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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 1 - 9 gen 2019
ISSN 2037-4801

Focus - Leonardo  

Tecnologia

Dagli automi alla moderna Ai

Quando nella prima metà del secolo scorso furono ideate le tre leggi della robotica per regolamentare e garantire il comportamento etico di una macchina dotata di intelligenza artificiale, dovevano apparire come l'acuta invenzione di uno scrittore di fantascienza. Oggi, le ricerche scientifiche e tecnologiche hanno compiuto progressi tali da renderle quanto mai attuali, se non addirittura obsolete. I robot, ormai, sono in grado di entrare in empatia con l'essere umano, di riconoscerlo come amico o nemico, di comprenderne e simularne i comportamenti.

I ricercatori dell'Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni (Icar) del Consiglio nazionale delle ricerche sviluppano algoritmi che consentono di ottenere un'interazione quanto più naturale possibile tra l'uomo e i robot. “La robotica cognitiva è la disciplina che si occupa di dotare i robot di forme di intelligenza in grado di apprendere dall'esperienza ed eseguire ragionamenti. È forse la più evidente manifestazione materiale dell'intelligenza artificiale”, spiega Umberto Maniscalco del Cnr-Icar.

A dare voce agli studi del gruppo di lavoro del Cnr-Icar è 'Pepper', un robot dalle sembianze di un bambino, ed è insieme a lui che quotidianamente si studiano e migliorano gli algoritmi che replicano il sistema somatosensoriale dell'uomo. “La capacità delle macchine di riconoscere volti è ormai disponibile anche sui nostri smartphone”, chiarisce il ricercatore. “Tuttavia, l'associazione di un volto al concetto di amico o nemico per un robot deve passare attraverso un ragionamento. Nel nostro caso, passa attraverso le sensazioni che ha provato quando ha interagito con quel volto. Abbiamo sviluppato un sistema somatosensoriale artificiale che, tramite centinaia di sensori presenti sul robot, è in grado di sintetizzare le cosiddette 'roboception' (in analogia alle sensazioni e alle emozioni umane) ovvero 'sensazioni' di dolore, piacere, ansia, benessere, etc. Quindi, il concetto di amico o nemico è legato all'esperienza positiva o negativa che il robot ha avuto con una specifica persona. Così come nella realtà umana gli amici potrebbero diventare col tempo nemici e viceversa”.

Uno dei campi di maggior utilizzo dell'Artificial Intelligence (AI) potrebbe essere quello dell'educazione. L'Istituto del Cnr ha recentemente realizzato una dimostrazione alla 'Games and Learning Alliance Conference' in cui il robot, interagendo con i bambini, raccontava alcune storie modificando il tono della voce e la postura in funzione del contenuto del racconto. “Questo, da un punto di vista didattico, è estremamente importante perché aumenta in modo considerevole il coinvolgimento del bambino e genera empatia”, puntualizza l'esperto dell'Icar che, in collaborazione con l'Istituto di tecnologie didattiche del Cnr, intende sviluppare un progetto sulla valutazione delle capacità di apprendimento infantile, somministrando esercizi di 'mental rotation' tramite il robot che funge sia da esempio sia da insegnante. Già adesso, per chi desideri visitare l'Icar nel capoluogo siciliano, c'è la possibilità di essere accolti da Pepper in versione receptionist: il robot è in grado di ricevere il visitatore, riconoscerlo come impiegato o estraneo, fornendo tutte le informazioni del caso. “Si fa sempre più concreta quindi l'ipotesi che nei prossimi anni queste macchine possano entrare nelle case delle persone come veri e propri assistenti domestici”, conferma Maniscalco.

Tra le invenzioni umane, però, quella dei robot non è recente, anzi: “Già nell'antica Grecia si riscontrano esempi di automi come quelli costruiti da Ctesibio, Filone di Bisanzio (III secolo a.C.) ed Erone di Alessandria (I secolo), basati sulla meccanica e l'idraulica. E poi in Cina, fino ad arrivare al Rinascimento italiano con il Cavaliere e il Leone di Leonardo da Vinci”, prosegue il ricercatore . “C'è una continuità storica nella ricerca sulla meccanica, la cibernetica, la meccatronica e la robotica. La vera novità degli ultimi anni è nel connubio sempre più stretto tra robotica e Intelligenza artificiale, che ha fatto diventare gli automi meccanici macchine 'intelligenti'”.

Cosa dobbiamo intendere, dunque, per Intelligenza artificiale? “Una delle definizioni più calzanti potrebbe essere: il miglior tentativo che abbiamo mai fatto fino a oggi per comprenderci come esseri pensanti”, risponde l'esperto. A questo punto sorge il dubbio che una di queste 'Intelligenze' possa arrivare a eguagliare, se non a superare, una mente geniale come quella di Leonardo da Vinci. “Storicamente l'Intelligenza artificiale si è divisa in forte e debole. Con il termine 'forte' si intende proprio la possibilità che le macchine diventino realmente pensanti, coscienti e che replichino in qualche modo le funzioni del cervello umano 'in toto'; al contrario, con 'debole' ci si riferisce invece ad algoritmi o sistemi che risolvono singoli e specifici problemi o che emulano un singolo comportamento”, conclude Maniscalco. “Oggi la maggior parte degli scienziati ritiene che perseguire l'Intelligenza artificiale debole sia la via più promettente. Il genio di Leonardo, quindi, manterrà il suo primato ancora a lungo”.

Gaetano Massimo Macr

Fonte: Umberto Maniscalco , Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni del Cnr, tel. 091/8031064, email umberto.maniscalco@icar.cnr.it