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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 12 - 17 giu 2020
ISSN 2037-4801

Focus Fellini e Sordi  

Tecnologia

Uomo e robot, un tandem in progress

Nel 1980 Alberto Sordi dirige e interpreta “Io e Caterina”, commedia in cui il protagonista, un uomo d'affari di mezza età, sostituisce moglie, amante e domestica con il robot/casalinga/tuttofare Caterina che però, inizialmente docile ubbidiente, davanti alla nuova amante del padrone inizia a mostrare una gelosia molto “umana”. Ai tempi della pellicola molti immaginavano un futuro in cui avremmo convissuto quotidianamente con automi antropomorfi. Sebbene la robotica abbia fatto passi da gigante, quell'immaginario non si è però concretizzato. “Replicare le capacità cognitive umane per una macchina è complicato, sebbene sia dotata di algoritmi”, spiega Giuseppe De Pietro dell'Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni (Icar) del Cnr che ha svolto le sue ricerche con i colleghi Massimo Esposito, Umberto Maniscalco e Giovanni Pilato. “La ricerca nel campo della capacità di comprendere il linguaggio naturale ha portato a notevoli progressi, grazie alle tecniche di intelligenza artificiale sviluppate negli ultimi anni, che permettono di classificare la frase pronunciata dall'utente, analizzarne il significato, comprendere l'intento dell'interlocutore e, di conseguenza, restituire la risposta più appropriata. Da semplici sistemi basati sul riconoscimento di parole chiave si è passati a sistemi in grado di comprendere frasi complesse, di percepire e di reagire al mood dell'essere umano. L'Istituto utilizza le più recenti e innovative tecniche di Natural Language Processing e di Deep Learning per la creazione di sistemi conversazionali in grado di comprendere, gestire e stabilire dialoghi in linguaggio naturale. Le ultime innovazioni si basano su meccanismi intelligenti per la gestione del dialogo, la comprensione e l'utilizzo del contesto che consentono di prendere l'iniziativa, proporre argomenti e farsi parte attiva in un'interazione uomo-robot”.

Un altro aspetto fondamentale è la cosiddetta comunicazione non verbale, che integra quella verbale arricchendola di elementi che permettono il controllo del flusso della comunicazione. “Postura del corpo, gestualità, direzione dello sguardo, espressioni facciali sono elementi che i moderni robot sociali cominciano ad integrare nel flusso informativo che scambiano con gli esseri umani, al fine di rendere più naturale la comunicazione e di decodificare meglio le intenzioni dell'utente”, aggiunge il ricercatore.

Rendere più naturale la comunicazione tra uomo e androide consente anche di far assumere a quest'ultimo comportamenti sociali, fortemente influenzati da emozioni e stati d'animo. “L'idea innovativa dei ricercatori del Cnr-Icar è l'utilizzo delle informazioni dei sensori di cui dispone un automa e la loro trasformazione in informazioni di alto livello, come per esempio dolore, ansia e piacere”, continua De Pietro. “L'ispirazione biologica del modello artificiale è semplice ed efficace: i sensori del robot replicano le funzioni dei recettori nervosi del sistema somatosensoriale umano e trasmettono le informazioni su specifiche linee di dati, così come ogni tipologia di recettore umano usa una specifica tipologia di fibra nervosa per condurre i potenziali alla corteccia e trasformarli in una sensazione. Si tratta della via ascendente del sistema somatosensoriale, quella che dai recettori periferici conduce alla corteccia”.

La via discendente, quella che dalla corteccia conduce ai recettori, consente invece di modulare-inibire la sensazione. “Questa linea interviene quando, ad esempio, il nostro corpo produce endorfine o quando ingeriamo farmaci analgesici, riducendo la sensazione di dolore. I robot umanoidi del Cnr-Icar, quindi, cominciano ad avere una forma di coscienza di sé e dell'ambiente che li circonda, sebbene ancora embrionale e legata alle sensazioni”, precisa l'esperto. “I moderni robot utilizzano architetture cognitive per modellare i principali processi mentali e regolare il proprio comportamento. La conoscenza del robot viene formalizzata in modo che esso possa riconoscere un contesto sociale e, di conseguenza, attribuire un significato a quello che viene percepito dai suoi sensori”.

Un degli aspetti che trasformerà i robot del futuro coinvolge le emozioni. “I robot attuali possono rilevare e classificare le emozioni umane, ma ancora non posseggono un proprio sistema emotivo artificiale che li porti ad essere 'consapevoli' di quanto percepito, né sono in grado di cogliere adeguatamente sottili sfumature nelle emozioni. Nel campo delle robocezioni (percezioni di sentimenti da parte dei robot), i progressi sono stati tanti, ma le numerose ricerche e le nuove tecnologie coinvolte nella robotica sembrano promettere un futuro interessante”, conclude De Pietro.

Marina Landolfi

Fonte: Giuseppe De Pietro , Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni, Napoli, tel. 081/6139518, email giuseppe.depietro@na.icar.cnr.it