Pianificare la produzione in una fabbrica che produce oltre un ottavo dei PC del mondo non è facile, e richiede (richiedeva, e tra poco vedremo perché) ore di lavoro a professionisti con anni di esperienza. Questa fabbrica si trova ad Hefei, nella provincia di Anhui, ed è uno dei più grandi centri di produzione di Lenovo (che ne ha 35 sparsi nel mondo).
Qualche tempo fa il primo produttore di Pc del globo ha sfidato quei professionisti con l’intelligenza artificiale, racconta a Fortune Italia Yong Rui, Senior vice president e Chief technology officer della multinazionale di origine cinese. E, come Deep Blue contro Garry Kasparov nel 1996, ha vinto.
Un’AI per cambiare se stessi
“Nel 1996 Deep Blue ha battuto un campione umano a scacchi, e nel 2015 ha battuto un umano giocando a Go”, racconta Rui, in Italia per visitare gli uffici Lenovo di Milano. Con l’Italia il Cto ha “un legame forte, conosco molti professori con cui ho avuto modo di collaborare in passato sull’intelligenza artificiale. Oltre a questo, l’Italia è uno dei Paesi su cui puntiamo di più”.
Il confronto tra umani e algoritmi ha sempre segnato le tappe fondamentali dell’evoluzione delle intelligenze artificiali, perché il cervello umano continua a essere il punto di riferimento principale di chi sviluppa le nuove AI. E la sfida a scacchi tra (o a Go) tra umani e macchine, rimane l’esemplificazione migliore della complessità delle sfide che l’AI può aiutare a risolvere. Anche in ambito industriale, racconta il Cto.
Nel campo dell’applicazione delle intelligenze artificiali alle operazioni, Lenovo ha portato a casa un’altra pietra miliare, dice Rui: negli ultimi anni ha progettato “un algoritmo che combina reinforcement learning e deep learning”, studiato per la pianificazione della produzione di ogni singolo prodotto e il suo posizionamento nella giusta catena di produzione, una delle tante del gigantesco impianto di Hefei: l’hub di Lenovo misura “quanto 42 campi di calcio”, spiega Rui. Ci sono 4 impianti e 43 linee di assemblaggio, che producono 92 diversi modelli di laptop.
Ogni giorno, arrivano migliaia di ordini di produzione da tutto il mondo. E per ogni linea di produzione, ci sono un certo numero di slot disponibili per le attività necessarie. La scelta di uno slot della linea di produzione è simile alla scelta di una mossa a scacchi o Go, secondo Rui, e le complessità degli scacchi, dell’AI costruita da Lenovo, e di Go sono “più grandi del numero di atomi nell’universo”.
La sfida
Quell’algoritmo ha sfidato il più esperto dei ‘pianificatori’ della fabbrica Lenovo, andando a misurarsi nel difficile compito di pianificare una produzione che per ogni laptop deve tenere in considerazione la variazione del numero degli ordini, i centinaia di migliaia di materiali necessari, i turni dei dipendenti. Per 45 giorni, racconta il Cto, l’AI ha sfidato l’esperto professionista Lenovo (“con 15 anni di esperienza”). Il risultato è stato schiacciante: al confronto tra i programmi di produzione stilati ogni giorno da entrambi, Rui ha scoperto che l’AI aveva vinto ogni singola volta.
L’APS (così si chiama il sistema usato da Lenovo) ha portato a risultati concreti, oltre ad aver avuto risonanza internazionale (è stato tra i finalisti del Franz Edelman award). Il tempo necessario per generare i programmi di produzione è stato ridotto da ore a minuti. Il volume di produzione dei PC è aumentato del 23%, e ha portato a un +18% di entrate per LCFC, il centro di produzione di Hefei (l’ultimo anno fiscale Lenovo recita 72 mld di dollari alla voce entrate, con una crescita di 10 mld), 2600 megawatt di ore di elettricità risparmiate all’anno, una riduzione di gas serra da oltre 1.600 tonnellate di anidride carbonica all’anno: le emissioni di 4,7 milioni di autovetture.
Alla trasformazione industriale attraverso l’AI, l’azienda ha dedicato un’intera piattaforma, Lenovo Brain: sia per risolvere i problemi dei clienti in vari settori (dalla manifattura all’assistenza sanitaria, fino all’istruzione) sia per la trasformazione della stessa Lenovo, dai dispositivi alle operazioni, fino alla produzione, come nel caso delle fabbriche intelligenti in Cina.
Il futuro della tecnologia, tra breve e lungo periodo
Parlare con la persona che dirige la strategia tecnologica di Lenovo, la ricerca e lo sviluppo su AI, cloud, 5G, metaverso, è un’occasione di capire quali saranno le prossime tappe dello sviluppo di tecnologie che finora hanno mostrato solo una frazione del loro potenziale. Intelligenza artificiale compresa.
“Il nostro Ceo ha annunciato lo scorso anno che raddoppieremo i nostri investimenti in ricerca e sviluppo”, sottolinea Rui. Per questo Lenovo ha annunciato ad aprile di voler assumere 12mila nuovi professionisti R&D in due anni: “Perché ricerca e innovazione saranno la cosa più importante per la nostra azienda in questa nuova era post pandemica”, spiega Rui.
Una previsione confermata dai numeri. L’anno scorso, gli investimenti Lenovo in R&D sono cresciuti del 43% anno su anno, superando i 2 mld di dollari. Il personale R&D è cresciuto del 48%, superando le 15.000 persone: ora un dipendente Lenovo su cinque lavora sulla ricerca.
“Credo che Gartner abbia recentemente fatto un sondaggio tra 200 Ceo nel mondo, chiedendo quale fosse la cosa pù importante al centro dei loro pensieri: la prima cosa era, ovviamente, la crescita. La seconda era la tecnologia”.
La pandemia ha accelerato il processo di innovazione tecnologica, dice Rui. “Abbiamo capito che tutte le aziende spenderanno soldi nell’IT, ma li spenderanno in maniera diversa una dall’altra. L’IT tradizionale probabilmente non soddisferà i bisogni dei consumatori e delle aziende. Abbiamo bisogno di nuova architettura per un nuovo IT”. Gli investimenti dell’azienda sono infatti focalizzati sulla nuova architettura IT, un’architettura client-edge-cloud-network-intelligence, e sono bilanciati per ottimizzare il ritorno in base alla timeline prevista per lo sviluppo delle tecnologie.
Lenovo, spiega Rui, pianifica la sua ricerca guardando a obiettivi di breve, medio e lungo periodo.
La prospettiva di breve termine si concentra sui tre pilastri del business attuale, dove lo scopo principale degli investimenti è la crescita (e il profitto): Idg (intelligent device group), Isg (infrastructure solutions group), Ssg (solution and services group).
Poi, ci sono gli investimenti di medio periodo: in questa categoria, Rui mette alcuni dei “motori del business di prossima generazione”: la data intelligence, il cloud, il metaverso (“sarà molto importante lavorare sui visual device”), l’hybrid cloud, l’edge computing. “Cinque aree che vogliamo incubare, così che tra un paio di anni diventeranno il motore della crescita di Lenovo”. Sul metaverso, dice Rui, bisogna ragionare su diversi livelli. “In questi ultimi 5 anni abbiamo lavorato su quelli riguardanti dispositivi (per virtual reality e augmented reality), applicazioni (“abbiamo un software per la riconstruction technology, e ricostruire ambienti reali in 3d”) e piattaforme.
Poi, c’è il lungo termine, e arriva la sorpresa: c’è il 5G, c’è la blockchain, c’è l’advanced computing. Ma c’è anche l’intelligenza artificiale: nonostante sia già al centro delle strategie attuali di Lenovo, come il ripensamento della produzione nell’hub di Hefei, l’AI fa anche parte del suo futuro più lontano.
“Mettiamo l’AI nel lungo periodo”, dice Rui, “perché pensiamo che resterà con noi per molto, molto tempo ancora. Avremo bisogno di continuare a innovare in quel particolare ambito”. Basta guardare a quanto è evoluta la tecnologia finora, per capire quanto ancora possa evolvere: “Qualche anno fa si parlava solo di reti neurali, poi è arrivato il deep learning, poi è arrivato il supervised learning, poi il reinforced learning”, dice il Cto di Lenovo. “Il motivo per cui metto l’AI nella programmazione di lungo periodo non è perché non sappiamo cosa farci oggi: la usiamo già molto, ma penso che si tratti di un investimento a lungo, lungo termine, che si estenderà forse per i prossimi 10-15 anni”.
Usare dati degli altri, senza vederli
Insistere con il Cto sugli obiettivi di lungo periodo porta a scoprire quali sono i progetti di Rui per le altre tecnologie più promettenti. Come la blockchain. “Stiamo lavorando su un paio di aspetti. Lenovo è una delle migliori aziende del mondo a livello di supply chain. E vediamo come la tecnologia blockchain possa essere utilizzata nella supply chain. La chiamiamo double chain. Usare la blockchain per rendere la supply chain più efficiente, condividendo informazioni in maniera sicura tra aziende dell’upstream e del downstream”.
Ma tra le applicazioni della blockchain c’è anche il decentralized computing, e il ‘privacy enhanced computing’, racconta Rui, facendo riferimento al ‘Multiparty computer standard P2842’ pubblicato dall’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) al quale Lenovo ha partecipato.
Lo scopo dello standard: “Molti dei dati che usiamo non possono essere condivisi con altri, per motivi di sicurezza. Ma dovrebbero poter essere usati da altri. Abbiamo sviluppato una tecnologia che consente ai nostri collaboratori e partner di utilizzare i dati reciproci senza vederli”.
“Due anni fa”, racconta il Cto, “abbiamo lavorato a una tecnologia per combinare AI e blockchain. Ne abbiamo bisogno perché nel deep learning abbiamo bisogno di molti dati per creare un particolare modello. E molto spesso abbiamo bisogno di fonti diverse per radunarli, ad esempio aziende diverse, che non vogliono condividerli per motivi di privacy. Possiamo usare la blockchain per creare una strada per radunare questi dati, creando modelli più accurati, e allo stesso tempo non vediamo i dati degli altri”.
Le svolte del futuro: nuovi computer, nuovi dati, e una nuova conoscenza
AI, dati, blockchain: quali sono le innovazioni che entusiasmano di più il Cto di Lenovo? Secondo Yong Rui, andiamo incontro a tre grandi svolte:
- Oltre Von Neumann: tra le trasformazioni dell’IT del futuro, l’esperto individua l’architettura stessa dei computer: “Supereremo l’architettura Von Neumann”, dice Rui riferendosi agli attuali sistemi hardware basati su cpu e hard drive. “Il computing diventerà sempre più parallelo”, con un approccio sempre più data-centrico.
- Oltre i Big Data: l’argomento dati è quello che entusiasma di più il Cto di Lenovo, che racconta come con lo sviluppo dell’AI ci concentreremo sempre più sugli Small Data, invece che sui Big Data: per trovare i difetti in un laptop in catena di montaggio, racconta, la chiave sono i modelli costruiti su piccoli set di dati. “Abbiamo un modello che può usare un piccolo numero di ‘training samples’ per addestrare un AI che può ispezionare tutti i nostri pc e smartphone, individuando ogni piccolo difetto”, racconta. Il paragone è sempre quello con il nostro cervello: “Noi non usiamo Big Data, usiamo Small Data: a un bambino bastano pochi esempi per capire cosa è un gatto”, dice Rui.
- “Un altro fattore che credo che sarà molto importante per AI e machine learning: come possiamo combinare l’approccio data-driven con l’approccio knowledge-driven, cioè un approccio basato sulla conoscenza, e non sui dati”, dice Yong Rui. “Oggi il deep learning è puramente data-driven, non capisce il concetto di ‘conoscenza’. Ma gli umani hanno il ‘common sense’: possiamo incorporarlo in un uno schema da combinare con il deep learning, per avere un approccio combinato che possa rendere l’apprendimento dell’intelligenza artificiale sempre più efficace? Questa è una delle grandi sfide del futuro”.
