spiegano i diversi argomenti affrontati in modo dettagliato, sempre nel contesto del gioco in cui sono stati introdotti, e uno spazio “cinema” in cui gli studenti capiscono come l’IA possa essere sfruttata in campo artistico come strumento creativo. Questa, e le altre funzionalità della SMaILE App, potranno essere collaudate appena l’applicazione concluderà la fase di sperimentazione e potrà essere scaricata da App Store e Google Play sia su mobile che tablet.
EmpAI è l’ultimo progetto sviluppato da SMaILE: si tratta di una piattaforma educativa curata dal professor Matteo Baldoni e dalla professoressa Monica Bucciarelli dell’Università di Torino, e dal loro Team, caratterizzata da attività ludiche di training per stimolare nei ragazzi alcune abilità cognitive “innate”, capacità che potranno facilitarli nella comprensione dei sistemi di Intelligenza Artificiale (IA).
L’idea alla base della ricerca, condotta nei due Dipartimenti di Informatica e di Psicologia dell’Università di Torino, è stata quella di preparare i giovani a comprendere un mondo sempre più digitalizzato, potenziando le capacità che già possiedono, fondamentali per lo sviluppo del pensiero e del ragionamento, e per affrontare situazioni complesse della vita quotidiana.
Per fare questo EmpAI ha condotto una sperimentazione biennale che ha coinvolto più di 500 bambini di 5° primaria e di 1° secondaria di primo grado, al fine di valutare l’efficacia di un programma di intervento volto a potenziare tutte quelle abilità cognitive utili allo sviluppo delle capacità di programmazione e di IA. I ricercatori hanno quindi erogato a scuola un corso di coding strutturato e di IA in cui sono state integrate una serie di attività ludico-esperienziali di tipo unplugged, ovvero che non richiedono l’utilizzo del computer. Attività che hanno allenato in modo giocoso abilità cognitive dei bambini, come la capacità di differenziare la sintassi dalla semantica, di classificare dati, di monitorare un obiettivo, di pianificare.
EmpAI è stata realizzata allo scopo di coinvolgere in modo attivo e proficuo tutto il mondo della scuola: a tal fine è stato creato il sito web http://empai.di.unito.it/, per guidare gli insegnanti all’utilizzo di un curriculum educativo di base in IA. Il sito offre infatti la possibilità di prendere visione e scaricare tutto il materiale utile per erogare le lezioni di coding e le attività di potenziamento delle abilità. Resta incluso anche uno spazio di discussione e confronto tra insegnanti e ricercatori, e lezioni mirate ad una formazione specifica dei docenti.
Alla conferenza stampa, che si è aperta con i saluti istituzionali di Nadia Conticelli, Consigliera del Comune di Torino, hanno partecipato, in qualità di relatori, Alberto Anfossi, Segretario Generale della Fondazione Compagnia di San Paolo, il professor Giacomo Como, la professoressa Sara Bernardini, il professor Matteo Boldoni e la professoressa Monica Bucciarelli. Presenti anche i referenti dei partner di progetto, le associazioni culturali AIACE e POPAI, il Convitto Nazionale Statale Umberto I, e le aziende leader nel campo del gioco e dell’innovazione Quercetti e Giffoni Innovation Hub.