Cani robot si muovono come veri animali grazie a una IA innovativa: perché è così preziosa
I ricercatori hanno sviluppato un'intelligenza artificiale (IA) rivoluzionaria per i cani robot, in grado di far percorrere loro qualunque tipo di terreno accidentato – anche mai attraversato prima – come farebbe un vero animale. Il nuovo modello è il primo framework che permette a questi robot di adattarsi a terreni sconnessi in tempo reale, adattando andatura e movimenti sulla base delle asperità e ciò che hanno imparato in precedenza. Si tratta di una differenza sostanziale con le IA per cani robot della precedente generazione, che permettevano sì di affrontare percorsi accidentati, ma solo sulla base di programmi preimpostati. In questo caso il robot risponde autonomamente e nel modo più efficace possibile all'ambiente circostante. Ciò, in determinati contesti, può fare la differenza anche tra la vita e la morte. Basti pensare a un cane robot di soccorso inviato tra le macerie di un palazzo crollato; solo adattandosi dinamicamente al percorso sconosciuto che ha davanti riuscirebbe a completare la propria missione, raggiungendo e individuando eventuali superstiti. Si tratta dunque di un'evoluzione sostanziale.
A mettere a punto l'innovativa IA per cani robot sono stati i due scienziati Joseph Humphreys e Chengxu Zhou, rispettivamente della Facoltà di Ingegneria Meccanica dell'Università di Leeds e del Dipartimento di Informatica dello University College London. I due ricercatori hanno approntato la nuova IA mettendo a punto un framework di apprendimento con rinforzo profondo su un computer; in parole semplici, si tratta di un insieme di software che per permette all'IA di imparare attraverso le interazioni con ambienti complessi. La fonte di ispirazione per i due ricercatori è stata quella del reale comportamento animale, con tre punti saldi: risparmio energetico, adattabilità dei movimenti in base alle asperità del terreno e la memoria dell'andatura. Unendo queste tre cose è possibile ottenere dei movimenti sempre più fluidi e naturali, che migliorano anche in virtù dell'esperienza acquisita.
Un dettaglio particolarmente affascinante di questo lavoro risiede nel fatto che l'IA è stata addestrata su un computer e poi è stata scaricata nel cane robot, chiamato Clarence; non è stato il robot a imparare a come camminare sui terreni accidentati, ma il suo “cervello” è stato caricato con i dati per compiere questa operazione, ottenendo immediatamente il successo una volta messo alla prova. “È simile a Matrix, quando l'abilità di Neo nelle arti marziali viene scaricata nel suo cervello, ma non si sottopone ad alcun addestramento fisico nel mondo reale”, ha spiegato in un comunicato stampa con un convincente parallelismo il dottor Humphreys.
Il robot, come mostra il video soprastante, è stato messo alla prova su molteplici superfici, da pavimenti pieni di tavole di legno a manti erbosi con fango, passando per ghiaia, trucioli, piattaforme instabili e altre condizioni accidentate. Nel test più estremo è stato presto a colpi di scopa sulle zampe per verificare se fosse in grado di adattarsi anche in situazioni emergenziali (immaginate le macerie che possono franare sotto al peso del robot). In tutti i casi, grazie all'innovativa IA, Clarence è riuscito a superare con successo i percorsi, rispondendo e adattandosi agli imprevisti come avrebbe fatto un vero mammifero in una situazione del genere. Tutto questo può comportare enormi benefici non solo nel caso delle operazioni di soccorso dopo un disastro, ma anche in molti altri contesti, dall'esplorazione spaziale ai lavori all'aperto. “La nostra visione a lungo termine è quella di sviluppare sistemi di intelligenza artificiale incarnati, tra cui robot umanoidi, che si muovano, si adattino e interagiscano con la stessa fluidità e resilienza degli animali e degli esseri umani”, ha chiosato il professor Zhou.
Recentemente ha aperto in Italia il primo negozio di cani robot, i cui prezzi oscillano dai 2.000 ai 10.000 Euro, per gli esemplari con prestazioni specializzate. Il cane robot Spot di Boston Dynamics fa invece la guardia attorno alla Casa Bianca, grazie ai molteplici sensori "anti intrusione" di cui è dotato. I dettagli della nuova ricerca “Learning to adapt through bio-inspired gait strategies for versatile quadruped locomotion” sono stati pubblicati su Nature Machine Intelligence.
;Resize,width=346;)
;Resize,width=346;)
