Sapere Scienza

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Cos'hanno in comune poker, medicina e strategie militari? Chiedetelo a Pluribus, la super intelligenza artificiale

24 Luglio 2019

Una partita a poker può significare molto di più di quanto immaginiamo. Lo sanno gli scienziati della Carnegie Mellon University che hanno descritto, in un articolo pubblicato su Science, lo sviluppo di un programma di intelligenza artificiale, chiamato Pluribus, che è in grado di battere dei professionisti in una partita da 6 giocatori di Texas hold'em poker. Questo è un compito molto complesso per un algoritmo e apre le porte a sviluppi importanti in altri settori quali la strategia militare ma anche la medicina e la cyber security.

 

Usare il poker per migliorare le prestazioni di una intelligenza artificiale

 

Perché il poker è al centro di questa ricerca? Questo gioco di carte è stato già ampiamente usato come problema da risolvere nell'ambito dello sviluppo di intelligenza artificiale e nello studio della teoria dei giochi: la stessa pubblicazione alla base di quest'ultima impiega il poker per descrivere i concetti fondanti della materia. Il poker racchiude in sé la sfida delle informazioni nascoste e lo fa in maniera efficace ed elegante. La risoluzione di questo tipo di problema non appartiene solo al mondo del gioco d'azzardo ma a tutti quei campi in cui ci si muove in un ambiente governato dalle strategie come le aste o la cyber security.
La capacità dei sistemi di intelligenza artificiale di giocare partite di poker sempre più complesse è aumentata negli ultimi venti anni ma non ha mai superato lo scoglio dei due soli giocatori coinvolti. Un ostacolo che sembra essere stato oltrepassato da Pluribus.

 

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Cos'è Pluribus e cosa fa?

 

Il traguardo che gli scienziati desideravano raggiungere era lo sviluppo di un'intelligenza artificiale super umana per il poker con più giocatori. Pietra miliare raggiunta da Pluribus, AI in grado di battere sei professionisti del poker nella versione del gioco "no-limit Texas hold'em poker". Come funziona Pluribus? Pluribus non prevede garanzie teoriche di successo e, ciononostante, sviluppa strategie che lo rendono capace di giocare meglio dei suoi avversari. Come spiega il comunicato della U.S. Army, partner della Carnegie Mellon University in questo studio, Pluribus per prima cosa progetta una strategia giocando con sei copie di se stesso, il che è sufficiente per il primo giro di scommesse. Da quel punto in poi, l'intelligenza artificiale opera una ricerca più dettagliata di mosse in un'astrazione del gioco a maglie più fini. Prevede numerose mosse man mano che il gioco va avanti ma non lo fa fino alla fine del gioco stesso, operazione proibitiva in termini computazionali. Il suo guardare avanti è quindi limitato: questo tipo di azione è un approccio standard in giochi con informazioni perfette ma non in quelli con informazioni imperfette come il poker, dove i giocatori non possono essere certi delle carte sul tavolo e di quelle che hanno gli altri e in cui c'è una buona dose di bluff.
L'innovazione di Pluribus sta in un nuovo algoritmo di ricerca limitata delle mosse successive: è questo che gli permette di giocare con sei professionisti. Inoltre il software intende essere imprevedibile. Ad esempio scommettere potrebbe avere senso solo se si ha una buona mano ma se l'intelligenza artificiale scommette solo in queste condizioni diventerà prevedibile ogni sua mossa. Pluribus calcola come agire con ogni possibile mano e quindi elabora una strategia che cerca un equilibrio tra tutte le possibilità calcolate.

 

Dai tavoli da gioco alla strategia militare, passando dalla medicina

 

Lo sviluppo di intelligenze artificiali come Pluribus non ha solo applicazioni di gioco o militari. Con i fondi di ricerca della U.S. Army gli autori del lavoro pubblicato su Science Advances hanno elaborato anche tecniche legate alla biologia, in cui i ricercatori calcolano la strategia di cura ottimale che possa controllare il sistema immunitario di un paziente per combattere il cancro, infezioni o malattie autoimmuni. O ancora, la ricerca di algoritmi nella teoria dei giochi è stata impiegata nella società civile per diminuire il bracconaggio di elefanti in Uganda e delle tigri nel sud-est asiatico ma anche per risolvere il problema dei senza tetto e per le campagne di prevenzione sull'HIV a Los Angeles.

 

Se volete conoscere qualcosa in più sulla teoria dei giochi vi consigliamo di acquistare e leggere l'articolo di Franco Bagnoli, "Un esempio di teoria dei giochi: i venditori di gelato", pubblicato nel numero di febbraio 2018 di Sapere.

 

Credits immagine: foto di Free-Photos da Pixabay

copertina   settembre-ottobre 2019

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