Il ranking di Research.com lo colloca al primo posto fra i matematici italiani (e fra i primi cinquanta al mondo) per rilevanza e impatto dei suoi lavori: a partire dal 1977, ha accumulato quasi quattrocento pubblicazioni fra articoli scientifici e monografie, che sono state citate ben trentottomila volte. Intanto, il suo nuovo libro Algoritmi per un nuovo mondo (Dedalo, 2021) fornisce una visione complessiva della rilevanza della matematica in settori fondamentali dell’attualità, dalla lotta al Covid all’affermazione dell’intelligenza artificiale. Il nostro Alunno Alfio Quarteroni, Professore ordinario di Analisi numerica presso il Politecnico di Milano e Premio Ghislieri 2013, ottiene grande attenzione dall’opinione pubblica in un momento storico in cui l’importanza della matematica – e della possibilità di interpretare e migliorare il mondo tramite l’utilizzo di modelli – è sotto gli occhi di tutti. Basta pensare all’evoluzione dell’informatica nel giro degli ultimi anni.

“Se pensiamo alla vita degli scienziati, è cambiata in maniera radicale”, ha dichiarato il prof. Quarteroni intervistato da Daniele Bossari nella popolare trasmissione Il boss del weekend, su Radio Deejay. “Grazie ai computer, oggi, noi matematici possiamo risolvere problemi nemmeno immaginabili dieci o vent’anni fa. Ma anche se pensiamo alla vita dell’uomo comune notiamo un cambiamento altrettanto radicale: già solo un semplice navigatore utilizza computer collocati in luoghi lontanissimi (ad esempio qualche deserto dell’Arizona) che, tramite algoritmi complicatissimi, fanno calcoli velocissimi affinché sul nostro telefonino appaia la mappa del percorso che dobbiamo percorrere”.

“Cresciuta in maniera pazzesca, la tecnologia viene resa quotidianamente disponibile a tutti noi”, continua. “Dobbiamo però renderci conto che, per fortuna, dietro gli algoritmi restano le persone: non sono feticci né entità astratte. Sono sequenze di istruzioni matematiche e razionali messe a punto dagli informatici, dai matematici e dagli ingegneri che implementano procedure. Se questi algoritmi diventano sempre più potenti, è perché possono contare su una quantità di dati senza precedenti nella storia: più dati abbiamo, migliore sarà la capacità predittiva di questi algoritmi. È un connubio importantissimo, quello fra disponibilità dei dati e potenza di calcolo”.

Per il prof. Quarteroni è fondamentale che si diffonda una maggiore consapevolezza rispetto al funzionamento degli algoritmi: “Ogni volta che esprimiamo un like, ad esempio, stiamo fornendo alla rete un’informazione su noi stessi. Così ogni volta che apriamo un documento o leggiamo un articolo online o facciamo acquisti. Questa mole di informazioni viene elaborata da modelli matematici che fanno il cosiddetto profiling, cioè permettono di capire quale sia la personalità dell’individuo che ha generato tutte queste informazioni e, alla fine, ricostruire di fatto a livello matematico un digital twin, ovvero un alter ego digitale di questo individuo, che abbia tutte le caratteristiche di questa persona. In fondo per caratterizzare una personalità meglio di quanto un individuo possa conoscersi, le sue debolezze e le sue forze, bastano duecento like. Siamo davanti a un nuovo mondo, in cui stiamo fornendo ai grandi player internazionali la capacità di gestire questi dati e trasmettere informazioni, sia verso l’esterno sia verso di noi”.

Se da un lato gli algoritmi ci dicono cose di noi che non sappiamo (e talvolta le dicono a qualcun altro), la loro rilevanza diventa enorme quando vengono messi in atto modelli matematici predittivi. “Molti processi che vediamo attorno a noi sono dinamici, ossia si sviluppano nel tempo: basta pensare al meteo”, spiega il prof. Quarteroni. “Immaginare come possa essere il futuro è sempre stato uno degli obiettivi dell’umanità, e la matematica ci aiuta a farlo. Possiamo usarla per i flussi demografici, per comprendere l’insorgenza di malattie o l’effetto di possibili cure. Non vanno però sottovalutati gli aspetti relativi alle reazioni degli individui, quelli che hanno la componente probabilistica di incertezza più grande: i matematici li chiamano aspetti stocastici. Ci sono cose che sono completamente imprevedibili, e che quindi sfuggono anche ai modelli matematici. Ad esempio, riguardo alla guerra mossa dalla Russia all’Ucraina, credo sia stato impossibile prevedere questa invasione così come è stata fatta. C’è stata in Putin una componente di reazione individuale che tocca aspetti comportamentali intimi della mente umana, imprevedibile per larghi tratti. È una capacità dell’uomo che ha garantito la straordinarietà di un Leonardo o di un Michelangelo; ma questa straordinarietà può anche ritorcersi contro il genere umano”.

L’intervista completa di Daniele Bossari ad Alfio Quarteroni è disponibile sul sito di Radio Deejay (a partire dal minuto 32’). Su Ghislieri.it è disponibile l’intervento del prof. Quarteroni sul Corriere della Serea riguardo all’utilizzo dei modelli matematici nei contesti più disparati, dalla circolazione del sangue alla Coppa America di vela; mentre, sul nostro canale YouTube, si può rivedere la sua lezione Modelli matematici e big data, ideata appositamente per il ciclo di conferenze web del Collegio Ghislieri Non fermiamo la cultura.

Alfio Quarteroni, Premio Ghislieri 2013, è ghisleriano dal 1971. Professore ordinario di Analisi numerica presso il Politecnico di Milano, è fondatore e direttore del MOX, Laboratorio per la modellizzazione e la computazione scientifica, presso il medesimo ateneo. Fra le sue numerose monografie scientifiche, la più recente è Mathematical modelling of the human cardiovascular system: data, numerical approximation, clinical applications (Cambridge University Press, 2019); per gli studenti italiani sono disponibili i manuali Matematica numerica e Calcolo scientifico (Springer) che hanno goduto di numerose riedizioni. Ha fondato e diretto, presso l’École Polytechnique Fédérale di Losanna (EPFL), il Center for Advanced Modeling Science e il Mathematics Institute of Computational Science and Engineering; è altresì membro dell’Accademia Nazionale dei Lincei, dell’Academia Europaea e dell’Accademia delle Scienze di Lisbona. È stato inoltre insignito della Cattedra Galileiana presso la Scuola Normale Superiore di Pisa e nel 2015 ha ricevuto il Premio Internazionale “Galileo Galilei”. Da febbraio 2021 fa parte del Comitato consultivo del CRS4.