Scienza dei calcolatori

Il testo nasce come strumento di preparazione all'esame di Architettura dei Sistemi di Elaborazione della Laurea Triennale in Informatica dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, ma può essere utilizzato anche per l’insegnamento di Calcolatori e Sistemi Operativi di altri corsi di laurea. Il libro è strutturato in cinque unità di apprendimento: le prime due introducono le nozioni di base propedeutiche allo studio dei circuiti presenti nel livello logico digitale di un’architettura di un calcolatore. L’unità 3 è interamente dedicata all’architettura ARM, sviluppata da ARM Ltd (Advanced RISC Machine) che è ormai presente in quasi tutti gli apparati mobili disponibili in commercio (telefoni cellulari, portatili, tablet, video game console e single board computer) proprio in virtù della loro straordinaria potenza di calcolo ed efficienza energetica. L’unità 4 è dedicata alla progettazione di algoritmi strutturati e alla loro traduzione in linguaggio assembly ARM, utile sia allo studente che apprende per la prima volta i rudimenti della programmazione, ma anche a chiunque voglia approfondire il linguaggio ARM tipico di un'architettura RISC.

Fondamenti di Architettura degli Elaboratori descrive i principi che sono usati per progettare gli elaboratori elettronici. In particolare, il testo tratta la struttura interna dei microprocessori, nelle componenti più importanti, e riporta le innovazione tecnologiche, come il sistema di interruzione, la canalizzazione, la memoria cache, il DMA e la memoria virtuale, che hanno consentito l’evoluzione della potenza di calcolo. Inoltre nel testo si introducono i sistemi multiprocessori e si descrivono i principali supporti di memorizzazione dei documenti digitali (disco magnetico, disco ottico, memorie a stato solido di seconda generazione).

L'autore ci porta alla scoperta dell'intelligenza artificiale e del suo reale funzionamento.

L'interesse per il concetto di agente e di tutte le tecnologie ad esso collegate ha subito un forte incremento negli ultimi anni nell'ambito della ricerca informatica e, in particolare, dell'intelligenza artificiale. Questo si spiega facilmente considerando le caratteristiche di un agente, prime fra tutte la sua flessibilità e autonomia: l'idea di un componente software che si fa carico degli interessi del suo proprietario umano, ad esempio partecipando al suo posto ad aste su internet, è sicuramente molto affascinante.

Lo scopo di questo volume è la creazione da zero di un regolatore fuzzy. Il testo, oltre a dare una breve panoramica dello stato dell'arte, mira a guidare il lettore verso la scrittura di un codice plug&play per PLC. Il testo offre una sfida a chi pensa che l'unica alternativa siano i P.I.D mostrando i vantaggi della regolazione fuzzy.

Negli ultimi dieci anni, con il ritorno delle reti neurali, la comprensione del Deep Learning è diventata essenziale e questo manuale fornisce un'introduzione approfondita per i data scientist e gli ingegneri del software con precedenti esperienze nel machine learning. Inizierete con le basi del Deep Learning e passerete rapidamente ai dettagli di importanti architetture avanzate, implementando tutto da zero. L'autore Seth Weidman vi mostra come funzionano le reti neurali usando un approccio basato su principi primi. Imparerete come applicare da zero le reti neurali multistrato, le reti neurali convoluzionali e quelle ricorrenti. Acquisendo una comprensione dettagliata di come queste reti funzionino matematicamente, computazionalmente e concettualmente, porterete a termine con successo i vostri futuri progetti di Deep Learning.

L’intelligenza artificiale sta entrando con forza anche nella società italiana. Lo dimostra il primo boom di apparecchi legati a questa tecnologia, sempre più diffusi nelle nostre case (soprattutto in forma di assistenti vocali domotici). Gli esperti concordano che ne deriveranno forti ricadute socio-economiche, all’interno della quarta rivoluzione industriale ora in corso; con la promessa di rilanciare la produttività, migliorare il benessere dei lavoratori ma anche il rischio di aumentare le diseguaglianze. Di certo, sta già cambiando il modo di lavorare e ancora maggiori impatti avrà sull’occupazione del futuro. Questa trasformazione pone anche sfide inedite per la tutela della nostra privacy e in generale dei nostri diritti fondamentali. Il libro si propone di aiutare a comprendere la rivoluzione in atto e le relative sfide; a essere più preparati ai forti cambiamenti previsti nel mondo del lavoro e nella nostra vita (pubblica e privata). In modo divulgativo ma con riferimenti scientifici puntuali si delinea lo stato dell’arte di questa tecnologia e i suoi principali impatti. Si illustrano i benefici previsti, i rischi da affrontare e i possibili strumenti etici e giuridici da mettere in campo.

Accanto a tanti volumi tecnici sull'intelligenza artificiale, questo vuole essere un testo agile e divulgativo che cerca di esaminare i molti interrogativi che l'intelligenza artificiale pone. Un libro fatto di domande, alcune senza risposta certa, che tenteranno di aprire la mente del lettore a nuovi scenari futuri e, forse, futuristici. Rispetto all'intelligenza artificiale vi sono oggi due approcci diametralmente opposti al problema. Da un lato i tecno-pessimisti che vedono solo scenari distopici e vivono con apprensione il progresso tecnologico enfatizzando i pericoli, e dall'altro i tecno-ottimisti che invece tendono a sopravvalutare gli effetti positivi arrivando ad attribuire virtù quasi taumaturgiche al progresso tecnologico. Secondo l'autore non bisogna quindi essere né tecno-ottimisti, né tecno-pessimisti, ma acquisire la consapevolezza che il governo dei cambiamenti strutturali economici e sociali che l'avvento dell'intelligenza artificiale causerà sarà fondamentale per assicurare la prosperità alle generazioni future ed evitare scenari negativi e anche apocalittici. Quindi niente distopie futuriste.

L'intelligenza artificiale è ormai del tutto intorno a noi: protegge dalle frodi, prende appuntamenti per le visite mediche, è d'aiuto nei customer service e assiste nella scelta dei programmi televisivi e nelle pulizie della casa. In questo libro gli autori descrivono i diversi usi dell'AI nelle applicazioni informatiche, in campo medico e spaziale e nel machine learning e spiegano inoltre come sviluppare robot, come far volare droni e come guidare un'auto con l'intelligenza artificiale. Rivolto sia a tecnofili sia a semplici curiosi, questo volume contiene anche alcune considerazioni sulle questioni etiche implicate nell'utilizzo dell'AI e le descrizioni di alcune meraviglie che, in un futuro non troppo distante, sarà in grado di fare.

Negli ultimi anni il machine learning ha compiuto passi da gigante, con macchine che ormai raggiungono un livello di accuratezza quasi umana. Dietro questo sviluppo c'è il deep learning: una combinazione di progressi ingegneristici, teoria e best practice che rende possibile applicazioni prima impensabili. Questo manuale accompagna il lettore nel mondo del deep learning attraverso spiegazioni passo passo ed esempi concreti incentrati sul framework Keras. Si parte dai fondamenti delle reti neurali e del machine learning per poi affrontare le applicazioni del deep learning nel campo della visione computerizzata e dell'elaborazione del linguaggio naturale: dalla classificazione delle immagini alla previsione di serie temporali, dall'analisi del sentiment alla generazione di immagini e testi. Con tanti esempi di codice corredati di commenti dettagliati e consigli pratici, questo libro è rivolto a chi ha già esperienza di programmazione con Python e desidera entrare nel mondo degli algoritmi di apprendimento profondo.

L'Intelligenza Artificiale si evolve velocemente e viene utilizzata per gestire la maggior parte dei nuovi sistemi integrati progettati e prodotti nel mondo. Un software che pensa al posto nostro e prende decisioni più o meno importanti anche per la sicurezza e la sopravvivenza degli esseri umani. È giusto che sia così? Ed è giusto che un'Intelligenza Artificiale progettata da un uomo decida per un sacco di uomini, per la loro sopravvivenza e il loro futuro? E infine come vengono utilizzate nei conflitti bellici oggi e come verranno usate nelle future controversie militari? Questo testo dà delle risposte che indicano la strada per trovare un'equilibrio programmatico e progettuale delle Intelligenze Artificiali, e dei suggerimenti per un loro corretto e salutare utilizzo, non pericoloso per la salute pubblica e la sopravvivenza dell'umanità.

Il progresso della scienza e della tecnologia è sempre più rapido ed invasivo. Si aprono prospettive, impensabili fino a pochi anni fa, che cambieranno profondamente la nostra vita e, soprattutto, quella dei nostri figli e nipoti. Governare questo fenomeno dal punto di vista sociale, economico e finanziario non sarà per niente facile e il rischio di crisi devastanti sarà elevatissimo. Tre fra i dieci uomini più ricchi del mondo, provenienti da nazioni e culture diverse, decidono di finanziare un grande progetto allo scopo di gestire il cambiamento... L'attore principale di questa rivoluzione sarà un sistema di intelligenza artificiale, di nome AI, che si occuperà di organizzare la vita di ciascuno di noi e di provvedere alla produzione delle risorse necessarie per la vita tramite industrie e fabbriche .completamente automatizzate. Il compito di realizzare il progetto viene assegnato a tre giovani, selezionati sulla base di curriculum scolastici e forti personalità, che dovranno portarlo a compimento nell'arco di trent'anni. Riusciranno nell'impresa di offrire ad ogni persona la certezza di una vita lunga da trascorrere in modo sereno in un ambiente pulito senza il rischio di catastrofi ambientali? O viceversa AI si rivelerà lo strumento che consentirà a pochi eletti di dominare il mondo?