Frugando nei cassetti di casa, il tocco di un vecchio cellulare, calpestato nella memoria e nell’abitudine, mutilato dalla dimenticanza, conduce immediatamente ad una ricostruzione preistorica di ricordi; fissa quell’attimo: una dimensione di un tempo vicino ma così lontano confrontato con il progresso tumultuoso degli ultimi anni. Solo trent’anni fa nessuno avrebbe ardito a sostenere oggi una simile evoluzione tecnologica.  Un cellulare senza touch screen è roba primitiva se accostato ai nuovi smartphone. Alla stregua, cosa ci aspetterà tra trent’anni?

In questa sede ci concentreremo sulle applicazioni della Robotica, seppur con una ristretta sintesi, cogliendo con più precisione possibile i principali ruoli odierni e scenari futuri, con la promessa di un approfondimento nei successivi articoli.

La Tecnologia, l’Intelligenza Artificiale e la Robotica non rappresentano solo una conferma alla conquista evolutiva dell’uomo, una misura della mutazione scientifica, ma un dato di fatto, tangibile, che “sostiene” (e sosterrà sempre più) il suo processo psico-educativo.  Domanda frequente è se la “nostra” maturità cerebrale sarà pronta per queste crescenti opportunità tecnologiche?  Risposta prevedibile se si pensa a quelle competenze, già insite, nelle nuove generazioni fin dai primi anni di vita: la dimestichezza “naturale” nell’uso di apparecchiature tecnologiche – dei digital native, mobile born o coding generation – consente di esplorare i meccanismi di decodificazione di computer, tablet o cellulari di ultima generazione… e, nel breve, dei Robot. Una dimestichezza soprattutto in termini di relazione e “modello mentale” (la normalità in termini di percezione e loro utilizzo).

Dunque, la Robotica, non sarà un bene esclusivo di un’élite di scienziati chini ad allestire manoscritti intellettualmente impegnativi, bensì indirizzata – con alte probabilità – già alla prossima generazione dove interagire con un robot umanoide sarà del tutto naturale.  Il cuore della Robotica è da intercettare nell’Intelligenza Artificiale, che progetta e adatta ai vari ambienti operativi, algoritmi in grado emulare comportamenti umani anche complessi. In un versante più speculativo Haugeland (1981) la definisce «lo studio di come rendere i calcolatori capaci di pensare nel senso letterale del termine».

Lo scopo della nascita dell’Intelligenza Artificiale è relativo a quello di memorizzare, organizzare e trasmettere ma soprattutto alleggerire il carico cognitivo dell’operatore umano che può così delegare al cervello artificiale una parte consistente dei compiti algoritmici realizzati con uno “stile” da problem solver; ma per ottenere un’azione tangibile nell’ambiente l’intermediario è la Robotica, il connubio tra l’intelligenza artificiale e la meccatronica.                                                                                                                         Inizialmente la robotica ha avuto fiorenti sviluppi solo in campo industriale. Da pochi decenni si è pensato di far entrare i Robot nelle mura domestiche dotandoli di tratti umanoidi. I robot sono pronti a riempire un numero crescenti di ruoli nella società di oggi, come l’automazione industriale per le applicazioni di servizio di assistenza medica e di intrattenimento (Feil-Seifer, Matarić, 2009); anche se oggi è innanzitutto un concentrato meccatronico di ingranaggi, motori, elettronica e sensori che, nel tentativo di avvicinarsi alle capacità di un essere umano, diventa tremendamente complesso (Cingolani, Metta, 2015). Tuttavia larghi progressi si son manifestati nell’ambito della robotica di servizio e la robotica di assistenza (Engelberger,1989) che includono un ampio spettro di settori applicativi, come ad esempio assistenti ufficio (Asoh et al., 1997; Green et al., 2000), ausili per la mobilità autonoma (Matari, 2007), e robot didattici (Tartaro, Cassell, 2006).

La ricerca sulla robotica di assistenza comprende i robot riabilitativi (Burgar et al., 2002; Dubowsky wt al. 2000), robot sedia a rotelle e altri aiutanti di mobilità (Aigner, 1999; Glover et al., 2003), robot da compagnia (Baltus, 2000; Plaisant, 2000), bracci manipolatori per disabili fisici (Giminez et al., 2003; Graf, 2002), e robot educativi (Kanda et al., 2003). Questi robot sono destinati ad essere utilizzati in una vasta gamma di ambienti tra cui scuole, ospedali e case. In passato, la robotica assistitiva è stata sviluppata per aiutare le persone attraverso l’interazione fisica. Questa definizione è stata ampliata negli ultimi anni, in risposta al suo crescente campo, in cui, ha fornito aiuto attraverso l’interazione sociale definendo così un nuovo settore: la Socially Assistive Robotics (SAR) per la ricerca con potenziali benefici per la cura degli anziani, l’educazione, le persone con disturbi cognitivi e sociali, e la riabilitazione, ecc. La SAR è l’intersezione della robotica di assistenza, che si concentra sui robot e il cui obiettivo primario è l’assistenza, e la robotica socialmente interattiva (Fong, 2002) che riguarda i robot in cui la caratteristica principale è l’interazione sociale.    Mentre il punto forte della robotica educativa è quello di aver coniugato il gioco con l’apprendimento. La conoscenza prodotta, di tipo condiviso, si realizza con ciò che riguarda l’edutainment (education/entertainment) o di “imparare giocando” che, sin dagli anni ottanta, i teorici dell’apprendimento di matrice costruttivista, avevano postulato essere la chiave per la promozione e lo sviluppo di un apprendimento significativo e persistente nel tempo.

Altri settori importanti di applicazione riguardano la medicina (dal “chirurgo-robot” alle nanotecnologie); l’ambito militare (come il “robot artificiere”); la “casa intelligente” (la domotica); le operazioni di soccorso (“robot di salvataggio”) e via dicendo. Ma l’applicazione che ci riguarda più da vicino e che desta maggior interesse e curiosità è certamente quella della robotica umanoide; che sarà trattata nel prossimo articolo.

Da un personal cell ad un personal computer, in futuro ci aspetterà un personal robot?

In realtà questo è il presente.

di Claudio Lombardo

FONTI

  1. Roberto Cingolani, Giorgio Metta. Umani e Umanoidi. Vivere con i Robot, Il Mulino, 2015.
  2. Haugeland, J., (1981). Artificial Intelligence: The very idea. MIT Press, Cambridge, MA. Trad. it.( 1988) Intelligenza artificiale: il significato di un’idea, Bollati Boringhieri, Torino.
  3. Feil-Seifer, David, and Maja J. Matarić. “Human robothuman–robot interaction (hri) interactioninteraction human robot.” Encyclopedia of complexity and systems science. Springer New York, 2009. 4643-4659.
  4. J. F. Engelberger. Robotics in Service. MIT Press, 1989.
  5. H. Asoh, S. Hayamizu, I. Hara, Y. Motomura, S. Akaho, and T. Matsui. Socially embedded learning of the office-conversant mobile robot jijo-2. In Internation Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI), Nagoya, Japan, August 1997.
  6. A. Green, H. Huttenrauch, M. Norman, L. Oestreicher, and K.S. Eklundh. User centered design for intelligent service robots. In Proceedings of the International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, pages 161–166, Osaka, Japan, September 2000.
  7. A. Tartaro and J. Cassell. Authorable virtual peers for autism spectrum disorders. In Combined Workshop on Language enabled educational technology and development and evaluation of robust dialog system, ECAI, 2006.
  8. C. Burgar, P. Lum, P. Shor, and H. van der Loos. Development of robots for rehabilitation therapy: The palo alto va/standford experience. Journal of Rehabilitation Research and Development, 37(6):663–673, Nov-Dec 2002.
  9. S. Dubowsky, F. Genot, S. Godding, H. Kozono, A. Skwersky, H. Yu, and L. Shen Yu. PAMM – a robotic aid to the elderly for mobility assistance and monitoring. In IEEE International Conference on Robotics and Automation, volume 1, pages 570–576, San Francisco, CA, April 2000.
  10. P. Aigner and B. McCarragher. Shared control framework applied to a robotic aid for the blind. Control Systems Magazine, IEEE, 19(2):40–46, April 1999.
  11. J. Glover, D. Holstius, M. Manojlovich, K. Montgomery, A. Powers, J. Wu, S. Kiesler, J. Matthews, and S. Thrun. A robotically-augmented walker for older adults. Technical Report CMU-CS-03-170, Carnegie Mellon University, Computer Science Department, Pittsburgh, PA, 2003.
  12. G. Baltus, D. Fox, F. Gemperle, J. Goetz, T. Hirsh, D. Magaritis, M. Montemerlo, J. Pineau, N. Roy, J. Schulte, and S. Thrun. Towards personal service robots for the elderly. In Proceedings of the Workshop on Interactive Robots and Entertainment, Pittsburgh, PA, April-May 2000.
  13. C. Plaisant, A. Druin, C. Lathan, K. Dakhane, K. Edwards, J. Vice, and J. Montemayor. A storytelling robot for pediatric rehabilitation. In Proceedings of the Fourth International ACM Conference on Assistive Technologies, pages 50–55, Arlington, VA, 2000.
  14. A. Giminez, C. Balaguer, S. M. Sabatini, and V. Genovese. The MATS robotic system to assist disabled people in their home environments. In Proceedings of the International Conference on Intelligent Robots and Systems, volume 3, pages 2612–2617, Las Vegas, Nevada, October 2003.
  15. B. Graf, M. Hans, J. Kubacki, and R. Schraft. Robotic home assistant care-o-bot II. In Proceedings of the Joint EMBS/BMES Confrerence, volume 3, pages 2343–2344, Houston, TX, October 2002.
  16. T. Kanda, T. Hirano, D. Eaton, and H. Ishiguro. Person identification and interaction of social robots by using wireless tags. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2003), pages 1657–1664, Las Vegas, NV, October 2003.
  17. Fong TW, Nourbakhsh I, Dautenhahn K (2002) A Survey of Socially Interactive Robots: Concepts, Design, and Applications. Robotics and Autonomous Systems 42: 142–166.

FONTI SITOGRAFICHE

www-psicologi-online.it / La robotica educativa come strumento di apprendimento e creatività.