La storia dell’Istituto Dalle Molle di studi sull’intelligenza artificiale

Luca Maria Gambardella, Membro di Direzione dell’Istituto Dalle Molle
di studi sull’intelligenza artificiale dal 1995 e Direttore dell’Istituto dal 2012

L’IDSIA, Istituto Dalle Molle di studi sull’intelligenza artificiale è fondato a Lugano nel 1988 dal filantropo Angelo Dalle Molle (1908-2002). Il signor Dalle Molle, dopo aver venduto l’amaro Cynar di cui era proprietario, decide di investire parte dei ricavi in istituti di ricerca con l’obiettivo di migliorare la qualità della vita. Il signor Dalle Molle trova terreno fertile in Svizzera, soprattutto nei Cantoni non universitari che grazie ad una legge ad-hoc usufruiscono di fondi propri e provenienti da Berna per promuovere attività di ricerca.

Inizialmente l’IDSIA è formato da una decina di ricercatori e riceve il consenso della comunità degli informatici ticinesi che qui trovano un luogo di confronto sulle nuove tematiche legate ai linguaggi di programmazione, agli algoritmi, ai sistemi intelligenti e a internet (nei corridoi dell’IDSIA viene discussa e fondata la prima società internet provider del Ticino). Le attività inizialmente si concentrano sull’interpretazione del linguaggio naturale e sulla traduzione automatica.

Nel tempo l’istituto cresce e si occupa di temi legati all’ottimizzazione di processo e alla robotica. In queste tre aree arrivano i primi progetti finanziati dal Fondo Nazionale Svizzero (SNF) tra i quali citiamo i contributi alle attività legate all’ant colony optimization, una metodologia per risolvere problemi complessi, quali il trasporto di merci con flotte di camion, che si ispira al meccanismo con cui le colonie di formiche trovano il percorso più corto tra il nido e il cibo. In questa area arriva il primo progetto CTI per l’ottimizzazione della logistica portuale e viene fondato il primo spin-off legato all’istituto. Dopo i primi anni le attività vicine alla traduzione automatica vanno a scomparire e l’istituto si rafforza su tematiche di ricerca legate al machine learning (apprendimento automatico). Queste ricerche vogliono dare alle macchine la capacità di apprendere utilizzando le esperienze e i dati accumulati sul campo. In particolare l’istituto si concentra sulle reti neuronali artificiali ricorrenti (LSTM).

Nel 1994 l’IDSIA è citato da Business Week tra i 10 centri al mondo più importanti per l’AI. Nel 1999 con l’arrivo dell’università in Ticino l’IDSIA è affiliato alla SUPSI come istituto in comune con l’USI e qualche anno dopo diventa un istituto del Dipartimento tecnologie innovative SUPSI. Nel tempo le attività dell’IDSIA si consolidano in questi tre settori: ottimizzazione, machine learning e robotica. Cresce il gruppo di ricercatori nell’area del machine learning con l’introduzione di tematiche più vicine ai sistemi esperti e all’apprendimento in caso di dati incerti e/o mancanti. Nell’area dell’ottimizzazione prendono piede metodologie che combinano tecniche di simulazione con metodi multi agenti e sistemi che imparano. Nella robotica la specializzazione è sulla gestione di sciami di robot e nell’interazione tra robot e uomo. A livello didattico, con l’inserimento nell’università, i ricercatori dell’IDSIA contribuiscono all’insegnamento nelle aree degli algoritmi, della statistica, della matematica, dell’intelligenza artificiale e recentemente nell’area del data science nella quale siamo attivi anche con il primo programma dottorale per le SUP.

Oggi all’IDSIA lavorano 60 persone inclusi un gran numero di data scientist, una combinazione di abilità nella programmazione e nel capire con solide basi matematico/statistiche grosse moli di dati e le problematiche dell’AI. Recentemente un ricercatore dell’IDSIA ha fondato DeepMind venduta a Google nel 2014 per 500M$. L’IDSIA è stato inserito nel 2016 da NVIDIA tra i 10 istituti pionieri per l’AI insieme a MIT, CMU, Berkeley, NYU, Oxford, Stanford, Toronto, Montreal e Honk Kong. I nostri algoritmi, incluso LSTM, sono usati nel mondo in moltissimi dispositivi e sistemi di AI. Negli ultimi anni il budget dell’istituto è stato di circa 4.2M CHF (all’anno come i dati che seguono). Di questi 3.2M sono ricavati da fondi competitivi. Il nostro metodo di lavoro è di combinare forti competenze metodologiche (1M di progetti dal FNS e recentemente un ERC starting grant sugli algoritmi approssimati e un ERC consolidator grant sulle reti neuronali) con un forte contributo applicativo, spesso utilizzando gli stessi ricercatori in entrambe le attività. Nei progetti applicativi CTI, e in generale in collaborazione con le aziende, siamo cresciuti passando da poche centinaia di migliaia di franchi a circa 1.1M. Siamo presenti in importanti reti di competenza e siamo attivi in progetti della Comunità Europea per altri 1.1M. Pubblichiamo all’anno circa 100 articoli scientifici su riviste peer reviewed e depositiamo brevetti per tutelare nel nostre attività inventive. In questo periodo stanno nascendo nuovi spin-off legati all’istituto e l’impatto del nostro lavoro sull’economia è stato certificato dal premio Swiss ICT Special Award del 2016. La SUPSI investe e crede da anni nell’istituto e ancora di più oggi che l’AI è un tema cardine della rivoluzione digitale è il momento di puntare su questo settore.