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Massimiliano Ferrara, Direttore Dipartimento di Giurisprudenza, Economia e Scienze Umane dell'Università Mediterranea di Reggio Calabria

Coronavirus, Prof. Massimiliano Ferrara in ESCLUSIVA: “L’intelligenza artificiale per la lotta al Covid-19”

La lotta al COVID-19 si fa grazie anche all’intelligenza artificiale. Una tecnica innovativa, più precisa dei tamponi utilizzati oggi, è stata ideata da un team internazionale di ricercatori guidata dal Prof. Massimiliano Ferrara, sotto l’egida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità. Il progetto, denominato “Dynamics of transmission and control of COVID-19”, ha inoltre elaborato modelli matematici predittivi circa la diffusione del COVID-19 nei diversi Continenti.

Grazie a tre modelli matematici, il team guidato dal Prof. Massimiliano Ferrara ha già individuato, sulla scorta di dati offerti dalla stessa OMS, 34 ceppi diversificati del virus. Il progetto ha ottenuto già i primi importanti risultati internazionali: i modelli matematici predittivi elaborati dal team sono stati infatti utilizzati nell’opera di contenimento del virus in Iran e Pakistan. Oltre ai “modelli previsionali” sulle modalità di diffusione il team ha raggiunto interessanti risultati nella diagnosi del COVID-19 grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale.

«Ad oggi gran parte delle diagnosi avviene attraverso il test RT-PCR (cosiddetto tampone), che risulta però solo indicativo. Partendo da questa evidenza – spiega il prof. Massimiliano Ferrara, (direttore del Di.Gi.ES, il Dipartimento di Economia e Scienze Umane dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria e Research Affiliate presso l’Università Bocconi) – abbiamo sviluppato un modello “Machine Learning”, attraverso l’utilizzo di tecniche di apprendimento Deep e quindi attraverso l’intelligenza artificiale, capace di definire un problema di classificazione bootstrap di tre modelli di apprendimento dei trasferimenti, nella fattispecie: Inception v3, ResNet34 e DenseNet201».

Grazie a questo modello – prosegue Ferrara«ne beneficiano le immagini di CT-scan al torace, le quali è stato provato risultare molto più idonee e accurate per lo screening del COVID-19 attraverso un metodo di tecniche di apprendimento Deep da cui trae un sostanziale feed-back positivo la tomografia assiale».

L’intelligenza artificiale è il tema cruciale del nostro tempo. Le ambiguità e le conseguenze delle sue future applicazioni sul nostro vissuto sono fra gli argomenti più dibattuti. «A tal proposito – commenta il Prof. Ferrarala matematica al servizio della predizione e allo studio delle dinamiche evolutivo delle pandemie, rappresenta uno strumento ad oggi indispensabile. Se poi lo si aggiunge, incrementandone la potenzialità, all’Intelligenza Artificiale e alle tecniche di Machine Learning, si crea una piattaforma efficiente ed efficace che nei prossimi anni sarà utile per tentare di governare la complessità del decidere in seno alla società globale sempre più complessa e dinamicamente instabile».

Coronavirus (Covid-19)
Coronavirus, la pandemia che sta castigando il mondo intero

Il gruppo di ricerca consta di 15 ricercatori provenienti dall’Italia, Iran, Malaysia, Pakistan, Turchia, Canada. Tra le Università partner del progetto vi sono la Bocconi, la National University of Malaysia, la Bahcesehir University (Turchia) con l’apporto di alcune aziende lombarde operanti nell’ambito dei Big Data. Fra i ricercatori italiani impegnati nel team vi sono il Prof. Bruno Antonio Pansera (Ricercatore di Matematica per l’Economia presso l’Ateneo reggino) e le dott.sse Tiziana Ciano, Mariangela Gangemi, Iside Rita Laganà e Stefania Merenda, (dottorato internazionale in Diritto ed Economia, Università degli Studi di Reggio Calabria).

«I risultati della ricerca – conclude il Prof. Massimiliano Ferrara, delegato per l’Italia presso l’European Mathematical Society – sono stati pubblicati su riviste scientifiche internazionali (Results in Physics, Communications in Nonlinear Science and Simulation, Advances in Difference Equations, Scientific Report-Nature, Nature Communications, ISA Transactions, Chaos, Solitons & Fractals)».

Coronavirus, Prof. Ferrara: “Calcio? Il tampone resta…”

Un’alternativa ai tamponi Covid-19 proviene anche dall’intelligenza artificiale. Una tecnica ideata da un team internazionale di ricercatori guidata dal Prof. Massimiliano Ferrara, intervenuto ai nostri microfoni, per parlare dell’eventuale applicabilità al mondo del calcio.

Buongiorno Professor Ferrara, in che cosa consiste questa innovazione tecnologica, ideata per contrastare la pandemia da Covid-19?

“Dagli studi effettuati abbiamo avuto dei riscontri scientifici positivi, nel momento in cui testeremo la possibilità di applicarlo nella gran parte delle infrastrutture che sono in uso anche in Italia, in termini di tomografia assiale computerizzata (TAC), è ovvio che questa cosa potrebbe avere un’espansione notevole. La cosa importante è che, allo stato attuale, chi è ricoverato, avverte i primi sintomi o manifesta questa insorgenza di patologia, anche di tosse e così via, o soprattutto nei casi di falso positivo, con questa tecnica innovativa può constatare in maniera molto più attendibile rispetto al tampone la propria positività o negatività”.

L’intelligenza artificiale, questa tecnica innovativa, potrebbe dare una mano al mondo del calcio nella lotta al Covid-19?

“Questa innovazione è stata prefigurata per chi manifesta delle situazioni diverse, magari anche persone in stato avanzato di età, però è anche vero che dal punto di vista della certezza della patologia questo è un metodo assolutamente sicuro, ci dà proprio la situazione effettiva dello stato di aggressione del virus. Si tratta di una tecnologia molto più invasiva. Per quanto riguarda l’ambiente sportivo si tratta di qualcosa di diverso, non è facile sottoporre i giocatori giornalmente a TAC, essendo poi soggetti quotidianamente a tampone, quest’ultimo rimane lo strumento, più veloce, più rapido con costi meno elevati”.

Per quanto riguarda i tempi di attesa del risultato che differenza c’è tra il tampone e la nuova procedura tecnologica?

“Il paziente che si sottopone alla TAC riceve il risultato in tre minuti, ma la tecnologia garantisce maggiore attendibilità rispetto al tampone, fornendo un quadro chiaro della situazione polmonare del paziente. Per fare la Tac però il soggetto deve essere ospedalizzato, oppure può avvalersi della Tac in strutture convenzionate. Anche il tampone fornisce il risultato in pochissimi minuti, c’è il tampone rapido ad esempio. Purtroppo non lo dicono, ma l’attendibilità in quei casi si abbassa del 40-50%, ci sono situazioni in cui possiamo trovarci di fronte a dei falsi negativi. Stiamo studiando anche la possibilità di ridurre i tempi di erogazione del risultato delle immagini, ma il problema è che purtroppo si tratta di uno tecnologia che va utilizzata per forza con lo strumento adatto“.

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