La tecnologia gioca sempre un ruolo importante nelle grandi sfide che deve affrontare l'umanità. Che si parli di digitale, di energia, di mobilità, di clima, di salute o in generale di tecnologie e umanità, la tecnologia è quasi sempre al centro. Tuttavia le grandi sfide non sono praticamente mai riducibili al solo dato tecnico, né quando si analizzano, né quando si progettano possibili soluzioni. Per comprenderle e per affrontarle con successo è necessario il contributo di tutti i saperi, da quelli tecnico-scientifici a quelli umanistici, da quelli sociali a quelli artistici. I corsi "Grandi sfide" sono un'opportunità per approfondire in maniera fortemente interdisciplinare uno specifico tema di rilievo per la vita dell'umanità, ponendo la tecnologia al centro ma facendo allo stesso tempo toccare concretamente con mano quanto la tecnologia sia parte integrante della nostra umanità e del nostro vivere insieme sul pianeta. In questo contesto tutti i corsi "Grandi sfide" faranno riferimento agli Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite, un'iniziativa globale che sta indirizzando molte politiche dal livello locale a quello internazionale. L'insegnamento è inserito all'interno del catalogo "Grandi sfide" ed in particolare della sfida salute. Nel corso degli ultimi quarant’anni la sanità è passata dal basarsi solo sul giudizio del medico a quella che viene chiamata l’evidence based medicine cioè una medicina che basa le proprie decisioni utilizzando dati che provengono dall’uso della strumentazione elettromedicale, dispositivi medici, caratteristiche genetiche. Il passo successivo sarà quello di personalizzare sempre di più la cura sulle caratteristiche del singolo paziente e di arrivare ad avere un paziente che svolge un ruolo attivo nelle decisioni relative al suo processo di cura e di assistenza. La strumentazione si è evoluta nel tempo inserendo al suo interno sofisticati strumenti di elaborazione dei dati e/o segnali e/o immagini acquisiti. Questo sta portando allo sviluppo di sistemi di aiuto alla decisione rivolti a supportare diagnosi, definizione della terapia, monitoraggio del paziente... a partire da dataset robusti e validati. Contemporaneamente l’Intelligenza Artificiale (IA) sta entrando nei processi di cura a livello ospedaliero e di assistenza territoriale con l’obiettivo di consentire decisioni sempre più affidabili. Infatti, i sistemi di aiuto alla decisione basati su IA permettono di supportare decisioni cliniche andando a utilizzare dati provenienti da fonti diverse ed estraendo la conoscenza dai dati stessi. Si tratta prevalentemente di sistemi che forniscono aiuto proponendo una o più soluzioni e lasciando all’operatore sanitario la decisione finale. A questo punto nascono un certo numero di problemi. Ad esempio, occorre affrontare il problema della spiegazione di come il sistema è arrivato alla soluzione proposta dando così all’operatore sanitario gli strumenti per condividere o non condividere la proposta. In certi casi potrebbe non essere facile prendere questa decisione. Quello che viene fornito non sono solo più dati da analizzare secondo la propria conoscenza, ma informazione e conoscenza su cui basare la propria decisione. Questa evoluzione dei processi di cura pone anche una serie di problemi etici legati tanto allo sviluppo quanto all’utilizzo di questi sistemi.

Conoscenza degli Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile (acronimo inglese: SDG) delle Nazioni Unite. Capacità di comprendere le connessioni tra i diversi processi che concorrono alle crisi e alle sfide globali trattate (costi ambientali, salute circolare, servizi ecosistemici e biodiversità, soluzioni tecnologiche). Acquisizione degli elementi di base del metodo scientifico (falsificabilità, ripetibilità, modelli, comunicazione della scienza). Conoscenza per sommi capi dei temi tecnici di maggiore rilevanza sociale relativamente alla sfida "Salute". Al termine di questo insegnamento lo studente avrà appreso quali sono le problematiche relative allo sviluppo e all'utilizzo di strumenti basati su IA in ambito sanitario. Lo studente avrà anche maturato una maggiore conoscenza delle implicazioni etiche legate allo sviluppo e all’utilizzo di questi strumenti.

Nessuno

L'insegnamento prevede una prima parte comune per tutti i corsi “Grandi sfide” (11,5 ore) così strutturata: -Gli Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile (acronimo inglese: SDG) delle Nazioni Unite. -Quattro esempi di sfide globali che richiedono un approccio integrato: 1) Climate Change e definizione di Antropocene; 2) One Health (in particolare: pandemie ed ecologia); 3) Crisi della biodiversità (modello della Sesta Estinzione); 4) Oltre il Problem Solving: crisi globali ed evoluzione delle tecnologie. Seguirà un'introduzione alla specifica sfida "Salute", durante la quale verranno presentati i temi tecnici di maggiore rilevanza sociale (3 ore), alle quali seguiranno 24 ore di lezioni in aula, così organizzate: 1. Assistenza sanitaria: organizzazione dell'assistenza sanitaria, modellizzazione dei processi clinici, come la tecnologia biomedica si inserisce nell'assistenza sanitaria 2. Intelligenza artificiale: caratteristiche dei metodi utilizzati, i passi per lo sviluppo di un sistema di aiuto alla decisione basato su IA, sistemi intelligenti in ambito biomedico 3. La tecnologia dei digital twins applicata al settore dell'assitenza sanitaria 4. Gli aspetti etici

L’insegnamento è organizzato in 6h - Modulo introduttivo comune a tutti i corsi Grandi sfide 1.5h – Modulo sugli obiettivi dello sviluppo sostenibile 3h – Modulo comune ai 4 insegnamenti della sfida salute. Le restanti ore saranno suddivise a metà tra lezioni teoriche e attività di laboratorio.

Bibliografia per la parte comune a tutti i corsi (definita a livello di Ateneo): Libri: - Jared Diamond, 1997, Armi, acciaio e malattie, Einaudi, Torino, 1998 (+ nuove edizioni) - Simon L. Lewis, Mark A. Maslin, 2018, Il pianeta umano, Einaudi, Torino, 2019. Articoli (reperibili tramite il sito del Sistema Bibliotecario del Politecnico, https://www.biblio.polito.it/): - David Morens, Anthony Fauci, 2020, “Emerging Pandemic Diseases: How We Got to COVID-19”, in Cell, 182: 1077-1092. - Emily Elhacham, Liad Ben-Uri, Jonathan Grozovski, Yinon M. Bar-On & Ron Milo, 2020, “Global human-made mass exceeds all living biomass”, in Nature, 588: 442-444. Bibliografia per la parte relativa all'insegnamento: Allo studente verranno messe a disposizione le slide usate durante le lezioni, articoli o capitoli di libro utili per gli approfondimenti da utilizzare per l’attività di laboratorio. Verranno inoltre forniti i link a filmati anch’essi utili per il laboratorio.

Slides; Video lezioni dell’anno corrente;

Modalità di esame: Elaborato progettuale in gruppo; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Exam: Group project; Computer-based written test in class using POLITO platform;

... Scritto con domande a risposta guidata per valutare le conoscenze: scritto tramite piattaforma exam consistente in 19 domande a risposta multipla (3 sulle lezioni comuni a tutti gli insegnamenti, 2 sulla lezione specifica per le sfide salute, 7 sulle lezioni relative a intelligenza artificiale e assistenza sanitaria, 7 sulle lezioni di bioetica) per un totale di 19 punti (1 punto per ogni domanda corretta, non verranno penalizzate le domande errate); durata 25 minuti Elaborato progettuale in gruppo per valutare la capità di applicare le competenze, vale 14 punti

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.