“Tutti dovrebbero avere una prospettiva più ampia": Eva Tardos sull'impollinazione incrociata delle scienze

23 Luglio 2024
Abbiamo parlato di fake news, selfish routing e del rapporto reciproco tra informatica e altri campi con l’esperta di teoria dei giochi in visita al politecnico di Zurigo.
Symbolic image of binary code streaming along a city road
Eva ha trascorso decenni a studiare l'instradamento del traffico nelle reti online.

Quando la dott.ssa Eva Tardos, illustre professoressa di informatica alla Cornell University, ha visitato l'ETH per tenere la conferenza John von Neumann di quest'anno, abbiamo avuto una lunga conversazione sulla sua carriera e sui suoi interessi. Il filo conduttore è stato il fatto che il suo lavoro ha spesso riguardato le scienze sociali, un interesse che risale ai tempi del liceo. 

I genitori di Eva erano un economista e una psicologa, e grazie a loro ha iniziato a leggere di politica e organizzazione del lavoro. Tuttavia, la sua attitudine naturale l'ha indirizzata verso la matematica e poi verso l'informatica, spostandosi geograficamente dall'Ungheria (allora comunista) alla Germania e alla California. Ma Eva afferma che lo shock culturale è stato causato più dal cambiamento accademico che dalla partenza dal blocco orientale.

"Ho fatto il dottorato in matematica. Anche il Postdoc all'Università di Bonn era molto matematico", mi racconta. "E la prima posizione in informatica che ho avuto è stata il Postdoc a Berkeley. Quindi ero più interessata a osservare la differenza tra queste due comunità. All'interno della comunità matematica, c'era una certa diffidenza nei confronti degli articoli pubblicati nelle riviste di informatica, perché non erano scritti in uno stile matematico corretto. All'inizio di questi articoli spesso si parla dell'applicazione, che non è matematicamente precisa. Solo nella seconda parte dell'articolo si definisce formalmente il modello matematico di cui si parla". 

"Gli articoli matematici iniziano in vece sempre con il modello, e magari da qualche parte accennano al fatto che si tratta di qualcosa che ha a che fare con la tecnologia. Come matematico, prima guardavo [lo stile tech-first] con sospetto. Ora penso che abbiano ragione. Se non stiamo facendo modelli di cose reali, perché ci interessa?". 

A smiling woman wearing glasses and a collared shirt
Photograph by Dave Burbank.

I problemi dell'informatica possono diventare davvero molto reali. L'articolo più citato di Eva è "Maximizing the Spread of Influence through a Social Network" (Massimizzare la diffusione dell'influenza attraverso un social network) ed è stato pubblicato nel 2003, un anno prima del lancio di Facebook (e tre anni prima di Twitter). Sebbene l'autrice insista sul fatto che non c'era nulla di preveggente in questo articolo (all'interno della comunità informatica, le reti online erano già ben consolidate), di certo ha anticipato quello che è diventato un argomento sempre più caldo nei due decenni successivi. Ma i grandi problemi di oggi sono il rovescio della medaglia di ciò che Eva, e i suoi coautori David Kempe e Jon Kleinberg, hanno affrontato 20 anni fa.

"L’articolo tratta solo metà della questione. Qual è l'algoritmo giusto per diffondere un'idea, per convincere le persone di qualcosa? Votare per Biden, votare per Trump. Ma con la diffusione delle reti online, ci sono molti altri fenomeni importanti. Una novità - spesso attribuita ai russi, ma probabilmente non sono gli unici a farlo – è che vogliono la polarizzazione. Vogliono che alcune persone siano fortemente a favore dell'aborto e altre fortemente contro l'aborto, e che litighino tra loro. Quindi l'obiettivo è diverso. Sono alcuni degli stessi fenomeni di fondo che diffondono questi obiettivi, ma si tratta di questioni diverse".

Sia che si consideri come convincere il più grande pubblico possibile delle proprie idee, sia che si consideri come farli litigare, in entrambi i casi la domanda che si oppone a questo è: come si fa a prevenire tutto ciò? Nel caso della polarizzazione, come si può combattere la disinformazione? 

Eva suggerisce di "vaccinare" gli utenti dei social media contro le fake news, facendo un'analogia con le campagne di vaccinazione Covid. "Hanno dovuto dichiarare le priorità. Se non c'è abbastanza vaccino per tutti, c'è un compromesso. Si vaccinano i più vulnerabili? O quelli che la diffondono di più, come gli operatori sanitari e i lavoratori dei negozi? 

"Puntare su coloro che la diffondono di più è l'intervento sulla rete. Cerchiamo di proteggere la rete. Quindi, nel caso della polarizzazione delle opinioni, per proteggere qualcuno dalle fake news, lo si inonda di fatti. Si vuole che siano molto informati, in modo da poter individuare le fake news. Questa è la vaccinazione ottimale, questo è l'intervento.

"Ancora una volta, è fantastico se si può proteggere tutti e assicurarsi che tutti siano vaccinati. Ma se si dispone di un budget limitato, per avere il massimo impatto è necessario indirizzare i messaggi in modo mirato. Chi sono le persone importanti per questi argomenti?".

Eva riconosce che non si tratta di una soluzione infallibile. "Si tratta di un'ipotesi piuttosto semplice: se ti invio qualcosa che contrasta le fake news, diminuisce la probabilità che tu venga influenzato dalle fake news o che le diffonda. Sto modellando la psicologia in modo molto, molto semplice. Ma penso che sia ragionevole in prima approssimazione".

Il gioco dell'allocazione equa

Un altro argomento di rete che ha attirato l'interesse di Eva fin dall'inizio, e che ha mantenuto la sua attenzione nel corso dei decenni, è l'instradamento del traffico e la teoria dei giochi. 

"Intorno al 1999, a Berkeley, Christos Papadimitriou cercava di convincere la nostra comunità che dovevamo pensare a Internet e alle reti come a un sistema economico. Ogni router ottimizza egoisticamente, o se preferite, ottimizza semplicisticamente.... Se volete sapere come interagiscono tra loro i sistemi semplici che ottimizzano in modo miope, l'economia se ne occupa da secoli. Così ho visto un collegamento. Fin dall'inizio mi sono occupata di instradamento del traffico (tra le altre cose) e poi ho visto questo interessante aspetto economico".

Un argomento specifico che ha suscitato il suo interesse è stato il paradosso di Braess: la scoperta controintuitiva che, in una rete di traffico congestionata, la chiusura di alcune strade può effettivamente ridurre i tempi di percorrenza. Quando tutti scelgono individualmente di prendere la strada "migliore", questa diventa rapidamente la strada peggiore. Al contrario, la chiusura di questa opzione troppo allettante si traduce in tempi di percorrenza più brevi per tutti. (Questo è stato persino dimostrato empiricamente a New York).

Diagram representing traffic flows
Fig. 1: Secondo il paradosso di Braess, la congestione può essere alleviata chiudendo le strade principali. In questa figura, gli automobilisti che viaggiano da A a D possono risparmiare tempo individualmente percorrendo A-B-C-D: in assenza di traffico, questo è il percorso più veloce. Ma se tutti scelgono questa opzione, i tratti A-B e C-D si congestionano e tutto il traffico si muove più lentamente. Con la chiusura di B-C, alcuni automobilisti percorreranno A-B-D e altri A-C-D: il traffico è più uniformemente distribuito e tutti godono di un tempo di percorrenza più breve.

Se le strade sono un'analogia con il traffico internet, significa che dovremmo adottare strategie di direzione del traffico per gestire la congestione della larghezza di banda? Posare cavi a maggiore larghezza di banda può essere più facile che costruire nuove autostrade, ma è comunque costoso. L'imposizione di tariffe per l'utilizzo della larghezza di banda è impraticabile, poiché è troppo costoso riscuotere le tariffe. Per questo, fin dagli anni '90, gli informatici hanno preso in considerazione modi alternativi per migliorare la velocità della rete, come ad esempio riservare alcuni percorsi alle aziende che hanno pagato per connessioni più veloci tra i loro uffici.  

"Non è facile da realizzare, perché i router devono sapere quali pacchetti hanno la priorità. Ma è un'opzione che è stata presa in considerazione agli albori di Internet", spiega Eva. "Quindi la domanda che ci siamo posti è: qual è la soluzione migliore ai ritardi del traffico, aggiungere un po' più di larghezza di banda e permettere ai router di scegliere miopemente il percorso più breve? Oppure dirigere il traffico?".

In realtà, si scopre che il paradosso di Braess non è la chiave del successo. "Data la quantità di traffico che le persone vogliono inviare, se si deve scegliere tra tassarle o organizzare il modo in cui inviano i dati, piuttosto che dare loro un po' più di larghezza di banda, l'opzione migliore è dare loro un po' più di larghezza di banda". 

L'importanza dell'impollinazione incrociata

Se l'economia è stata una prospettiva importante per il suo lavoro, la cosa va in entrambe le direzioni. 

"Una cosa di cui sono molto orgogliosa è che il mio lavoro ha avuto un certo impatto nel convincere le economiste e gli economisti a interessarsi di alcune cose di cui l’informatica si è sempre preoccupata", dice l'autrice. Quando un sistema viene valutato nel campo dell’informatica, non ci si chiede: "È perfettamente efficiente, sì o no?", ma: "Qual è la perdita di efficienza?". E certamente accettiamo il fatto che, a causa della semplicità, delle informazioni disponibili o di qualsiasi altra cosa, non si prenderà la decisione migliore. Ma se la perdita di efficienza non è troppo grave, potrebbe valerne la pena. C'è un compromesso".

Al contrario, nel campo dell’economia si cerca un miglioramento più assoluto. "Se c'è una perdita di efficienza, allora si dovrebbe cambiare il sistema. Ma oggi molti economisti ed economiste parlano di perdita di efficienza. Come dire: 'Questo sistema non è poi così male, la perdita di efficienza è solo di qualche punto percentuale'. Non sto decidendo se va bene o no. Mi limito a calcolare la perdita di efficienza e lascio che sia qualche politico a decidere. Ecco le informazioni necessarie per prendere decisioni. Si può rendere il sistema più complicato, ma il guadagno di efficienza è solo del 10%. Ne vale la pena? Decidi tu".

Rimanere all'interno di un campo di ricerca ristretto significa perdere intuizioni preziose. Eva afferma: "Penso che tutti dovrebbero avere una prospettiva più ampia. Come esseri umani, come persone impegnate nella ricerca, come insegnanti. 

E lo stesso vale se si fa ricerca nell'industria: ci si dovrebbe preoccupare dell'impatto della propria tecnologia in senso più ampio". 

Le studentesse e gli studenti, dice, spesso si iscrivono alla Cornell proprio per la sua reputazione di scuola tecnologica forte, ma anche di università a tutti gli effetti con un solido programma di arti liberali. Con questa cultura ben consolidata, si sta lavorando attivamente per radicare una coscienza più ampia negli studenti di informatica, sia invitando relatori e relatrici ospiti da altre discipline (come un recente economista del lavoro, che ha tenuto una lezione sull'impatto dell'IA sull'occupazione), sia attraverso un'ampia gamma di corsi di etica. "Il corso che più mi piace, in questo spazio, si tiene esplicitamente lontano dalla parola etica", sorride. 

"Si chiama 'Scelte e conseguenze nell'informatica'. Non vogliamo dirvi cosa è etico e cosa non lo è, ma solo che dovete pensarci. Si fanno delle scelte in ciò che si crea. E ci sono delle conseguenze".