Come apprendono i robot? Finora, principalmente tramite il supporto umano, con tecnici che programmano di continuo le azioni da svolgere. Ma le cose stanno cambiando. Un team di ricercatori della Columbia Engineering (Stati Uniti) ha infatti sviluppato una tecnologia che permette anche a un braccio robotico di apprendere e adattarsi osservando solamente se stesso, proprio come fanno gli esseri umani.
Come i robot imparano a muoversi osservando se stessi
Noi esseri umani apprendiamo spesso nuove abilità osservando noi stessi in azione, acquisendo consapevolezza dei movimenti che compiamo. Pensiamo, ad esempio, a quando impariamo a ballare: ci guardiamo allo specchio per correggere la postura e migliorare i passi.
Ecco, il braccio robotico sviluppato dalla Columbia Engineering adotta un principio simile. Grazie a una telecamera, è in grado di “osservarsi”, riconoscere la propria struttura fisica e apprendere i propri movimenti in autonomia.
Alla base di questa innovazione c’è un sofisticato sistema di intelligenza artificiale che utilizza tre reti neurali profonde, capaci di emulare le funzioni cerebrali. Queste reti analizzano dei video 2D provenienti da una singola telecamera, ricostruendo successivamente un modello 3D dei movimenti. In questo modo, il braccio robotico è in grado di sviluppare una “coscienza cinematica”, un’intuizione su come si muove il proprio corpo, simile a come un individuo si osserva nel riflesso di uno specchio.
Secondo Yuhang Hu, dottorando presso il Creative Machines Lab della Columbia University, questa nuova tecnica consentirà ai robot di adattarsi a danni e di apprendere “nuove abilità senza una costante programmazione umana“. Addirittura, questo nuovo sistema permetterà ai robot di identificare eventuali alterazioni, come una piega in un braccio, e aiutarli a regolare i movimenti per riprendersi da questo danno simulato.
Implicazioni future dell’autoapprendimento
L’autoapprendimento nei robot offre notevoli vantaggi in molteplici applicazioni pratiche. La capacità di recuperare da guasti imprevisti è cruciale in settori come la produzione, gli ambienti domestici e l’assistenza sanitaria. I robot dotati di questa tecnologia possono, ad esempio, riprendersi dopo aver urtato un oggetto, come un aspirapolvere che sbatte contro i mobili o un braccio robotico che viene spostato all’interno di un magazzino industriale.
L’implementazione di robot autonomi e auto-adattabili potrebbe rivoluzionare diversi settori, rendendo le macchine più indipendenti e meno dipendenti dall’intervento umano. Questo approccio potrebbe non solo migliorare l’efficienza operativa, ma anche accelerare l’adozione di robot in scenari di vita quotidiana e nel lavoro, aprendo nuove possibilità per il futuro della tecnologia robotica.
“Noi esseri umani non possiamo permetterci di accudire costantemente questi robot, riparare parti rotte e regolare le prestazioni. I robot devono imparare a prendersi cura di se stessi, se vogliono diventare veramente utili“, afferma Hod Lipson, professore di innovazione e presidente del Dipartimento di Ingegneria Meccanica. “Ecco perché l’auto-modellazione è così importante“.
