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I ricercatori propongono la “AI fisica” come chiave per robot realistici


I ricercatori dell’Imperial College di Londra hanno proposto “intelligenza artificiale fisica” come una nuova area di ricerca multidisciplinare che potrebbe essere vitale per produrre robot intelligenti realistici in futuro.

Scrivendo sulla rivista Nature Machine Intelligence , il team sostiene che insegnare scienza dei materiali, ingegneria meccanica, informatica, biologia e chimica come disciplina combinata aiuterebbe studenti e ricercatori a sviluppare robot artificialmente intelligenti realistici.

Questa disciplina combinata dell ‘”intelligenza artificiale fisica” potrebbe effettivamente essere l’anello mancante nel tentativo di creare robot artificialmente intelligenti che abbiano l’aspetto e il comportamento degli esseri umani, suggerisce il team dell’Imperial College di Londra. Sostengono che la ricerca su come costruire corpi robotici realistici non è riuscita a tenere il passo con i progressi dell’intelligenza artificiale computazionale e che lo studio e la pratica dell’intelligenza artificiale fisica potrebbero correggere questo squilibrio.

“Lo sviluppo dei ‘corpi’ dei robot è rimasto notevolmente indietro rispetto allo sviluppo dei ‘cervelli’ dei robot. A differenza dell’IA digitale, che è stata intensamente esplorata negli ultimi decenni, l’inspirazione di intelligenza fisica è rimasta relativamente inesplorata”, afferma il professor Mirko Kovac , dell’Imperial College di Londra e dei Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa).

Intelligenza artificiale fisica per attività remote
La proposta di Physical AI si inserisce nel contesto di un crescente bisogno sociale di svolgere le attività quotidiane da remoto e automaticamente, in particolare sulla scia della pandemia di coronavirus e del diffuso allontanamento sociale.


“I robot di oggi non sono abbastanza maturi e robusti per svolgere le attività quotidiane, come manipolare oggetti o muoversi in ambienti imprevedibili e complessi, e non sono sufficientemente sicuri per interagire con gli esseri umani e gli ambienti esterni naturali”, scrivono i ricercatori.

In particolare, il team sollecita una maggiore attenzione sullo sviluppo di nuovi materiali e strutture per la costruzione dei corpi dei robot, nonché sul co-sviluppo di morfologie funzionali del corpo e sistemi di controllo e sensori intelligenti. Tale lavoro potrebbe quindi essere combinato con la ricerca esistente sull’intelligenza artificiale basata su computer, producendo potenzialmente robot autonomi che potrebbero interagire con l’ambiente circostante in modo più “naturale”.

Se sviluppati, robot autonomi realistici potrebbero potenzialmente aiutare gli esseri umani al lavoro e nella vita quotidiana, svolgendo compiti che altrimenti sarebbero pericolosi, onerosi o noiosi. Potrebbero, ad esempio, fornire assistenza nel campo dell’assistenza sanitaria e sociale, contribuendo a colmare la carenza globale di operatori sanitari .

Definizione dell’IA fisica
Per raggiungere tale obiettivo, i ricercatori propongono di introdurre un approccio educativo sistematico per insegnare a studenti e ricercatori come creare corpi e cervelli robotici come unità coordinate e unificate. Sostengono che questo approccio debba essere incentrato sull’intelligenza artificiale fisica, che definiscono come “la teoria e la pratica di creare sistemi fisici in grado di eseguire compiti che sono tipicamente associati agli organismi intelligenti”.

Cinque discipline principali sono essenziali per creare IA fisica, secondo i ricercatori. Si tratta di scienza dei materiali, ingegneria meccanica, informatica, biologia e chimica.

“La nozione di AI è spesso limitata a computer, smartphone e calcoli ad alta intensità di dati. Stiamo proponendo di pensare all’intelligenza artificiale in un senso più ampio e co-sviluppare morfologie fisiche, sistemi di apprendimento, sensori incorporati, logica dei fluidi e attuazione integrata “, afferma Mirko Kovac.

Sarà inoltre necessaria la collaborazione tra ricercatori di diverse discipline se si vogliono sviluppare intelligenza artificiale fisica e robot realistici. Questo è qualcosa che l’Imperial College di Londra e l’Empa stanno già facendo, con il loro Joint Materials and Technology Center of Robotics che collega l’esperienza di scienza dei materiali dell’Empa con il laboratorio di robotica aerea dell’Imperial.

La ricerca di robot realistici
“La creazione di robot realistici è stata finora un compito impossibile, ma potrebbe essere reso possibile includendo l’IA fisica nel sistema di istruzione superiore. Lo sviluppo di competenze e ricerca nell’intelligenza artificiale fisica potrebbe avvicinarci più che mai alla ridefinizione dell’interazione uomo-robot e robot-ambiente “, spiega il co-autore principale, il dott. Aslan Miriyev, anche lui dell’Empa e dell’Imperial College di Londra.

Sia lui che Mirko Kovac intendono implementare la metodologia di intelligenza artificiale fisica nelle loro attività di ricerca e insegnamento. Tuttavia, non sono le uniche persone che ricercano come realizzare robot autonomi che si muovono come esseri umani o altri animali.

La cosa più nota è che Boston Dynamics, uno spin-off del Massachusetts Institute of Technology, ha sviluppato una serie di robot che imitano la vita nei suoi 28 anni di esistenza. Questo include Atlas, un robot antropomorfo bipede in grado di eseguire ginnastica rudimentale . Include anche Spot, un “cane” che può aprire le porte e azionare gli interruttori della luce , e che è stato recentemente utilizzato a Singapore per incoraggiare le distanze sociali .

Altre società operano in aree simili a Boston Dynamics. Agility Robotics, con sede negli Stati Uniti, ha lanciato il suo robot antropomorfo bipede , Digit, all’inizio di quest’anno, con Ford che ha acquistato due unità per ricercare la consegna dei pacchi dell’ultimo miglio. Anche la Disney è entrata in scena, rilasciando un video alla fine di ottobre di un “busto animatronico umanoide” (cioè una testa umana artificiale) in grado di guardare gli oggetti e le persone nelle sue vicinanze.

In questo momento sono in corso numerose ricerche pionieristiche sulla produzione di robot realistici. Ma con il team dell’Imperial College di Londra e dell’Empa che definiscono la nuova disciplina dell ‘”IA fisica”, è probabile che a tale ricerca venga dato più impulso e un maggiore livello di organizzazione sistematica.

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