Algoritmi: cosa sono e perché sono ovunque

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(Articolo di Jacopo Bernardini da TecnologicaMente n. 1, supplemento di Vicenza Più Viva, sul web per gli abbonati tutti i numeri, ndr).

Sono diventati una parte fondamentale della nostra vita quotidiana, anche se spesso non ci rendiamo conto della loro presenza. Ma cosa sono esattamente gli algoritmi e perché svolgono un ruolo così cruciale in quasi tutti gli aspetti del mondo moderno? Da semplici istruzioni per risolvere problemi a complessi meccanismi che alimentano le tecnologie più avanzate, gli algoritmi sono alla base di molti processi che influenzano la vita di tutti i giorni.

Ma che cosa è un algoritmo?

Un algoritmo è, in termini semplici, un insieme di istruzioni o regole definite per eseguire una specifica attività o risolvere un problema. La bellezza degli algoritmi risiede nella loro universalità: possono essere semplici come la ricetta di una torta, dove si seguono passaggi specifici per ottenere il risultato desiderato, o possono essere complessi come i programmi che gestiscono le reti di traffico urbano. Per esemplificare, immaginiamo di dover montare un mobile acquistato in un negozio. Il manuale di istruzioni che ci viene fornito è un algoritmo: una serie di passaggi sequenziali da seguire per assemblare correttamente il mobile. Ogni passaggio deve essere eseguito in un ordine specifico, e se uno
di questi viene omesso o eseguito in modo errato, il risultato finale potrebbe non essere quello atteso. Nel contesto digitale, gli algoritmi diventano più astratti ma seguono lo stesso principio di base. Un esempio quotidiano è l’algoritmo di un motore di ricerca. Quando inseriamo una query, l’algoritmo del motore di ricerca analizza miliardi di pagine web, organizzando e presentando i risultati in base a una serie di parametri predeterminati, come rilevanza e popolarità. Gli algoritmi, quindi, sono essenzialmente set di istruzioni che ci aiutano a navigare, organizzare, e interagire con il mondo che ci circonda, sia esso fisico o digitale.

La storia degli algoritmi

Si tratta di una storia affascinante e profondamente intrecciata con lo sviluppo della matematica e della scienza. Il termine “algoritmo” deriva dal nome del matematico persiano del IX secolo, Al-Khw rizmi, il cui lavoro sugli algoritmi ha gettato le basi per la matematica algebrica. Con l’avvento del calcolo meccanico nel XVII secolo, la nozione di algoritmo iniziò a evolversi. Figure come Blaise Pascal e Gottfried Wilhelm Leibniz svilupparono alcuni dei primi dispositivi meccanici che eseguivano calcoli seguendo serie di istruzioni fisiche. Questi possono essere considerati antenati dei moderni computer.
Il XX secolo ha visto un’accelerazione esponenziale nello sviluppo degli algoritmi, specialmente con l’invenzione dei computer. Alan Turing, un matematico britannico, ha giocato un ruolo fondamentale con il suo concetto di “macchina di Turing”, un modello teorico che ha gettato le basi per la moderna informatica. Da lì, la storia degli algoritmi è diventata sempre più legata a quella dell’evoluzione dei computer e dell’intelligenza artificiale.

Algoritmi nel mondo digitale

Nel mondo digitale, gli algoritmi assumono un ruolo ancora più centrale e visibile. Ogni volta che utilizziamo Internet, interagiamo con un’infinità di algoritmi. I motori di ricerca, lo abbiamo già evidenziato, utilizzano algoritmi complessi per filtrare e ordinare miliardi di pagine web in frazioni di secondo. I social media sono un altro esempio dell’uso degli algoritmi. Piattaforme come Facebook, Instagram e Twitter utilizzano algoritmi per determinare quali contenuti mostrarci nel nostro feed, basandosi su una varietà di fattori come le nostre interazioni passate, le preferenze e le attività dei nostri amici. Si tratta di algoritmi progettati per ottimizzare l’engagement degli utenti, mantenendoci connessi e attivi sulle piattaforme.
Anche nell’e-commerce, gli algoritmi giocano un ruolo chiave. Siti come Amazon utilizzano sistemi di raccomandazione basati su algoritmi per suggerire prodotti che potrebbero interessarci, sfruttando il nostro storico di acquisti e di navigazione. Ma si tratta di risorse che non sono limitate solo a questi ambiti. Sono fondamentali nel funzionamento di sistemi di navigazione GPS, nella gestione delle reti elettriche, nelle transazioni finanziarie e in molti altri settori. La loro capacità di elaborare grandi quantità di dati e di prendere decisioni rapide ed efficienti li rende strumenti insostituibili nel mondo moderno.

Algoritmi e intelligenza artificiale

Il legame tra algoritmi e intelligenza artificiale (IA) è fondamentale e rappresenta uno dei campi più avanzati e in rapida evoluzione della tecnologia moderna. Gli algoritmi sono il cuore pulsante dell’IA, consentendo alle macchine di apprendere dai dati, prendere decisioni e persino migliorare le proprie prestazioni nel tempo.
Un esempio lampante di questa interazione si trova negli algoritmi di apprendimento automatico, che permettono ai computer di riconoscere schemi e tendenze nei dati. Sono strumenti utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, dalla diagnosi medica, dove possono aiutare a identificare malattie da immagini radiologiche, al trading finanziario, dove sono impiegati per prevedere le fluttuazioni del mercato.
Un altro campo in cui gli algoritmi IA stanno avendo un impatto significativo è il settore dei trasporti, in particolare con lo sviluppo di veicoli autonomi.

Benefici e sfide degli algoritmi

Gli algoritmi portano con sé una miriade di benefici. La loro capacità di analizzare grandi quantità di dati in modo rapido ed efficiente consente innovazioni e miglioramenti in molti settori, dalla medicina alla gestione delle risorse. La personalizzazione offerta dagli algoritmi migliora l’esperienza utente in molti servizi digitali, rendendo le interazioni più rilevanti e soddisfacenti. Tuttavia, quest’utilizzo solleva anche importanti sfide etiche e pratiche. Il bias negli algoritmi è una preoccupazione crescente. La privacy è un’altra sfida significativa. Molti algoritmi richiedono l’accesso a grandi quantità di dati personali, sollevando preoccupazioni sul modo in cui questi dati vengono raccolti, utilizzati e protetti. La sicurezza è altresì cruciale, soprattutto in settori come quello finanziario o sanitario, dove decisioni errate possono avere conseguenze gravi.

L’anima invisibile della tecnologia

Gli algoritmi sono onnipresenti nella nostra vita quotidiana. Dalla navigazione sul web alla diagnosi medica, dal commercio online alla gestione delle infrastrutture urbane, plasmano, facilitano e migliorano innumerevoli aspetti del nostro vivere quotidiano.
In definitiva, sono un testimone eloquente del nostro tempo, un tempo in cui la tecnologia avanza a passi da gigante, offrendo straordinarie opportunità ma anche presentando sfide complesse. Il nostro rapporto con gli algoritmi è un riflesso della nostra relazione con la tecnologia nel suo complesso: dinamica, potente e in continua evoluzione.