COMPLEX PROBLEMS (AI.1)

Tateo’s Interdisciplinary Lifelong Learning Project

T I L L L

LEARNING - SHARING - NETWORKING

Learning, knowledge sharing and Communities engagement about:

Artificial Intelligence, Augmented / Virtual / Mixed Reality, Automation, Electronics, Computer Science and Information Technology, Mobile Technologies, Problem Solving, Readings, Social Media, Simulation, Artificial Vision, Work and Soft Skills

by Tateo Giovanni Battista

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LEARNING

ARTIFICIAL INTELLIGENCE

The resolution of complex problems.

La risoluzione dei problemi complessi.

#TateoBlog #artificialIntelligence #AI #complexity #optimization #heuristics #enumerative #distribuitedAI #operativeResearch #multiAgent #MAS #antColony

Man has always had to solve problems and, as he has evolved, problems have become increasingly complex to solve. Today the complexity has reached levels so high as to make the use of modern electronic calculators, information technologies, and even artificial intelligence essential for their solution. You will agree with me that, among all artificial intelligence techniques, the most fascinating are the so-called heuristics. Their charm derives from the fact that they are inspired by natural phenomena and the mechanisms that underlie evolution and survival. They are practically inspired by life.

{ L'uomo da sempre ha dovuto risolvere problemi e, man mano che si è evoluto, i problemi sono diventati sempre più complessi da risolvere. Oggi la complessità ha raggiunto livelli così elevati da rendere imprescindibile per la loro soluzione il ricorso ai moderni calcolatori elettronici, alle tecnologie informatiche, ed anche all’intelligenza artificiale. Sarete d'accordo con me che, tra tutte le tecniche di intelligenza artificiale, le più affascinanti sono quelle cosiddette euristiche. Il loro fascino deriva dal fatto che esse si ispirano ai fenomeni naturali ed ai meccanismi che sono alla base dell'evoluzione e della sopravvivenza. Praticamente si ispirano alla vita. }

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Content Index

{Indice dei contenuti}

The topics treated in this article are summarized below by means of the list of the titles of its paragraphs.

{Gli argomenti trattati in questo articolo vengono di seguito sintetizzati mediante l'elenco dei titoli dei suoi paragrafi}

§1. Complicated vs. Complex.

Complicato vs. Complesso

§2. Enumerative techniques

{Le tecniche Enumerative}

§3. Heuristic techniques

{Le tecniche Euristiche}

§4. Distributed AI

{Intelligenza Artificiale Distribuita}

§5. Operative Research and Simulation

{Ricerca Operativa e Simulazione}

§6. Sources, References and insight

{Fonti, riferimenti ed approfondimenti}

§7. More generally

{Più in generale}

§8. Stay up to date

{Rimani aggiornato}

§9. Let's keep in touch

{Teniamoci in contatto}

§10. Something about the Tateo~Blog author

{Qualcosa su di me, il fondatore e sull'autore del progetto Tateo~Blog}

I hope you find something interesting in this article, something that is akin to your favorite topics and your way of thinking. Enjoy the reading.

{Mi auguro che tu riesca a trovare qualcosa di interessante all'interno di questo articolo, qualcosa che sia affine ai tuoi argomenti preferiti ed al tuo modo di pensare. Buona lettura}

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§1. Complicated vs. Complex.

Complicato vs. Complesso.

“It is difficult to do difficult things: to speak to the deaf, to show the rose to the blind man.

Children, learn to do difficult things: give the blind man's hand, sing for the deaf, free the slaves who believe they are free ...”

E’ difficile fare le cose difficili: parlare al sordo, mostrare la rosa al cieco.

Bambini, imparate a fare le cose difficili: dare la mano al cieco, cantare per il sordo, liberare gli schiavi che si credono liberi..

(author: Gianni Rodari, Letter to children)

First of all let us reflect on the adjective "complex", and ask ourselves what is meant by "complex" system, or problem. Well, complex is something whose composition is difficult to understand, whose behavior and cause / effect relationships are difficult to predict with certainty.

Whenever we are faced with a system, or a problem, with these characteristics, we are dealing with something complex.

Innanzitutto riflettiamo sull'aggettivo "complesso", e chiediamoci cosa si intende per sistema o problema "complesso". Orbene, complesso è qualcosa di cui è difficile comprenderne la composizione, di cui è difficile prevedere con certezza il comportamento e le relazioni causa/effetto.

Ogni volta che ci troviamo di fronte ad un sistema, oppure un problema, con queste caratteristiche, ci stiamo occupando di qualcosa di complesso.

The words "complicated" and "complex" seem synonymous and are often considered to be improperly equal.

Le parole “complicato” e “complesso” sembrano sinonimi e spesso sono considerate impropriamente uguali.

Complicated is a knot to untie, a riddle - tiring, boring, you need to be patient - but the solution by definition exists, there is certainly; then maybe we won't find it but we know that it is - a priori - unique and potentially within our reach; the variables to be managed are clear and defined.

Furthermore, with little or much effort, once the knot has been untied, "the problem solved", you can write the instructions for use.

Complicato è un nodo da slegare, un indovinello – faticoso, noioso, occorre avere pazienza – ma la soluzione per definizione esiste, c’è di sicuro; poi magari non la troveremo ma sappiamo che è – a priori – univoca e potenzialmente alla nostra portata; le variabili da gestire sono chiare, definite.

Con poca o molta fatica, inoltre, è possibile, una volta sciolto il nodo, “ risolto il problema”, scrivere le istruzioni per l’uso.

A complicated system can be understood by “straightening the folds”, that is, “explaining”.

Un sistema Complicato può essere compreso "raddrizzando le pieghe", ossia “spiegando".

(Marinella De Simone - President at Complexity Institute)

Complex is something that is difficult to see, govern, understand all the implications and all the variables. Complex is something of which it is impossible to predict with certainty the development, the dynamics. Understanding cause / effect relationships. Give instructions for use.

Raising a child is complex; friendship and love are complex; life is complex (it was once said - not surprisingly - complicated).

Complesso è qualcosa di cui è difficile vedere, governare, intuire tutti i risvolti e tutte le variabili. Complesso è qualcosa di cui è impossibile prevedere con certezza lo sviluppo, le dinamiche. Comprendere le relazioni causa/effetto. Dare le istruzioni per l’uso.

Educare un figlio è complesso; l’amicizia e l’amore sono complessi; la vita, è complessa (una volta si diceva – non a caso – complicata).

A complex system can only be understood through a synthetic vision

and not through the analysis of its elements.

Un sistema complesso può essere compreso solo attraverso una visione di sintesi

e non attraverso l'analisi dei suoi elementi.

(Marinella De Simone - President at Complexity Institute)

If you are interested in deepening the discussion of complex problems, and better understand the differences between complicated problems and complex problems, then allow me to suggest reading the following article that I have specifically dedicated to deepening these topics.

Se ti interessa approfondire la trattazione dei problemi complessi, e comprendere meglio le differenze tra problemi complicati e problemi complessi, allora permettimi di suggerirti la lettura dell’articolo seguente che ho appositamente dedicato all'approfondimento di questi argomenti.

Complicated vs Complex.

Complicato vs. Complesso.

( AI.1.1 )

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§2. Enumerative techniques.

Le tecniche Enumerative.

The Enumerative Techniques, also called exhaustive, are the techniques that allow to find the exact solution of the problem.

If you are interested in learning more about this topic, I invite you to continue consulting the Encyclopedia section by reading the following article that I have specifically dedicated to the presentation of these solving techniques for complex problems.

Le Tecniche Enumerative, dette anche esaustive, sono le tecniche che permettono di trovare la soluzione esatta del problema.

Se ti interessa approfondire questo argomento, ti invito a proseguire la consultazione della sezione Encyclopedia con la lettura dell’articolo seguente che ho appositamente dedicato alla presentazione di queste tecniche di risoluzione dei problemi complessi.

OPTIMIZATION BY MEANS OD ENUMERATIVE TECHNIQUES (AI.1.2)

{La ottimizzazione per mezzo delle Tecniche Enumerative}

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§3. Heuristic techniques.

Le tecniche Euristiche.

When faced with complex problems, resolution can be very difficult and may take an exaggeratedly long time. For this reason, in these cases, alternative techniques called "heuristics" and "meta-heuristics" are used.

If you are interested in learning more about this topic, I invite you to continue the consultation of the Encyclopedia by reading the following article that I have specifically dedicated to the presentation of these fascinating techniques, such as Taboo Search, Hill Climbing, Simulated Annealing and algorithms. inspired by nature.

{Quando ci si imbatte in problemi complessi, la risoluzione potrebbe risultare molto difficile e potrebbe richiedere un tempo esageratamente lungo. Per questo motivo, in questi casi, si ricorre a delle tecniche alternative dette "euristiche" e "meta-euristiche".

Se ti interessa approfondire questo argomento, ti invito a proseguire la consultazione della Encyclopedia con la lettura dell’articolo seguente che ho appositamente dedicato alla presentazione di queste affascinanti tecniche, come per esempio la Tabù Search, la Hill Climbing, la Simulated Annealing e gli algoritmi ispirati alla natura}

HEURISTIC APPROACH AND META-HEURISTICS TECHNIQUES FOR THE RESOLUTION OF COMPLEX PROBLEMS (AI.1.3)

{L’approccio euristico e le tecniche meta-euristiche per la risoluzione dei problemi complessi}

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§4. Distributed AI.

Intelligenza artificiale Distribuita.

I sistemi multi-agente (Multi-Agent System, MAS) costituiscono l’ennesima concretizzazione del principio “divide et impera”, basato sull’idea della distribuzione della computazione in tanti elementi più semplici in contraddizione al principio del “connessionismo”. Gli elementi, detti “agenti autonomi”, hanno una spiccata capacità sociale che li rende capaci di fornire e chiedere informazioni agli altri agenti, di richiedere agli altri agenti l’esecuzione di compiti semplici, operando una pianificazione collettiva al fine di risolvere insieme (cooperazione) il compito più complesso. Gli agenti possono essere basati su una delle tante tecnologie definite all’interno della intelligenza artificiale: per esempio possono essere basati su logica, su reti neurali, su algoritmi genetici o sulla Ant Colony Optimization.

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§5. Operative Research and Simulation.

Ricerca Operativa e Simulazione.

L’Intelligenza Artificiale non è l’unico approccio esistente per aiutare l’uomo nella risoluzione di problemi complessi. Un altro metodo molto utilizzato è quello che fa ricorso alle discipline della Ricerca Operativa e della Simulazione. Per approfondire questa disciplina ti invito a proseguire la consultazione di Tateo~Blog (>) con la lettura dell’articolo RICERCA OPERATIVA (>).

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§6. Sources and insight

{ Fonti ed approfondimenti }

Listed below are many references to sources I have consulted during the writing of this article and I suggest you use them to go deeper into the topics covered within
{ In seguito ho riportato alcuni riferimenti alle fonti che ho consultato durante la redazione di questo articolo e che ti suggerisco di utilizzare per approfondire gli argomenti che ho trattato al suo interno }

1. Il discorso del capo di Google sul futuro dell'intelligenza artificiale.

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§7. More generally

{ Più in generale }

This article discusses the difference between the definitions of "complicated" and "complex" problems and the use of Artificial Intelligence to solve complex problems. But if you want to examine the topic of Artificial Intelligence from a more general point of view, then I invite you to continue consulting the area dedicated to this discipline by reading the main article of the corresponding thematic area of the Learning (>) section of Tateo~Blog (>).

{ Questo articolo tratta della differenza tra le definizioni di problema "complicato" e di problema "complesso" e dell'uso dell'Intelligenza Artificiale per risolvere i problemi complessi. Ma se vuoi esaminare l'argomento della Intelligenza Artificiale da un punto di vista più generale, allora ti invito a proseguire la consultazione dell'area dedicata a questa disciplina con la lettura dell'articolo principale dell'area tematica corrispondente della sezione Learning (>) di Tateo~Blog (>) }

ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI)

{ Intelligenza Artificiale }

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§8 Stay up to date.

Rimani aggiornato.

If you are interested in the topics covered in the current article and want to be informed about my most recent updates dealing with them, then I invite you to register:

on the Facebook page

"Artificial Intelligence by Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning" (>)

and at the Pinterest dashboard

"Artificial Intelligence by Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning" (>)

which I dedicated specifically for sharing the most recent changes made to the corresponding thematic area of TILLL~Learning (>).

[IT] Se sei interessato agli argomenti trattati nell'articolo corrente e vuoi essere informato sui miei aggiornamenti più recenti che trattano di essi, allora ti invito a registrarti:

alla pagina Facebook

"Artificial Intelligence by Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning" (>)

ed alla bacheca Pinterest

"Artificial Intelligence by Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning" (>)

che ho dedicato appositamente per la condivisione delle modifiche più recenti apportate all'area tematica corrispondente di TILLL~Learning (>).

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§9. Let's keep in touch.

Teniamoci in contatto.

I hope you enjoyed this article, belonging to the Learning (>) section of the Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) project (>), and that the notes and observations I gathered within it meets your interests.

If you want stay tuned with the TILLL project evolution, then I invite you to follow the next upgrades that are published on the TILLL's Blog and on the social media pages dedicated to the TILLL community.

[IT] Spero che questo articolo, appartenente alla sezione Learning (>) del progetto Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) (>), ti sia piaciuto e che le note e le osservazioni che ho raccolto al suo interno soddisfino i tuoi interessi.

Se vuoi rimanere aggiornato sull'evoluzione del progetto TILLL, allora ti invito a seguire i prossimi aggiornamenti che vengono pubblicati sul Blog di TILLL e sulle pagine social dedicate alla community TILLL

(>) Tateo-Blog, official blog of TILL project

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§10. Something about me, the founder and author of Tateo~Blog Project.

Qualcosa su di me, il fondatore e sull'autore del progetto Tateo~Blog.

First of all, thank you for visiting one of the pages of my blog. My name is Giovanni Battista Tateo (shortly Bat) and I am the founder and author of a project of Interdisciplinary Lifelong Learning of which the Tateo~Blog (:::) blog is the means of sharing. I was initially an Information Technology expert, and later I became an electronic engineer, specializing in industrial Automation. I'm passionate about Artificial intelligence, Virtual Reality, Simulation, and I'm an expert in Artificial Vision applied to industrial Automation. Currently, and starting four years ago, I am employed as a Proposal Engineer at Mer Mec S.p.A. (:::) company. Previously, starting in 2004, I was employed, always at the same company, as a Designer of Artificial Vision Systems and Image Processing Algorithms, applied in particular to Railway Diagnostics. I am a supporter and promoter of Lifelong Learning, Social Networking and Knowledge Sharing by means of the web. If you want more details about me, visit the About Me (:::) page.

Innanzitutto ti ringrazio per aver visitato una delle pagine del mio blog. Mi chiamo Giovanni Battista Tateo (brevemente Bat) e sono il fondatore e l'autore di un progetto Lifelong Learning Interdisciplinare di cui il blog Tateo~Blog (:::) ne è il mezzo di condivisione. Sono stato in principio un esperto di Informatica, e in seguito sono diventato un Ingegnere Elettronico, specializzato in Automazione Industriale. Sono un appassionato di Intelligenza Artificiale, Realtà Virtuale, Simulazione, e sono un esperto di Visione Artificiale applicata all'Automazione Industriale. Attualmente, ed a partire dall'anno 2016, sono impiegato come Proposal Engineer presso la società Mer Mec S.p.A. (:::). Precedentemente, a partire dal 2004, sono stato impiegato, sempre presso la stessa società, come Progettista di Sistemi di Visione Artificiale e di Algoritmi di Elaborazione delle Immagini, applicati in particolare alla Diagnostica Ferroviaria. Sono un sostenitore e promotore dell'apprendimento permanente, dei social network e della condivisione delle conoscenze tramite il web. Se vuoi ulteriori dettagli su di me, visita la pagine About Me (:::).

References to contact me. Following you can find my personal references that you can use if you want to contact me directly, and the links to my social accounts that you can use to follow me or to keep in touch with me by means of social media networks.

{Riferimenti per contattarmi. In seguito puoi trovare i miei riferimenti personali che puoi utilizzare se vuoi contattarmi personalmente, ed i collegamenti ai miei account social che puoi utilizzare per seguirmi e rimanere in contatto con me tramite le reti di social media}

Eng. Tateo Giovanni Battista

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