TAS Point of View

TAS e Università di Verona: il quantum computing arriva nel fraud detection

Attivo già da un anno, il progetto è stato inaugurato ufficialmente a dicembre 2022. Tre gli obiettivi principali: costruzione in Italia di più competenze esperte in questo ambito; generazione di casi d’uso concreti che vadano oltre i test di laboratorio; dimostrazione di un “quantum advantage” nell’uso di tecnologie quantistiche nei processi di rilevamento delle frodi

Pubblicato il 15 Feb 2023

Foto di Michael Dziedzic su Unsplash

Rendere molto più fitte le maglie del controllo frodi sui pagamenti digitali; assicurare un’analisi più accurata, efficiente e veloce; aumentare le variabili che sono prese in considerazione, a cui si aggiunge la possibilità di includere in maniera incrementale nuovi e diversi fattori, anche esogeni. Questo, in estrema sintesi, è il cuore del nuovo progetto di TAS e Università di Verona sulle innovative opportunità legate allo studio del quantum fraud detection, cioè il rilevamento delle frodi attraverso il quantum computing.

Non è la prima volta che TAS, azienda leader in Italia nei sistemi software, collabora con i dipartimenti universitari allo scopo di generare innovazione. Una modalità di sperimentare le frontiere di sviluppo tecnologico che ha portato TAS a essere il market leader in Italia su diversi verticali nel mondo dei pagamenti e della monetica, ponendola all’avanguardia nell’applicazione delle tecnologie di machine learning e intelligenza artificiale alla prevenzione e alla gestione delle frodi nei pagamenti.

quantum computer
Quantum Computer. Fonte: IBM

TAS Lab e il quantum fraud detection: gli obiettivi del progetto

Il nuovo progetto, di cui TAS è partner tecnologico e finanziario, rientra nel perimetro delle attività di ricerca avviate con il nuovo “TAS Lab” (gruppo di lavoro focalizzato sulla sperimentazione di tecnologie altamente innovative nel settore dei pagamenti, della monetica e del fintech) e si concentra sul quantum fraud detection, ovvero il rilevamento delle frodi utilizzando il quantum computing. Attivo già da un anno, il progetto è stato inaugurato ufficialmente a dicembre 2022 e si pone tre obiettivi principali:

  • costruzione in Italia di competenze tecniche in questo ambito;
  • generazione di casi d’uso concreti che vadano oltre i test di laboratorio, dove fino a oggi si è concentrata la maggior parte degli sforzi;
  • dimostrazione di un “quantum advantage” nell’uso di tecnologie quantistiche nei processi di rilevamento delle frodi.
Foto di Matteo Bravi, Chief Strategy & Transformation Officer di TAS
Matteo Bravi, Chief Strategy & Transformation Officer di TAS

Matteo Bravi, Chief Strategy & Transformation Officer di TAS, commenta la valenza del progetto per il settore finanziario e, più in generale, per il più ampio contesto del panorama italiano: “Parte della mission di TAS è sempre stata innovare a beneficio non solo del nostro Gruppo ma dell’intero sistema Paese. Questo progetto del “TAS Lab”, che si aggiunge per esempio al Remote Teller (sistema avanzato di remote banking, recentemente lanciato dal Gruppo), lavora proprio in questa direzione, dimostrando come in Italia ci siano competenze d’avanguardia anche in campi così complessi come il quantum computing e come, al tempo stesso, ci possano essere aziende italiane interessate allo sviluppo tecnologico di filiera. Non ultimo, il progetto dimostra come si possano sviluppare progetti molto ambiziosi di ricerca anche senza stanziare investimenti da centinaia di milioni di euro, attraverso le partnership con gli enti di ricerca che rappresentano un’eccellenza italiana”.

TAS punta sulle competenze con l’Università

“Il quantum computing viene utilizzato nel progetto allo scopo di potenziare l’applicazione delle tecnologie di machine learning al mondo delle frodi, soprattutto per quanto riguarda la riduzione dei falsi negativi e il miglioramento delle tecniche di previsione” spiega Bravi. Per poter sviluppare questi vantaggi nell’individuazione e prevenzione delle frodi nei pagamenti, TAS fornirà al progetto le proprie competenze tecniche sul tema antifrode, che verranno valorizzate dai ricercatori dell’Università di Verona e utilizzate per l’individuazione di strategie ottimali da implementare su computer quantistici.

“Il quantum computing è basato su tecnologie e competenze che ad oggi sono ancora poco diffuse – sottolinea Bravi – ecco perché abbiamo scelto di collaborare con l’Università di Verona. Trattare in modo sperimentale queste tematiche significa gestire elevati gradi di complessità mettendo in gioco competenze diverse e di alta specializzazione, che comprendono ambiti come coding, statistica, fisica. Il nostro obiettivo è riuscire a creare maggiori competenze anche in quest’ambito particolare. Ad oggi ci sono pochi quantum computer, che non esprimono ancora appieno le loro potenzialità a causa di alcuni limiti tecnologici, oggetto di ricerche da parte di università e società di tutto il mondo. Inoltre, non è ancora stato definito uno standard per l’hardware: esistono diversi tipi di tecnologia, ognuna con pregi e difetti. Per queste ragioni, la sperimentazione in questo ambito è particolarmente interessante”.

Il quantum computing applicato ai pagamenti digitali

Foto di Alessandra di Pierro, Professore Associato di Computer Science - Università di Verona
Alessandra di Pierro, Professore Associato di Computer Science – Università di Verona

“Il potenziale vantaggio offerto dal quantum computing risiede in modo fondamentale nel saper sfruttare alcune proprietà intrinseche dei sistemi microscopici, dove le leggi della meccanica classica non valgono più e devono essere rimpiazzate da quelle della meccanica quantistica” – spiega Alessandra Di Pierro, Professore Associato del Dipartimento di Informatica dell’Università di Verona che si sta dedicando al progetto TAS. “Queste proprietà danno origine a nuovi modi di computazione che non hanno controparti classiche e che permettono la definizione di algoritmi in grado di risolvere alcuni problemi in maniera più efficiente dei corrispettivi classici. Ad esempio, è noto il caso della fattorizzazione dei numeri, problema alla base di importanti protocolli crittografici oggi in uso: se effettuata con un computer quantistico, sarebbe possibile individuare chiavi crittografiche che i computer classici più potenti oggi esistenti non sono in grado di scoprire se non impiegando un tempo pari all’età dell’universo (rendendo così sicuri i protocolli di comunicazione basati su di esse).”

Prestazioni interessanti si possono ottenere anche su computer quantistici di capacità limitate (come quelli esistenti oggi sul mercato), per problemi in ambito finanziario come, ad esempio, le simulazioni Montecarlo (una tipologia di algoritmi computazionali che utilizza una campionatura casuale ripetuta per stimare le probabilità di un evento incerto) o la portfolio optimization (l’ottimizzazione del portfolio, con l’obiettivo di massimizzare il rendimento atteso e minimizzare il rischio finanziario). Il problema della fraud detection che affrontiamo nel nostro progetto in collaborazione con TAS è un altro problema di fondamentale importanza in ambito finanziario e in particolare per le transazioni bancarie. Al contrario degli altri due esempi, quest’ultimo viene tipicamente affrontato con tecniche di machine learning, che nel nostro studio verranno sostituite con tecniche di learning quantistiche.

Foto di Massimiliano Incudini, PHD in Quantum Computing - Università di Verona
Massimiliano Incudini, PHD in Quantum Computing – Università di Verona

“La nostra ricerca applica il quantum computing ai modelli dei pagamenti – dettaglia Massimiliano Incudini, dottorando del Dipartimento di Informatica dell’Università di Verona, impegnato nel progetto TAS – Ogni pagamento è fatto da vettori di dati, detti features, che descrivono il dato stesso. La scelta delle features determina in gran parte l’accuratezza dell’approccio di pagamento. Con il quantum computing è possibile codificare questi vettori nello stato del sistema quantistico, per crearne di nuovi. Dobbiamo testare in modo empirico se questa nuova modalità di costruzione delle features vada a beneficio dei pagamenti. Ad esempio, stiamo lavorando sulla costruzione di features topologiche, che coinvolge l’utilizzo di algoritmi molto utili ma estremamente complicati dal punto divista computazionale”.

In ambiti come questi, il quantum computing può fare la differenza, permettendo di costruire una soluzione migliore per un problema o un’esigenza concreta ed evidenziando così un quantum advantage o Quantum Supremacy, nome usato per riferirsi ad un vantaggio specifico generato dal quantum computing rispetto ad altre tecnologie oggi presenti sul mercato: “Trovare un’applicazione concreta nella quale il quantum dimostra di essere più preciso o efficiente sarebbe in sé un grande risultato, al di là dei casi teorici costruiti ad hoc per mettere in evidenza il potenziale del quantum computing. Su questo approccio stiamo concentrando la nostra sperimentazione”.

Quali saranno le frontiere del quantum computing applicato ai pagamenti?

Il progetto di TAS è entrato nel vivo a gennaio e si svilupperà nell’arco dell’anno proprio indagando le possibili applicazioni del quantum computing. Gli ambiti concreti di applicazione e i casi d’uso emergeranno dunque in modo empirico grazie alla sperimentazione.

Più in generale, secondo Bravi il quantum computing potrà contribuire a migliorare alcuni aspetti specifici: “Credo che le tecnologie quantistiche potranno essere particolarmente efficaci nei sistemi di sicurezza – ad esempio sviluppando la crittografia quantistica – applicati ai pagamenti digitali, ma non solo. Invece, non credo che possiamo aspettarci la creazione di device quantistici per l’utilizzo quotidiano, non tanto per la fattibilità tecnica (che già di per sé presenta enormi sfide), quanto per il tipo di funzionalità: si tratta di una tecnologia che è molto potente su singoli calcoli ma che non prevede alcune funzionalità fondamentali (e.g. mancanza di memoria dei quantum computer). Ecco perché siamo convinti che questa tecnologia sarà fondamentale in futuro in diversi mercati, tra cui quello del banking e del fintech”.

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