Artificial Intelligence: iCub, il robot bambino

Dieci anni fa un gruppo di ricercatori italiani dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova ha creato iCub, un “cucciolo” di robot, alto circa un metro e del peso di circa 25 chilogrammi. Siamo di fronte all’umanoide più completo esistente sulla faccia della terra.

Ecco le sue caratteristiche fisiche: ha mani di metallo, muscoli ad azionamento elettrico, due telecamere per occhi, due microfoni per orecchie, uno speaker al posto della bocca, la possibilità di comunicare con le espressioni del volto e perfino una pelle artificiale.

Si tratta di un progetto dalle grandi aspettative e a lungo, forse luhgissimo termine, che avrà sicuramente dei risvolti tecnologici molti importanti, ma soprattutto un obiettivo ambizioso: simulare un bambino di pochi anni di vita per scoprire qualcosa di più su come siamo fatti e su come funziona il nostro cervello.

Maveniamo alle presentazioni: si chiama iCub, la “i” viene da I, robot (“Io, robot”), la raccolta di racconti di fantascienza scritta da Isaac Asimov ormai più di 50 anni fa; “cub” deriva invece dal cuccioli (mancub) descritto da Rudyard Kipling nel suo Libro della Giungla.
Questo nome composto gli è stato dato da Giorgio Metta, l’ingegnere robotico che l’ha ideato insieme al collega Giulio Sandini, un veterano del settore.

Nel 2004, prima ancora che nascesse l’IIT, l’idea è diventata un progetto europeo, che si è poi concretizzata nel corso degli anni. E di strada gli umanoidi ne hanno fatta tanta considerando che i primi prototitpi rispettoa d oggi erano davvero primitivi (passatemi il termine).

Tra tutte le parti di iCub, una delle più importanti è la mano. Secondo le teorie attuali, infatti, le facoltà cognitive umane più elevate derivano dalla nostra capacità di usare le mani: nel corso dell’evoluzione è stato proprio l’uso della mano a consentire lo sviluppo dell’intelligenza grazie alla possibilità che ci offriva di interagire con l’ambiente afferrando gli oggetti e manipolandoli.

Poi c’è la pelle, che ricopre gli arti e il busto,comprensiva di 5 mila sensori di tipo capacitivo simili a quelli dei touch screen di smartphone e tablet. Ma soprattutto, è la combinazione tra capacità motorie, sensoriali e computazionali che rende questo robot unico, una piattaforma ideale per lo studio dell’intelligenza.

Cosa sa fare iCub? Molte cose che fa un bambino. Per esempio, dopo aver “imparato” a gattonare nel 2010, è capace di tenersi in equilibrio e anche di camminare, seppur lentamente.
E’ vero, esistono altri robot che camminano più velocemente di lui, ma iCub è più completo e può compiere anche altre azioni. Per esempio, è in grado di “capire” semplici comandi vocali ed esprimere emozioni (gioia, disappunto, sorpresa) verso i suoi interlocutori.
Attenzione, non si tratta di vere emozioni, ma di espressioni facciali simulate per mezzo di luci, che però aiutano a migliorare l’interazione tra umani e robot.

Altre caratteristiche? Sa parlare, vedere, riconoscere e afferrare gli oggetti. E, soprattutto, imparare dagli errori. La prima volta che prova ad afferrare qualcosa, infatti, può sbagliare; ma poi si corregge e impara anche a dosare la forza in modo opportuno.
Un’ulteriore capacità del robot, che forse vi sembrerà un po’ strana, è quella di cercare di evitare il contatto con gli esseri umani, ma è una misura precauzionale, per evitare spiacevoli incidenti all’uomo.

A me viene in mente il film “A.I (artifical intelligence) a voi no? In effetti il nostro cucciolo ha tuttel e caratteristiche essenzalie che, in base alle scoperte delle neuroscienze negli ultimi decenni, sono a fondamento dell’intelligenza umana.

Una delle scoperte che ha rivoluzionato le neuroscienze negli ultimi anni,e che ha visto Luciano Fadiga protagonista, in un gruppo dell’Università di Parma coordinato da Giacomo Rizzolatti, è quella dei neuroni-specchio, cellule nervose che si attivano sia quando eseguiamo un movimento, sia quando lo vediamo compiere da altri. Sono le cellule, insomma, alla base dell’apprendimento e dell’empatia, cioè della nostra capacità di “metterci nei panni” degli altri e di comprenderne gli stati d’animo.

iCub ha però un cervello in silicio, che per funzionare non può contare su neuroni come i nostri. La sua “mente”, dunque, è costruita in maniera diversa: innanzitutto è suddivisa in moduli, che si occupano di compiti specifici: c’è un modulo per riconoscere gli oggetti, uno per estrarre l’informazione tattile e così via. Le varie componenti sensoriali sono poi integrate tra loro, in modo da ricostruire un’esperienza e archiviarla in memoria per riutilizzarla in futuro.

In altre parole, perché iCub “capisca” che cos’è un oggetto che ha di fronte, se una palla o un pupazzo, non basta che ne faccia una scansione visiva, ma bisogna che lo tocchi, che qualcuno gli mostri come si afferra e come si usa.

Le implicazioni nel futuro soprattuto in campo medico potrebbero essere davvero importanti, nella riabilitazione per esempio, nell’assistenza agli anziani. Ma dovremo aspettare altri dieci anni e il lavoro del team degli scienziaticoinvolti nel progetto per vedere a che punto di apprendimento sarà arrivato iCub.

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