Riconoscimento delle immagini tramite IA: come funziona questa tecnologia?

Il riconoscimento delle immagini è una tecnologia che utilizza l’intelligenza artificiale (IA) per identificare, analizzare e classificare oggetti, persone, testi e attività nelle immagini. Ti spieghiamo esattamente come funziona il riconoscimento delle immagini tramite IA e quali sono le sue aree di applicazione.

Il riconoscimento delle immagini è un campo dell’intelligenza artificiale che offre già oggi una vasta gamma di possibili applicazioni in ambiti molto diversi. Ad esempio, è in grado di identificare oggetti, come le piante, o cercare prodotti su internet partendo da una fotografia. L’intelligenza artificiale può anche riconoscere le persone e cercare i loro profili sui social media. Tutto ciò si basa sul riconoscimento delle immagini, che spieghiamo in modo dettagliato in questo articolo.

Cos’è il riconoscimento delle immagini e come funziona?

Il riconoscimento delle immagini, o image recognition in inglese, si riferisce alla capacità dei computer di riconoscere automaticamente oggetti e persone, nonché testi e altri elementi presenti all’interno di immagini e video, e di classificarli in base a modelli preesistenti. In questo modo, l’intelligenza artificiale è dunque in grado di riconoscere, ad esempio, un gatto. La base per l’analisi nell’ambito dell’intelligenza artificiale, viene fornita dal machine learning, che permette di addestrare i modelli di IA per il riconoscimento e la classificazione di diversi tipi di dati.

Il processo dell’intelligenza artificiale avviene generalmente nel modo seguente:

• Raccolta di dati: l’IA necessita di un grande numero di input sotto forma di dati visivi. Queste immagini vengono spesso categorizzate preventivamente, in modo che il sistema sia in grado di apprendere modelli e riconoscerli successivamente.
• Pre-elaborazione: per addestrare al meglio il sistema, le immagini vengono elaborate, ad esempio adattandone le dimensioni e i colori o rimuovendo gli effetti indesiderati.
• Estrazione delle caratteristiche: il sistema estrae poi da questi dati visivi le caratteristiche rilevanti, le cosiddette “feature”. Queste includono, ad esempio, forme, contorni e colori.
• Addestramento del modello: i dati elaborati vengono poi utilizzati per addestrare una rete neurale. L’obiettivo è che il modello impari ad assegnare le caratteristiche estratte a categorie specifiche.
• Classificazione: una volta che il sistema è stato addestrato, il modello è in grado di analizzare nuove immagini sconosciute. Sulla base di queste e dei modelli appresi, gli oggetti o le persone vengono riconosciuti e assegnati alle categorie corrispondenti.
• Messa a punto e implementazione: durante l’uso pratico, il modello viene costantemente affinato. Ciò consente di effettuare regolazioni più precise per l’area di applicazione desiderata, ad esempio nel campo della diagnostica medica, dove si analizzano le scansioni radiologiche.

Quali sono le aree di applicazione più importanti nel campo del riconoscimento delle immagini tramite IA?

Il riconoscimento delle immagini con l’aiuto dell’intelligenza artificiale viene utilizzato in molti settori e impieghi quotidiani, spesso senza che consumatrici e consumatori se ne rendano conto direttamente. Tra le aree più importanti figurano:

• Sanità: in un settore in cui analisi precise delle condizioni e delle cause di malattie sono fondamentali, il riconoscimento delle immagini tramite IA può supportare la creazione di diagnosi mediche come, ad esempio, in radiologia per analizzare radiografie o risonanze magnetiche (MRT).
• Sicurezza e sorveglianza: nell’ambito della sicurezza, l’IA viene impiegata per monitorare spazi pubblici. Ad esempio, tramite il riconoscimento facciale, l’IA può scansionare aeroporti per rilevare la presenza di persone ricercate o considerate pericolose. Inoltre, il riconoscimento delle immagini può servire a limitare l’accesso a edifici.
• Mobilità: senza il riconoscimento delle immagini supportato dall’IA, la guida autonoma non sarebbe possibile. L’IA riconosce elementi fondamentali come segnali stradali, altri veicoli, persone e ostacoli e guida il veicolo in base a queste informazioni. Ciò avviene attraverso telecamere e altri sensori, che forniscono costantemente input che vengono elaborati in tempo reale per garantire una guida fluida.
• Industria: nel settore manifatturiero, il riconoscimento delle immagini viene utilizzato per il controllo di qualità. Questo permette di individuare e scartare prodotti o componenti difettosi durante il processo di produzione. Sono possibili analisi su un livello di dettaglio che, in molti casi, è difficile da rilevare a occhio nudo.
• Agricoltura: in questo ambito, il riconoscimento delle immagini tramite IA aiuta a identificare i gradi di maturazione delle piante, le esigenze nutritive e i segni di infestazione da parassiti. Le aziende agricole spesso utilizzano droni per monitorare aree vaste senza dover spostare macchinari che potrebbero contribuire alla compattazione del suolo.
• Vendita al dettaglio: qui l’intelligenza artificiale aiuta a rendere più efficienti gli ordini di merce, riconoscendo, ad esempio, i prodotti in esaurimento e avviando automaticamente nuovi ordini. Alcuni rivenditori utilizzano l’IA anche per registrare i prodotti prelevati dalla clientela, in modo che alla fine dell’acquisto venga eseguita una transazione automatica, eliminando così i tempi di attesa alle casse e rendendo l’esperienza di acquisto più funzionale.

Quali sono le opportunità e i rischi del riconoscimento delle immagini tramite l’intelligenza artificiale?

Il riconoscimento delle immagini grazie all’IA garantisce processi più fluidi in molti settori, dal momento che l’IA si fa carico di molti compiti che gli esseri umani e le macchine sono in grado di svolgere solo con difficoltà o in modo inadeguato. Tuttavia, oltre alle opportunità, ci sono anche dei rischi associati al suo uso. Questi riguardano in particolare la qualità dei dati e l’addestramento dell’intelligenza artificiale, fondamentali per la qualità delle analisi e dei risultati.

Opportunità del riconoscimento delle immagini

• Maggiore efficienza e precisione: la velocità di analisi e la precisione dei dati analizzati possono accelerare i processi e migliorare i risultati, poiché l’analisi manuale richiede più tempo e può essere soggetta a errori dovuti al fattore umano.
• Innovazione e nuovi livelli di processo: l’uso dell’IA consente una diffusione su larga scala di nuove tecnologie come la guida autonoma. Allo stesso modo, il riconoscimento delle immagini permette di automatizzare passaggi chiave nei processi di produzione industriale o agricola.
• Esperienze personalizzate per la clientela: il riconoscimento delle immagini attraverso l’intelligenza artificiale può personalizzare il processo di acquisto sia offline che online, non solo migliorando l’esperienza della clientela, ma anche soddisfacendo le sue esigenze in modo più accurato e quindi generando maggiori vendite.
• Miglioramento degli ambienti di sicurezza: in vari contesti, l’IA può reagire più rapidamente e con maggiore precisione ai cambiamenti nello spazio pubblico, contribuendo a una maggiore sicurezza in punti nevralgici per il traffico o in luoghi pubblici.

Rischi del riconoscimento delle immagini tramite intelligenza artificiale

• Protezione dei dati e privacy: laddove l’IA può migliorare la sicurezza pubblica, tuttavia, sorgono spesso problemi relativi alla privacy per quanto riguarda la raccolta e l’analisi dei dati personali, che a volte avviene senza la conoscenza o il consenso delle persone coinvolte. Queste informazioni possono finire nelle mani sbagliate ed essere utilizzate impropriamente per scopi criminali.
• Discriminazione e bias nei dati di addestramento: i sistemi di intelligenza artificiale analizzano nuove informazioni sempre sulla base dei dati con cui sono stati addestrati. Se, ad esempio, i dati di addestramento includono principalmente persone con la pelle chiara, il sistema potrebbe sviluppare un pregiudizio verso persone con la pelle scura. Questo può causare problemi, specialmente in contesti critici come il riconoscimento facciale per l’accesso ad aree sicure. In tali casi, le persone con la pelle scura potrebbero avere difficoltà a essere riconosciute correttamente, poiché il sistema non è stato adeguatamente addestrato con dati rappresentativi di diverse etnie.
• Mancanza di trasparenza: i sistemi di riconoscimento delle immagini basati sull’intelligenza artificiale sono complessi e i processi di addestramento che li supportano sono difficili da comprendere. Questo può portare a decisioni poco trasparenti, specialmente quando vengono prese sulla base dei risultati di questi sistemi. In contesti come l’applicazione della legge, ciò potrebbe provocare conseguenze critiche.
• Perdita di competenze umane: più l’intelligenza artificiale e il riconoscimento delle immagini sostituiscono le capacità umane, più cresce il rischio di trascurare competenze chiave. Questo potrebbe verificarsi, ad esempio, nella guida autonoma o nella diagnosi medica, portando a una perdita del sapere (specialistico) umano.
• Vulnerabilità all’abuso: quando grandi quantità di dati vengono memorizzate e analizzate, si aprono porte a possibili usi impropri da parte di cybercriminali. Questi potrebbero sfruttare il riconoscimento delle immagini per rintracciare persone o manipolare i sistemi di sicurezza, fino a disabilitarli completamente.

Conclusione: il riconoscimento delle immagini tramite IA deve essere utilizzato in modo responsabile

Le opportunità offerte dal riconoscimento delle immagini sono enormi e trasversali a diversi settori, con significative possibilità di ottimizzazione. Tuttavia, a causa dei rischi associati, è importante che i sistemi siano implementati con i più alti standard di sicurezza, per prevenire abusi e rispettare gli standard etici. Anche nella fase di addestramento dell’IA è essenziale garantire trasparenza e diversificazione della base dati. Solo così si potrà assicurare che questa tecnologia apporti più benefici che danni nel lungo periodo.