Dal Knowledge Graph un sorprendente esempio di comprensione semantica

Di - 23 September 2013 - in
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Un viaggio fra i pianeti nella storia dell’astronomia ci farà intuire quanto sia avanzato e raffinato il Knowledge Graph di Google. Un viaggio che, attraverso due ricerche Google, darà modo di valutare il livello di comprensione del significato delle query, al di là della tradizionale analisi testuale basata sull’identificazione delle keyword e le proprietà dei documenti.

Il Knowledge Graph è la base di conoscenza con cui il motore di ricerca, impiegando avanzati algoritmi semantici che stabiliscono relazioni fra concetti ed entità, cerca di comprendere le query e dare risposte dirette oltre alle consuete liste di link dei risultati. Google visualizza all’inizio della pagina le risposte dirette in una scheda che oltre al testo informativo può includere immagini.

Chi ha scoperto Urano?

Cominciamo dalla prima ricerca, con cui cerchiamo di stabilire chi sia lo scopritore del pianeta Urano. Googliamo la query in linguaggio naturale chi ha scoperto urano. All’inizio della pagina dei risultati Google visualizza il testo:

William Herschel
Urano, Scopritore

Scheda risultato della ricerca Google: chi ha scoperto urano

Scheda risultato della ricerca Google: chi ha scoperto urano

Nella parte destra della pagina appare la scheda informativa del Knowledge Graph con un ritratto, dati biografici e ricerche collegate.

L’astronomo inglese William Herschel scoprì Urano osservandolo per la prima volta al telescopio il 13 marzo 1781 e rilevandone lo spostamento in cielo nelle notti successive. Solo in seguito si rese conto che era un pianeta e non una cometa, come aveva inizialmente creduto.

Google ha dedotto quanto basta per capire che Urano è un pianeta, cioè un’entità che può essere scoperta da uno scienziato, una persona. Avremmo ottenuto le stesse informazioni con una query più concisa come scopritore urano, che consente però a Google la stessa deduzione. Un buon risultato, ma possiamo mettere ancora di più alla prova il motore di ricerca con un caso più difficile.

Chi ha scoperto Nettuno?

Lo studio del moto di Urano evidenziò differenze fra la posizione calcolata e quella effettivamente misurata in cielo. All’inizio del XIX secolo queste incongruenze portarono a ipotizzare l’esistenza di un ulteriore pianeta oltre Urano, non ancora conosciuto, che ne influenzasse gravitazionalmente il moto.

Cosa accadde dopo? Chiediamolo a Google con la ricerca chi ha scoperto nettuno. La risposta è inattesa. Questa volta la scheda del risultato include non uno solo ma quattro nomi di scienziati con altrettanti ritratti:

Nettuno Scopritori

Johann Gottfried      Galle Heinrich Louis d’Arrest

Urbain Le Verrier      John Couch Adams

Scheda risultato della ricerca Google: chi ha scoperto nettuno

Scheda risultato della ricerca Google: chi ha scoperto nettuno

Perché quattro scopritori? Nettuno fu visto simultaneamente da più astronomi? No, la vicenda è più complicata e Google conosce il ruolo dei quattro scienziati.

L’astronomo francese Urbain Le Verrier calcolò l’orbita dell’ipotetico pianeta perturbatore di Urano e ne comunicò la posizione in cielo a Johann Gottfried Galle dell’osservatorio di Berlino. Con il contributo del suo assistente Heinrich Louis d’Arrest, che suggerì di usare per la ricerca un’accurata mappa celeste recentemente completata, Galle trovò l’oggetto in cielo al telescopio il 24 settembre 1846 vicino al punto previsto da Le Verrier. Il nuovo pianeta fu chiamato Nettuno.

Questo spiega perché Google include Leverrier, Galle e d’Arrest fra gli scopritori. Ma perché ne indica anche un altro?

Il matematico inglese John Couch Adams aveva iniziato a calcolare l’orbita dell’ipotetico pianeta indipendentemente da Le Verrier e nello stesso periodo. Le previsioni dell’inglese erano però meno accurate.

Il direttore dell’osservatorio di Greenwich George Biddell Airy sollecitò James Challis, direttore dell’osservatorio di Cambridge, a intraprendere la ricerca al telescopio sulla base dei calcoli di Adams. Challis perse tempo per la minore accuratezza delle previsioni di Adams e la mancanza di mappe adeguate, guardando anche in zone del cielo sbagliate.

Galle e d’Arrest arrivarono prima.

Le conoscenze di Google sulla scoperta di Nettuno

I risultati dell’esempio di questo viaggio fra i pianeti danno un’idea del livello di comprensione della complessa vicenda da parte di Google. Mentre nel caso di Urano un solo scienziato è stato il primo a osservare e riconoscere un oggetto sconosciuto, la scoperta di Nettuno non è riconducibile a un solo autore.

Il Knowledge Graph contiene rappresentazioni sufficientemente complete dei protagonisti principali della scoperta di Nettuno e dei loro ruoli. Include anche Adams fra gli scopritori perché seguì un procedimento matematico simile nella sostanza a quello di Le Verrier, sebbene meno accurato. Esclude invece Challis perché le sue ricerche al telescopio furono inconcludenti, e Airy perché non ebbe un ruolo diretto.

È interessante anche l’ordine di presentazione dei protagonisti della scoperta nella scheda di risposta. Google indica prima Galle e d’Arrest, che videro al telescopio e riconobbero per primi Nettuno, e poi Le Verrier e Adams, che predissero le proprietà del nuovo pianeta.

Il Knowledge Graph e gli algoritmi di ricerca semantica di Google sono ancora nelle fasi iniziali di sviluppo. Ma, a giudicare dalla conoscenza di cui dispone già ora il motore di ricerca, lasciata intuire da questo esempio, per gli appassionati di astronomia e storia della scienza il computer di Star Trek esiste già.

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Paolo vive a Milano dove si occupa di divulgazione e didattica dell'astronomia e dello spazio. Per le sue attività informatiche ha scelto Linux, Android e i prodotti Google, che segue e approfondisce.

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