Gli scienziati delle decisioni. Dai tempi delle ambulanze ai satelliti: "Risposte matematiche a sfide vere"

La “Scienza delle decisioni“ può aiutare a rendere più efficaci i soccorsi, ottimizzando per esempio gli spostamenti delle ambulanze appena terminato il servizio per posizionarle nelle aree più scoperte di Milano o pianificando i turni in ospedale. Può dare una mano a gestire la marea di richieste di osservazione satellitare che arriva all’agenzia spaziale, stabilendo le priorità. Sono soltanto due esempi dei problemi reali che si sono trovati a risolvere - matematicamente - i ricercatori dell’università Statale di Milano. Un corso di laurea sulla Scienza delle decisioni non esiste ancora in Italia, anche se è stato richiesto da più parti - insieme a un centro di ricerca interateneo - ma dal 1998 è stato fondato il “Laboratorio di Ricerca Operativa – OptLab“ e quest’anno - sempre alla Statale - è stato creato il Centro di Ricerca Coordinata “Desire“, che riunisce docenti di Scienze biomediche e cliniche, Scienze e politiche ambientali, Informatica, Matematica, Scienze Cliniche e di Comunità, accomunati da un interesse: offrire strumenti per prendere decisioni scientificamente spiegabili. "Lo abbiamo fatto a Milano per un progetto esplorativo finanziato da Regione Lombardia in rete con colleghi del Politecnico e del Piemonte Orientale – spiega Giovanni Righini, docente di Ricerca Operativa e fondatore dell’Opt Lab –: l’obiettivo era capire come ottimizzare la gestione della centrale operativa localizzata a Niguarda, tra i vari aspetti ci siamo dedicati per esempio alla rilocalizzazione in tempo reale delle ambulanze. Abbiamo analizzato i dati dal 2005 al 2008 e creato un simulatore con interfaccia grafica per studiare gli scenari possibili. È stato studiato anche un modello matematico predittivo della domanda, sulla base della stagionalità e delle fasce orarie".

Dalla terra al cielo, gli “scienziati delle decisioni“ milanesi hanno aiutato anche un gioiello della tecnologia spaziale, realizzando un algoritmo di pianificazione per la gestione dei satelliti per l’osservazione terrestre Cosmo-SkyMed dell’Agenzia Spaziale Italiana. Un progetto gigantesco. "E c’era anche chi prima di noi si era tirato indietro – racconta Righini–. Ma la soddisfazione più grande l’abbiamo avuta al momento della prova. Hanno costruito dataset artificiali con le mille osservazioni compatibili “annegandole“ dentro ad altre migliaia di domande. Avevamo progettato un ago, insomma, e lo avevano nascosto nel pagliaio per vedere se l’algoritmo fosse stato in grado di ritrovarlo. Non solo lo ha fatto, trovando tutte e mille, ma ne ha scoperte due in più. È stato emozionante partecipare a un progetto che ha dato lustro anche all’Italia nel mondo". Si continua a lavorare alla Statale su nuovi progetti in campo medico, energetico, ambientale.

"Oltre all’ottimizzazione la grande sfida è la creazione di modelli. Siamo bravissimi a risolverli, ma crearne di nuovi, trovare quello giusto e mettere in discussione i “vecchi“ è proprio quello che definisce la Scienza della decisione“. Come quando, durante la pandemia, abbiamo lavorato al fianco di un medico di terapia intensiva di Codogno per capire se fosse sostenibile riaprire tutta la sede con il personale a disposizione". La risposta, dimostrata matematicamente, era “no“, ma si è lavorato fianco a fianco su turnazioni e variabili per trovare un modello diverso, fattibile. E si sta studiando - per fare un altro esempio - una miscela diversa di nutrienti da fornire ai pazienti in terapia intensiva. L’interazione è continua, dal laboratorio al lavoro sul campo. "Con modelli spiegabili, verificabili e che non procedono solo per esempi come l’intelligenza artificiale generativa attuale, che richiede una grossa mole di dati e un dispendio di energia e acqua: i dati sono quelli del problema, l’energia è quella di un pc e siamo liberi dalla schiavitù del dipendere da quantità enormi di dati del passato".

All’orizzonte però ci sono sfide da affrontare e sono emersi anche all’ultimo summit che si è svolto a Palazzo Lombardia, in vista del convegno internazionale di settembre: gli “scienziati della decisione“ a Milano sono solo una decina, in Italia tra i 300 e i 400, inclusi esperti delle imprese e ricercatori che lavorano all’estero. Il “nocciolo duro“ accademico conta 200-250 persone. "Una comunità scientifica ancora piccola, che deve crescere e risolvere tre problemi – conclude Righini –. Il reclutamento dei ricercatori e delle menti brillanti che ci sono, visto che l’ultimo concorso nel nostro settore è stato bandito 32 anni fa e tantissimi guardano all’estero; la mancanza di un corso di laurea dedicato a ottimizzazione e scienza della decisione, mentre all’estero ce ne sono a decine con un giusto mix di cultura matematica per modelli e cultura informatica per algoritmi. E bisogna risolvere il trasferimento verso il mondo esterno". Tra le soluzioni Righini ne indica una: "Centri di ricerca interuniversitari, con tutti i matematici che si occupano di Scienza delle decisioni in un’unica struttura, superando antiche competizioni e collaborando insieme, per creare massa critica"