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Brevi Scienza e Tecnologia
Progetto Skills di cui il
laboratorio Percro della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è coordinatore.
Entro 10 anni questo filone di ricerca aprirà la strada ai robot sociali
PISA - Robot che
imparano i segreti dell’uomo. E’ questa la nuova frontiera dell’intelligenza
artificiale sviluppata nell’ambito del progetto europeo Skills coordinato dal
professor Massimo Bergamasco, fondatore del laboratorio Percro della Scuola
Superiore Sant’Anna di Pisa. Cinque anni di lavoro, 15 partner internazionali -
tra cui TECHNION – Israel Institute of Technology, CEA – Commisariat a L’Energie
Atomique et Alternatif e DLR – German Aereospace Centre – e un convegno finale a
Montpellier in Francia il 15-16 dicembre 2011. «L’obiettivo generale di Skills –
spiega Carlo Alberto Avizzano, 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. Le
applicazione di questa tecnologia sono vastissime, basti pensare al misterioso
tocco di un artista o a quello esperto di un chirurgo colti nella loro “essenza”
matematica. «Immaginiamo un chirurgo di eccezionale bravura – continua Avizzano
– quello che noi ad esempio studiamo è come muove le dita, cogliamo la meccanica
segreta di quel movimento (di cui probabilmente neppure lui è consapevole) in
modo che il robot possa riprodurla in qualsiasi situazione, perché ogni
operazione chirurgica è diversa dall’altra». 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». Intanto per tradurre in pratica gli esiti del
progetto Skills, il laboratorio Percro ha sviluppato tre dimostratori che
saranno presentati alla conferenza di Montpellier. Si tratta di ambienti
virtuali e robotici che spaziano dalla “giocoleria”, al canottaggio, alla
riabilitazione. Nel caso della giocoleria 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.
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