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Intelligenza artificiale, dal Sant’Anna tre “skill robot” Innovazione

I ricercatori del Percro "Perceptual Robotics Laboratory"della Scuola Superiore Sant'Anna hanno messo a punto tre prototipi per illustrare e dimostrare i risultati del progetto europeo Skills alla conferenza finale del progetto (Montpellier, 15-16 dicembre 2011). A Skill hanno partecipato 15 partner internazionali – tra cui Technion – Israel Institute of Technology, Cea Commisariat a L’Energie Atomique et Alternatif e DLR German Aereospace Centre: un “avatar giocoliere”, un sistema virtuale per l’allenamento dei canottieri, un riabilitatore neurologico. Dopo cinque anni di lavoro Skills ha realmente varcato la frontiera dell'intelligenza artificiale: robot che imparano i segreti dell’uomo, che apriranno la strada ai “robot sociali”. Le applicazioni di questa tecnologia sono vastissime, consentono di tradurre l'essenza matematica del tocco di un artista o del gesto di un chirurgo. In particolare come muove le dita il chirurgo, coglierne la meccanica segreta dei movimenti, di cui probabilmente neppure lui è consapevole, e far sì che il robot la riproduca in qualsiasi situazione. Proprio questo è il campo di ricerca del Percro del Sant'Anna..
 
I tre dimostratori "Skill robot" messi a punto dal Laboratorio Percro del Sant'Anna
Nel caso della giocoleria (avatar giocoliere) si è partiti dallo studio dei movimenti reali di alcuni campioni “umani” di questa specialità che per essere analizzati hanno dovuto indossare una speciale tuta dotata di sensori. Ciò che rende paradigmatica la giocoleria è che il movimento sembra essere sempre lo stesso (roteare ad esempio tre palline), ma in realtà non è mai lo stesso. Il risultato è che chiunque (o meglio l’avatar di chiunque) può cimentarsi con successo in questo gioco di abilità perché il sistema virtuale decodifica il modo in cui ogni singolo individuo si muove facendogli prendere al volo le palline.
Per quanto riguarda lo sport c’è poi “Sprint”, un sistema di addestramento per il canottaggio. In collaborazione con la Società canottieri di Pontedera, i ricercatori del Percro sono partiti dai movimenti degli atleti veri, dal “gesto atletico perfetto” di campioni di questa disciplina. Una volta immagazzinati i dati, il sistema (costituito da una piattaforma con carrello e remi immersa in un ambiente virtuale) può allenare qualsiasi atleta fornendo stimoli visivi, uditivi e vibrotattili per correggerlo e aiutarlo.
Il terzo dimostratore si applica invece al campo della medicina. Si tratta di un riabilitatore neurologico degli arti superiori per pazienti colpiti da ictus presso l’unità di neuroriabilitazione dell’Azienda ospedaliero-universitaria di Pisa. Il dispositivo (un esoscheletro robotico da indossare in un ambiente virtuale) aiuta nel riapprendimento dei gesti facendo leva sulla volontarietà e sull’intensità delle azioni. Si possono, ad esempio, prendere degli oggetti virtuali, comporre puzzle o anche “srotolare dei quadri” per ricomporre l’immagine dei dipinti in modo che i pazienti eseguano correttamente il movimento circolare del braccio.

Le dichiarazioni
«L’obiettivo generale di Skills – spiega Carlo Alberto Avizzano (nella foto), attuale direttore del Percro – è di catturare in ambiente virtuale quell’indefinibile “quid” che rende ogni gesto unico e a volte anche eccezionalmente talentuoso in modo da poterlo riprodurre e insegnare ad altri uomini o robot». Ma attenzione: non si tratta della “semplice ripetizione meccanica” di una azione. Gli Skills robot imparano dagli uomini e riproducono i gesti adattandoli alla situazione ambientale grazie a una complessa modellizzazione matematica che passa “a raggi X” qualsiasi gesto umano.
E se per paradosso si potesse catturare la pennellata di Leonardo da Vinci il risultato non sarebbe un robot che ridipinge la Gioconda, ma un robot che dipinge qualsiasi soggetto alla maniera di Leonardo, “come se fosse Leonardo”. «Tutto questo entro dieci anni – spiega Avizzano – aprirà la strada al “robot sociale”, capace di interpretare cose come la delicatezza e più in generale la semantica di un gesto e la relazione con l’ambiente».
www.skills-ip.eu

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