Machine Learning and Public Policy

The realm of policy and politics is considered to be distant from the latest findings in computer science. Nevertheless, this is no more true. We are now experiencing exciting developments in the subset of artificial intelligence called  “machine learning”, the engineering of algorithms aimed at identifying patterns in large and complex datasets. For instance, anti-spam filters are machine learning algorithms that are trained in identifying and filtering emails that can be labeled as malicious or trivial. High quality results are achievable because machine learning software is trained with “examples” in order to learn how to identify specific characteristics in the underlying data, then it is exposed to real data with the aim to label them and separate those with the desired qualities.

There are different paradigms of machine learning, such as Bayesian networks and reinforcement learning, and some of them are mimicking biological processes, as in the case of neural networks and genetic algorithms. There are broad applications, from speech recognition to game playing, and the policy implications are huge.

One of the frontiers of this field is “unsupervised learning”, the development of algorithms able to deliver good results without the prior exposure to a training data set. Few weeks ago, in June 2012, a major development was in this discipline: a group of researchers, based at Google and Stanford University, developed a strong advancement in “deep learning” techniques, creating a neural network able to identify high-level features in a very complex dataset. Specifically, they developed a large-scale neural network with 16.000 processors and 1 billion connections that was capable of identifying very complex structures, such as cat profiles, in YouTube videos.

The evolution of machine learning is coupling itself with the more broader “big data” revolution that is now affecting business and the academia. Harvard University has recently announced a new Master in Computational Science and Engineering, Stanford University has a certificate in Data Science and there are also new tailored programs, such as the joint Ph.D. program in Machine Learning and Public Policy at Carnegie Mellon.

Most of the applications of these techniques for government and policy are yet to discover: a lot of them will be in the realm of national security and military science. For instance, intelligence, counterintelligence, antiterrorism and cryptography will be enriched with new methods to extract information and meaningful patterns from an increasing amount of data collected from both open and confidential sources. Smart algorithms will be able to analyze log files and find cyber-intrusions, detect fraudulent financial transactions and spot potential pandemics in a very early stage. In the governmental area, data from the public administration, the environment agencies and the municipalities have the potential to be processed in smart ways, increasing the potential for high-impact and tailored public policies based on empirical evidence.

It is highly probable that machine learning tools will have an increasing impact because of the scientific research, that is empowering algorithms and their efficiency, and the increased available computational power, based on technological trends such as the Moore’s law and the new large data centers with parallel computing that are the technological base of Google, Amazon and other internet businesses. Moreover, the widespread diffusion of sensors and input devices is going to expand dramatically the amount of available data.

Our world of chaotic and unstructured data may change soon, the ability of computer algorithms to extract meaning from them is already affecting the way in with we live and work.

Verso Harvard: né cervello né fuga

Sto partendo per gli Stati Uniti, andrò due anni alla Harvard Kennedy School dove mi occuperò di policy, finanza ed innovazione. Continuerò a scrivere a distanza, cercando di raccogliere e trasmettere stimoli ed osservazioni. Ci tengo però a sottolineare una cosa: non sono un cervello in fuga.

Partiamo dalla prima parte: non sono un cervello.

L’esperienza che sto per fare deriva in parte da circostanze fuori dal mio controllo, in parte da una continua iterazione e tentativo di miglioramento che è alla portata di tutti.

Non ho avuto un percorso lineare, ho cambiato spesso traiettoria ed ho vissuto in sei città diverse in pochi anni. Sono nato in una città di provincia, Pescara.  Ho avuto un importante vantaggio iniziale, vale a dire due genitori intelligenti che, provenendo entrambi da background economici svantaggiati ed essendosi successivamente fatti strada nella vita, hanno attribuito grande importanza all’impegno nello studio e nel lavoro. Pescara è bella quando si è piccoli ma successivamente, se si hanno ambizioni culturali, scientifiche o creative, diventa stretta. Paradossalmente questo è stato un punto di forza: da allora ho capito quanto un contesto, il frame cognitivo dei tuoi conoscenti, può determinare la tua vita, i tuoi pensieri, i tuoi standard di ambizione. In città avevo costruito un micro-mondo difensivo per acquisire stimoli, un interesse per le bbs e poi per internet, per le controculture, per alcune forme di attivismo sociale. Tutto questo dopo non ha retto. Dopo la laurea e un’esperienza di lavoro di sei mesi in Confindustria, a contatto con le imprese del territorio, sono approdato a Milano per il dottorato di ricerca in Bocconi. Questo percorso, unito al Collegio di Milano, mi ha cambiato prospettiva, anche se già avevo effettuato alcune esperienze prolungate all’estero. Parte dei miei interessi e attività, che nella mia città di origine erano considerati solo cose bizzarre o perdite di tempo, per le quali di fatto mi sentivo in colpa, a Milano erano utili, talvolta creavano opportunità di crescita professionale e di reddito. Avere interessi divergenti (tecnologie informatiche, macroeconomia, politica) poteva essere un pregio e non un limite. Un mix di stimoli, dalle persone di talento del Collegio, alla ricerca di dottorato sul caso Olivetti al riaccendersi di un vecchio interesse personale per le tecnologie in rete mi ha fatto avvicinare al mondo delle startup. Dopo il Ph.D. sono andato a lavorare di nuovo in Confindustria per un anno, prima a Varese e poi a Roma. Mentre ero alle prese con la parte più “old” del nostro mondo imprenditoriale, visitando decine di capannoni nel varesotto e nel gallaratese, parlando con gli imprenditori, analizzando decine di bilanci e valutandone il merito di credito ho iniziato a lavorare a diversi progetti digitali, di notte e nei weekend. Alcuni hanno avuto successo, altri meno. Il mio contributo a Lo Spazio della Politica ha iniziato ad espandersi durante questo periodo, poi culminato con l’organizzazione di Butterfly Web. Sono anni caratterizzati da mille tentativi e fallimenti, in cui ho fatto una moltitudine di errori. Decine di volte ho detto o scritto cose sbagliate o inappropriate nel corso di incontri con potenziali investitori, colloqui di lavoro, application per grant di ricerca o simili. Poi alcune sono andate bene, dai premi alle esperienze di lavoro gratificanti. Ma per ogni successo c’è stato un cimitero sterminato di tentativi.

Tutto questo ci porta al punto successivo: non sono in fuga.

Negli ultimi due anni ho fatto un lavoro fantastico, occupandomi di gestione degli investimenti in un fondo di venture capital, Annapurna Ventures. Ho avuto la fortuna di lavorare con l’ex country manager di Google Italia, e con decine di imprenditori intelligenti. Ho avuto anche la possibilità di collaborare come docente per il Collegio di Milano, dove ho strutturato un corso sul tema imprenditorialità e tecnologie in rete, e come advisor per l’American Chamber of Commerce. Sostanzialmente non sto fuggendo, perché sono e sarò coinvolto con l’Italia con vari progetti, da RENA a LSDP, e perché mi lascio alle spalle qualcosa di positivo. Ha però prevalso la voglia di esplorare e di realizzare un sogno che avevo da molti anni. Ho fatto application solo per Harvard, one shot. E’ andata meglio del previsto, oltre all’ammissione un finanziamento completo, con la possibilità di mantenermi in modo dignitoso. Ho una dolcissima compagna che mi sta supportando, e sopportando, e che non è intimorita dalla prospettiva di cambiamenti radicali, nell’incertezza se riusciremo a riunirci negli Stati Uniti, in Italia o altrove.

Tutto ciò avviene dopo un retroterra di false partenze, tentativi abortiti, varie esperienze che hanno lasciato con l’amaro in bocca. Con il senno di poi molte di queste hanno portato le lezioni e le decisioni migliori. Ad esempio, ricordo che la decisione di tentare Harvard è “arrivata” dopo un’importante stangata. Avevo appena fallito l’ultimo colloquio con i partner di Y Combinator, un acceleratore d’impresa americano, dove avevo presentato un progetto con due amici. Penso quindi che porsi obiettivi elevati, talvolta irrealistici, sia molto utile e consenta di raggiungere altre mete e successi non previsti.

Sottolineo anche il fatto che “noi siamo rete”: i nostri pensieri, ambizioni e decisioni sono fortemente determinati dal contesto, che non scegliamo, ma la buona notizia è che almeno in parte c’è la possibilità di creare il nostro mondo e di agganciarci a contesti positivi e persone proattive. Oggi, con le tecnologie in rete, è molto più facile che nel passato. Interagire costantemente con individui che intendono migliorare il proprio paese (come i ragazzi di LSDP, RENA o The Hub), che magari vogliono cambiare il mondo (come la rete di startup italiane o gli alumni della Singularity University) o che vogliono avere un impatto rilevante in ambito professionale e accademico (dal Collegio di Milano alla Bocconi), ha cambiato profondamente anche me. Inoltre, è bello vedere quando si genera una spirale positiva, quando all’interno di una rete si riesce anche a distribuire energia e stimoli, oltre che a riceverli. Ha sempre meno senso parlare di fuga in senso stringente: so che nei prossimi anni, in Italia o all’estero, sarò sempre “connesso” a queste reti ed avrò modo sia di contribuire che di attingere ad esse. Sia individualmente che collettivamente ci saranno possibilità di sperimentazione, apprendimento ed evoluzione, occasioni con cui riusciremo a cambiare sia noi stessi che il mondo attorno a noi.