Il futuro della ricerca sull'IA è in Africa

L'immagine di un'app che rileva la malattia nelle piante di manioca. per gentile concessione di Google

Seduta nella hall di un hotel a Tangeri, in Marocco, Charity Wayua ride mentre racconta il suo viaggio in città per una conferenza su tecnologia e innovazione. Dopo aver iniziato il suo viaggio a Nairobi, in Kenya, dove guida uno dei due centri di ricerca di IBM in Africa, ha dovuto volare oltre la sua destinazione per una sosta a Dubai, fare ritorno a Casablanca e poi prendere un viaggio di tre e mezzo. -ora di macchina a Tangeri. Quello che sarebbe stato un volo diretto da sette a otto ore era invece un'odissea di quasi 24 ore. Questo non è insolito, dice.

Il fastidio di viaggiare all'interno della regione non è l'unica cosa che rende le cose difficili per la comunità di ricerca africana: la difficoltà di viaggiare fuori della regione ha spesso lasciato i suoi ricercatori fuori dalla conversazione internazionale. Sebbene questi problemi abbiano interessato ogni campo scientifico, sono amplificati nella ricerca sull'IA. Il ritmo dell'innovazione significa, ad esempio, che le conferenze saltate ripetutamente sui problemi dei visti, che hanno reso difficile per gli scienziati africani partecipare ad alcuni dei più grandi eventi di intelligenza artificiale del mondo negli Stati Uniti e in Canada, possono facilmente far rimanere indietro un ricercatore.

Nonostante le probabilità, la comunità africana di apprendimento automatico è sbocciata negli ultimi anni. Nel 2013, un gruppo locale di professionisti e ricercatori del settore ha avviato Data Science Africa, un seminario annuale per la condivisione di risorse e idee. Nel 2017, un altro gruppo ha formato l'organizzazione Deep Learning Indaba, che ora ha capitoli in 27 dei 54 paesi del continente. I corsi universitari e altri programmi educativi dedicati all'insegnamento dell'apprendimento automatico sono fioriti in risposta alla crescente domanda.

Ne ha preso atto anche la comunità internazionale. Alla fine del 2013, IBM Research ha aperto il suo primo ufficio africano a Nairobi; ne ha aggiunto un altro a Johannesburg, in Sud Africa, nel 2016. All'inizio di quest'anno Google ha aperto un nuovo laboratorio di intelligenza artificiale ad Accra, in Ghana, e l'anno prossimo l'ICLR, un'importante conferenza di ricerca sull'IA, ospiterà il suo evento ad Addis Abeba, in Etiopia.

Charity Wayua guida il team di ricerca IBM a Nairobi, in Kenya. per gentile concessione di IBM Research

Il cambiamento è positivo per il settore, che ha sofferto di una mancanza di diversità e, per molti versi, di un distacco dal mondo reale. Molti dei laboratori di ricerca accademici e aziendali che dominano la ricerca sull'IA sono concentrati in ricche bolle di innovazione come la Silicon Valley e la cinese Zhongguancun a Pechino. Tale competenza limitata mostra nell'ambito dei prodotti creati da questi hub. L'Africa, d'altra parte, potrebbe offrire un contesto con cui l'IA può tornare alla sua promessa originale: creare una tecnologia che affronti sfide globali urgenti come fame, povertà e malattie.

Penso che per chiunque sia alla ricerca di sfide difficili, dice Wayua, questo è il posto dove stare.

Il modello africano di innovazione

Sia gli uffici di IBM Research in Kenya e Sud Africa che il laboratorio di intelligenza artificiale di Google in Ghana condividono la stessa missione delle loro organizzazioni madri: perseguire la ricerca fondamentale e all'avanguardia. Si concentrano su questioni come aumentare l'accesso a un'assistenza sanitaria a prezzi accessibili, rendere i servizi finanziari più inclusivi, rafforzare la sicurezza alimentare a lungo termine e semplificare le operazioni del governo. L'elenco non è diverso da quello di un laboratorio situato in qualsiasi altra parte del mondo, ma il contesto aggiunge sfumature agli obiettivi.

La ricerca non può essere staccata dall'ambiente in cui viene svolta, afferma Moustapha Cisse, direttore di Google AI Ghana. Essere in un ambiente in cui le sfide sono uniche per molti versi ci dà l'opportunità di esplorare problemi che forse altri ricercatori in altri luoghi non sarebbero in grado di esplorare.

I ricercatori discutono di un progetto sull'educazione personalizzata a Nairobi. per gentile concessione di IBM Research

Prima di fondare il suo laboratorio di intelligenza artificiale in Ghana, ad esempio, Google ha iniziato lavorare con gli agricoltori nelle zone rurali della Tanzania per comprendere alcune delle difficoltà che hanno dovuto affrontare per mantenere una produzione alimentare coerente. I ricercatori hanno appreso che le malattie delle colture possono ridurre significativamente la resa, quindi hanno creato un modello di apprendimento automatico in grado di diagnosticare le prime fasi della malattia nella pianta di manioca, un'importante coltura di base nella regione. Il modello, che funziona direttamente sui telefoni degli agricoltori senza bisogno dell'accesso a Internet, li aiuta a intervenire prima per salvare le loro piante.

Wayua fa un altro esempio. Nel 2016, il team di Johannesburg di IBM Research ha scoperto che il processo di segnalazione dei dati sul cancro al governo, che li ha utilizzati per informare le politiche sanitarie nazionali, ha richiesto quattro anni dopo la diagnosi negli ospedali. Negli Stati Uniti, la raccolta e l'analisi dei dati equivalenti richiedono solo due anni. Il ritardo aggiuntivo si è rivelato in parte dovuto alla natura non strutturata dei referti patologici degli ospedali. Esperti umani stavano leggendo ogni caso e classificandolo in uno dei 42 diversi tipi di cancro, ma il testo in formato libero sui rapporti richiedeva molto tempo. Quindi i ricercatori si sono messi al lavoro un modello di apprendimento automatico che potrebbe etichettare automaticamente i rapporti. In due anni hanno sviluppato un prototipo di sistema di successo e ora stanno cercando di renderlo scalabile in modo che possa essere utile nella pratica.

La tecnologia è solo metà dell'equazione, dice Wayua. L'altra metà è essere in grado di comprendere i problemi che vediamo ed essere in grado di definirli oggettivamente in un modo che la scienza e l'ingegneria possano affrontare.

Ufficio di IBM Research a Nairobi, in Kenya. per gentile concessione di IBM Research

Una volta che un progetto di ricerca è pronto per il mondo reale, arriva un altro momento difficile: ottenere il consenso degli utenti previsti. Le relazioni contano davvero nel guidare il cambiamento, afferma Wayua. È facile raccogliere dati e progettare un sistema perfetto nel vuoto, ma è inutile se nessuno vuole usarlo. Sono le relazioni che costruisci continuamente nel tempo che ti aiutano a capire perché ciò che stai cercando di implementare non funziona davvero, aggiunge.

Rispondere alle esigenze degli utenti aiuta anche a guidare i progressi fondamentali nelle capacità della tecnologia. Google AI Ghana sta ora lavorando per migliorare la comprensione del linguaggio naturale, ad esempio per accogliere le circa 2.000 lingue parlate in Africa. È di gran lunga il luogo linguisticamente più diversificato della Terra, dice Cisse. C'è molto da imparare e da ricercare da questo.

La prossima generazione

Cisse e Wayua condividono traiettorie di carriera simili. Ciascuno ha lasciato l'Africa per l'istruzione superiore prima di tornare, sperando di applicare le proprie competenze in modi che ne massimizzerebbero l'impatto. Cisse ha lavorato in Facebook in Europa mentre aspettava l'occasione giusta per tornare.

Uno scienziato africano che insegna agli studenti. per gentile concessione di IBM Research

Ora, entrambi sono profondamente coinvolti nello sviluppo di opportunità educative più locali per i giovani interessati all'IA. Cisse ha fondato e dirige il Master africano in Machine Intelligence , un programma intensivo di un anno che gestisce programmi di apprendimento in tutta la regione e coinvolge alcuni dei migliori ricercatori di IA di tutto il mondo. Il laboratorio di Wayua assume studenti universitari ad alte prestazioni per lavorare a fianco del personale a tempo pieno e paga loro per frequentare il programma di master online in informatica offerto dalla Georgia Tech University.

La risorsa principale per fare ricerca sono le persone di talento e troverai più talenti in Africa che altrove, afferma Cisse, indicando la popolazione sproporzionatamente giovane. L'energia per la tecnologia qui è semplicemente incredibile. La domanda è: come fornire a quelle persone di talento le competenze in modo che possiedano la trasformazione del continente e costruiscano il proprio futuro?

Quando Cisse insegna ai suoi studenti nel programma del master, dice loro che tra cinque anni saranno quelli che guideranno il campo e torneranno a insegnare nelle classi. Su questo non ha dubbi.

Il futuro della ricerca sull'apprendimento automatico è in Africa, dice, che le persone lo sappiano o meno.

nascondere