Un gruppo di ricercatori tedeschi ha messo a punto un algoritmo di intelligenza artificiale che ha stabilito quale sarà la squadra vincitrice dei Mondiali di Russia 2018. Simulando il torneo 100.000 volte
Chi vincerà il Mondiale? L’unica triste certezza è che non sarà l’Italia. Gli azzurri, come noto, non prenderanno parte alla competizione internazionale partita il 14 giugno, in Russia. Tra le squadre favorite ci sono il Brasile di Neymar, la Germania di Neuer, l’Argentina di Messi e la Francia di Griezmann.
Tuttavia un gruppo di ricercatori della Technische Universitat di Dortmund, della Technical University di Monaco e dell’Università di Gand in Belgio, ha messo a punto un algoritmo di intelligenza artificiale per simulare il mondiale di calcio 2018 e prevedere quale sarà la squadra vincitrice.
Stando alle previsioni dei bookmaker, la squadra più quotata per aggiudicarsi il titolo sarebbe il Brasile, con una probabilità di vittoria del 16,6%, seguita da Germania (12,8%) e Spagna (12,5%). Tuttavia nell’epoca dei software e dell’intelligenza artificiale, si può certamente andare più in là rispetto alle stime delle agenzie di scommesse: a provarci è stata un’équipe di scienziati della Technical University di Dortmund, in Germania, che ha messo a punto un algoritmo di intelligenza artificiale basato sulla cosiddetta tecnica della foresta casuale per simulare il mondiale di calcio e prevedere quale sarà la squadra vincitrice.
La ricerca è stata resa pubblico su ArXiv, il database della Cornell University che ospita i lavori scientifici prima della loro pubblicazione su riviste scientifiche ufficiali.
La tecnica della foresta casuale
La tecnica della foresta casuale è un approccio matematico che permette di descrivere statisticamente scenari con molte variabili: la popolazione di ogni paese, il suo prodotto interno lordo (PIL), le quote dei bookmaker, il numero di giocatori delle varie nazionali che giocano già insieme in un club, l’età media dei giocatori e quante Champions League hanno vinto, il ranking Fifa delle nazionali, l’età media dei calciatori, il loro valore di mercato, e molti possibili esiti (i risultati delle partite).
Tenendo conto di questi fattori, l’IA dei ricercatori ha simulato il torneo di calcio 100.000 volte, calcolando le probabilità di ogni squadra di avanzare oltre la fase a gironi e passare ogni turno successivo fino alla finale.
E veniamo al termine “foresta” che deriva dal fatto che si basa sui cosiddetti alberi di decisione: sostanzialmente, il computer tratta tutte le variabili sopra elencate come se fossero i punti al vertice di un ramo, e scegliendo uno tra i possibili esiti genera altri rami che partono dal precedente. In sostanza, l’algoritmo “impara” a capire quali sono le variabili che contano studiando un database di allenamento, che in questo caso conteneva i dettagli di tutte le partite dei mondiali giocati tra il 2002 e il 2014.
Più precisamente: l’algoritmo decide, a priori e casualmente (da cui il nome foresta casuale), quanto “pesa” ciascuna variabile, e in base a questo costruisce un albero.
La Spagna – la squadra indicata, ma…
La squadra indicata dal super computer è la Spagna, cui l’algoritmo assegna il 17,8% di probabilità di vittoria. Questo perché, stando alle previsioni, se la Germania dovesse raggiungere gli ottavi di finale, superando la fase a gironi, potrebbe incontrare avversari molto forti, ragion per cui le probabilità di passaggio ai quarti dei teutonici sono stimate al 58%.
La Spagna potrebbe invece avere degli ottavi molto semplici, per cui la sua probabilità di passare il turno si attesta intorno al 73%.
“La Spagna”, spiegano i ricercatori, “è data come favorita rispetto alla Germania soprattutto perché quest’ultima, per via della struttura dei gironi e degli incroci previsti dal calendario, ha una probabilità più alta di uscire agli ottavi”.
Ma se si suppone che entrambe le squadre superino gli ottavi e si fa ricominciare la simulazione, la situazione si inverte: Germania sul tetto del mondo.
L’algoritmo che da vincente la Germania
Gli autori del lavoro non hanno tralasciato quasi nulla simulando l’intero campionato, turno per turno, 100mila volte, e valutando qual è lo scenario più probabile. Ma, sottolineano gli autori, il termine “più probabile” corrisponde comunque a una possibilità su 100mila. Quindi l’idea di scommettere sulla Germania potrebbe non essere quella giusta.
È interessante notare, come il corso più probabile della fase ad eliminazione diretta veda la Germania portare a casa la sua seconda Coppa del Mondo di fila. Secondo i ricercatori, questo risultato è dovuto al fatto che ci sono maggiori probabilità che la Germania batta la Spagna in semifinale, ma la strada che deve percorrere per arrivarci prevede partite molto più difficili e, quindi, più possibilità di essere eliminata.
Ovviamente, queste previsioni vanno prese con le pinze. Gli stessi ricercatori spiegano che, “data la mole infinita di quantità di varianti in gioco, questo esatto corso degli eventi all’interno del torneo resta comunque estremamente improbabile.”
Inoltre, il loro modello di machine learning non avrebbe mai potuto prevedere che la Spagna ha esonerato e sostituito il suo allenatore due giorni prima del debutto della squadra, causando un vero e proprio terremoto per la squadra. Tant’è che la disputa VS il Portogallo è finita con tre reti di parità.
