Gli studenti di quattro classi terze del Liceo Scientifico “B. Varchi”, due del Liceo di Ordinamento e due dell’Opzione Scienze Applicate, hanno preso parte in questo anno scolastico ad un percorso PCTO (l’ex Alternanza Scuola-Lavoro) sull’Intelligenza Artificiale coordinato dai docenti Raffaele Cimino, Cecilia Magni, Isabella Marzullo, Sabrina Gavetti, Maurizio Saroldi e Riccardo Ulivelli e svolto in collaborazione con il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Firenze.
L’idea di proporre un percorso PCTO sull’Intelligenza Artificiale è nata dalla convinzione che approfondire il tema delle ricerche e delle applicazioni dell’Intelligenza Artificiale sarebbe stato stimolante sia per gli studenti del Liceo scientifico di ordinamento che per quelli dell’opzione Scienze Applicate ed i docenti hanno pensato di rivolgersi al Dipartimento di Fisica e Astronomia dove un ex-studente del Liceo Varchi, Lorenzo Buffoni, sta lavorando come ricercatore e si occupa proprio degli sviluppi e delle applicazioni dell’IA.
È stato chiesto al direttore del Dipartimento, prof. Duccio Fanelli, di svolgere sia una lezione introduttiva sull’argomento che degli incontri nel laboratorio di informatica per “toccare con mano” la programmazione relativa alle reti neurali addestrate per esempio al riconoscimento di immagini. Uno dei punti di forza del progetto è stato costituito dalla possibilità di realizzarlo quasi interamente nell’istituto valdarnese per la grande disponibilità dimostrata dal prof. Fanelli che, dopo la prima conferenza introduttiva a cui lui stesso ha preso parte, ha organizzato insieme a Lorenzo Buffoni gli incontri laboratoriali che hanno coinvolto le quattro classi terze e sono stati guidati da alcuni giovani ricercatori del Dipartimento di Fisica.
In queste lezioni di laboratorio, dopo una prima introduzione al concetto di modellizzazione e la stesura di un programma in Python per simulare la crescita di una popolazione di batteri in modo da prendere confidenza con il concetto di modello e variazione dei parametri per “avvicinarsi” all’andamento reale del fenomeno, gli studenti sono stati guidati nella costruzione di una semplice “rete neurale” per il riconoscimento di immagini. Tutti gli studenti sono stati formati sotto il profilo tecnico ed hanno lavorato in gruppi misti liceo ordinamento-liceo scienze applicate. Nello stesso periodo i docenti tutor hanno approfondito durante le ore curricolari e con incontri pomeridiani alcuni temi di particolare attualità, quali la generazione di immagini a partire da stringhe di testo utilizzando la piattaforma Midjourney, l’uso di ChatGPT e le applicazioni della AI in campo medico: questi lavori sono stati poi presentati a tutti in un incontro conclusivo.
Sempre nell’ambito del progetto, il prof. Raffaele Cimino ha guidato gli studenti delle varie classi nell’uso della piattaforma Midjourney ed ha organizzato un concorso intitolato “AI ART”: le immagini sono state “votate” tramite un modulo Google da tutti gli studenti e docenti del Liceo e quelle risultate “vincitrici” stampate su pannelli ed esposte a scuola. Inoltre, gli studenti hanno anche esplorato ChatGPT di OpenAI e, a seconda dei loro interessi e delle loro curiosità, hanno testato le potenzialità di un interlocutore che si è rivelato un tuttologo capace di dissertare a dare risposte su tutto: dal campo linguistico delle traduzioni e della produzione di testi di ogni genere e tipologia a quello più scientifico relativo alla risoluzione di problemi di matematica e di fisica, dall’ambito politico degli scenari internazionali alle problematiche del saper vivere quotidiano, dalla sfera della consulenza sentimentale alla diagnostica medica. A partire da questa esperienza diretta gli studenti si sono potuti rendere conto delle enormi potenzialità ma anche dei numerosi limiti di questa nuova e potente tecnologia.
Il progetto ha offerto anche la possibilità di approfondire il rapporto tra AI e Fisica Medica, grazie alla preziosa e fruttuosa collaborazione con la dott.ssa Sandra Doria, fisico medico del C.N.R di Firenze: sono state analizzate immagini radiologiche di differenti siti anatomici (encefalo, polmoni e fegato) attraverso l’applicazione dell’algoritmo di Denoise, importante algoritmo di IA, che ha la funzione di rendere l’immagine più nitida e priva di rumore. È stata infine organizzata una visita al Dipartimento di Fisica per mostrare agli studenti le applicazioni dell’AI sia nel campo dello studio delle particelle subatomiche che nel campo della fisica medica.
Occorre anche ricordare che all’inizio dell’anno gli studenti hanno partecipato ad una conferenza di carattere informativo sull’AI tenuta dal prof. Piero Poccianti (ex presidente dell’Associazione Italiana AI) ed hanno visitato il Centro Sistemi della Zucchetti, nei cui laboratori l’Intelligenza Artificiale viene applicata alla robotica. Al termine del progetto i docenti hanno espresso grande soddisfazione per l’interesse e la curiosità manifestata dagli studenti. L’attualità del tema ed il carattere interdisciplinare è stato sicuramente stimolante ed ha anche permesso di entrare direttamente in contatto con l’ambiente universitario e con la professionalità e la passione dei giovani ricercatori.
