Il robot del futuro riuscirà ad adattarsi a qualsiasi contesto sociale imparando come un bambino: sarà un “robot cognitivo”, come lo definisce Minoru Asada, direttore della divisione di robotica e neuroscienze cognitive dell’Università di Osaka. Asada è il padre di “CB2”, il bambino-androide dotato di corpo biomimetico in silicone, e “Affetto”, robot dotato di espressioni facciali sorprendentemente realistiche, studiate per trasmettere le “emozioni” della macchina. È lo stesso ambito di ricerca che in Italia – grazie a Giulio Sandini e Giorgio Metta dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova – ha prodotto iCub, il bambino robot. Al Festival della Scienza di Genova (25 ottobre – 4 novembre) Asada insieme a Giulio Sandini e Alessandra Sciutti dell’IIT, parteciperà all’incontro “Robot e bambini. Come le macchine possono imparare dai più picc…
Il robot del futuro riuscirà ad adattarsi a qualsiasi contesto sociale imparando come un bambino: sarà un “robot cognitivo”, come lo definisce Minoru Asada, direttore della divisione di robotica e neuroscienze cognitive dell’Università di Osaka. Asada è il padre di “CB2”, il bambino-androide dotato di corpo biomimetico in silicone, e “Affetto”, robot dotato di espressioni facciali sorprendentemente realistiche, studiate per trasmettere le “emozioni” della macchina. È lo stesso ambito di ricerca che in Italia – grazie a Giulio Sandini e Giorgio Metta dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova – ha prodotto iCub, il bambino robot. Al Festival della Scienza di Genova (25 ottobre – 4 novembre) Asada insieme a Giulio Sandini e Alessandra Sciutti dell’IIT, parteciperà all’incontro “Robot e bambini. Come le macchine possono imparare dai più piccoli”, il 2 novembre (ore 15.30, Palazzo Ducale).
Professor Asada, come renderà più umani i robot?
"L’idea di fondo è ispirarci allo sviluppo dei bambini per costruire un robot in grado di “crescere” acquisendo gradualmente competenze sempre più complesse. Sono sia l’interazione fisica del robot con il suo ambiente che quella sociale con gli esseri umani che consentono al robot di dare una struttura alle informazioni che raccoglie con i suoi sensori. Chi programma, oggi, i robot che acquistiamo per portarceli a casa, deve aver già codificato a monte ogni possibile situazione, e il robot non fa altro che seguire il suo programma. Invece il robot cognitivo avrà la capacità di imparare, e adattarsi a una certa casa e ad una persona specifica, senza seguire rigidamente istruzioni preesistenti. Però nel modellare un robot sullo sviluppo del bambino c’è un problema".
Quale?
"Lo sviluppo del bambino ha ancora molti aspetti enigmatici. Da un lato questo complica la costruzione di un robot-bambino, ma dall’altro la rende ancora più preziosa anche per gli scienziati cognitivi: possiamo indagare più a fondo sullo sviluppo umano attraverso uno strumento come il robot che offre risultati riproducibili e un livello di controllo totale".
Costruire i robot per capire i bambini. Ed usare questa conoscenza per costruire robot ancora più umani, in una sorta di circolo virtuoso?
"Sì. Consideriamo, ad esempio, il fenomeno dei neuroni-specchio, ovvero quei neuroni motori, scoperti da Rizzolatti e Gallese, che si attivano sia quando compiamo un’azione che quando vediamo altri compierla. La loro origine è misteriosa. Ma i robot possono aiutarci a spiegarla come un effetto dello sviluppo del sistema visivo. Prendiamo un robot-bambino dotato di una bassa risoluzione visiva: quando davanti a sé vedrà del movimento, non farà differenza tra le sue azioni, come passarsi una mano davanti al volto, e l’azione di uno scienziato che passi una mano davanti al volto del robot. E associerà entrambi gli eventi a un unico comando motorio. Se il robot “cresce”, ovvero se migliorano le sue capacità, compresa la risoluzione visiva, sarà in grado di differenziare visivamente le sue azioni e quelle degli altri. Ma il comando motorio, per via del modo indifferenziato in cui il robot lo aveva appreso nella sua “infanzia”, si attiverà ancora allo stesso modo sia quando il robot muove la sua mano che quando vede muoversi la mano altrui. Proprio come avviene con i neuroni specchio. E anche nei bambini si ha un affinamento progressivo della vista. Così la robotica ci fornisce una soluzione a un mistero dello sviluppo umano".
Lei studia anche i “robot affettivi”. A cosa servono?
"Prendiamo il Giappone e l’Italia, Paesi con un’età media avanzata: sarà necessario a molti anziani dotarsi di un robot badante. E per compiti così delicati è importante che i robot sappiano riconoscere le emozioni degli umani di cui dovranno avere cura. E fornire un supporto non solo fisico, ma anche affettivo".
Un robot potrà mai diventare emotivo?
"Certo, attraverso l’interazione con l’uomo. Come avviene con i bambini: alla nascita i bambini hanno emozioni generiche, elementari. E non padroneggiano ancora le espressioni. Quando il bambino interagisce con il genitore, e ad esempio piange perché ha male al pancino, il genitore lo consola facendo una faccia dispiaciuta, e il bambino impara ad associare quell’espressione intristita al suo dolore. La prossima volta che non si sente bene, il bimbo farà propria l’espressione che ha appreso. Allo stesso modo potremo costruire robot che apprendono le emozioni e provano a riprodurle quando ciò è appropriato".
Lei ha fondato la RoboCup, la competizione calcistica per robot che ha come traguardo, per il 2050, la costruzione di una squadra di robot capaci di battere la squadra umana campione del mondo. Ci si riuscirà?
"Non so dirlo, ma in realtà ciò che vogliamo è facilitare lo sviluppo di un robot “umano”, perché se un robot riesce a battere i campioni del mondo di calcio significa che è capace di fare tutto ciò che facciamo. E può svolgere qualsiasi funzione utile nella società».
Professor Asada, come renderà più umani i robot?
"L’idea di fondo è ispirarci allo sviluppo dei bambini per costruire un robot in grado di “crescere” acquisendo gradualmente competenze sempre più complesse. Sono sia l’interazione fisica del robot con il suo ambiente che quella sociale con gli esseri umani che consentono al robot di dare una struttura alle informazioni che raccoglie con i suoi sensori. Chi programma, oggi, i robot che acquistiamo per portarceli a casa, deve aver già codificato a monte ogni possibile situazione, e il robot non fa altro che seguire il suo programma. Invece il robot cognitivo avrà la capacità di imparare, e adattarsi a una certa casa e ad una persona specifica, senza seguire rigidamente istruzioni preesistenti. Però nel modellare un robot sullo sviluppo del bambino c’è un problema".
Quale?
"Lo sviluppo del bambino ha ancora molti aspetti enigmatici. Da un lato questo complica la costruzione di un robot-bambino, ma dall’altro la rende ancora più preziosa anche per gli scienziati cognitivi: possiamo indagare più a fondo sullo sviluppo umano attraverso uno strumento come il robot che offre risultati riproducibili e un livello di controllo totale".
Costruire i robot per capire i bambini. Ed usare questa conoscenza per costruire robot ancora più umani, in una sorta di circolo virtuoso?
"Sì. Consideriamo, ad esempio, il fenomeno dei neuroni-specchio, ovvero quei neuroni motori, scoperti da Rizzolatti e Gallese, che si attivano sia quando compiamo un’azione che quando vediamo altri compierla. La loro origine è misteriosa. Ma i robot possono aiutarci a spiegarla come un effetto dello sviluppo del sistema visivo. Prendiamo un robot-bambino dotato di una bassa risoluzione visiva: quando davanti a sé vedrà del movimento, non farà differenza tra le sue azioni, come passarsi una mano davanti al volto, e l’azione di uno scienziato che passi una mano davanti al volto del robot. E associerà entrambi gli eventi a un unico comando motorio. Se il robot “cresce”, ovvero se migliorano le sue capacità, compresa la risoluzione visiva, sarà in grado di differenziare visivamente le sue azioni e quelle degli altri. Ma il comando motorio, per via del modo indifferenziato in cui il robot lo aveva appreso nella sua “infanzia”, si attiverà ancora allo stesso modo sia quando il robot muove la sua mano che quando vede muoversi la mano altrui. Proprio come avviene con i neuroni specchio. E anche nei bambini si ha un affinamento progressivo della vista. Così la robotica ci fornisce una soluzione a un mistero dello sviluppo umano".
Lei studia anche i “robot affettivi”. A cosa servono?
"Prendiamo il Giappone e l’Italia, Paesi con un’età media avanzata: sarà necessario a molti anziani dotarsi di un robot badante. E per compiti così delicati è importante che i robot sappiano riconoscere le emozioni degli umani di cui dovranno avere cura. E fornire un supporto non solo fisico, ma anche affettivo".
Un robot potrà mai diventare emotivo?
"Certo, attraverso l’interazione con l’uomo. Come avviene con i bambini: alla nascita i bambini hanno emozioni generiche, elementari. E non padroneggiano ancora le espressioni. Quando il bambino interagisce con il genitore, e ad esempio piange perché ha male al pancino, il genitore lo consola facendo una faccia dispiaciuta, e il bambino impara ad associare quell’espressione intristita al suo dolore. La prossima volta che non si sente bene, il bimbo farà propria l’espressione che ha appreso. Allo stesso modo potremo costruire robot che apprendono le emozioni e provano a riprodurle quando ciò è appropriato".
Lei ha fondato la RoboCup, la competizione calcistica per robot che ha come traguardo, per il 2050, la costruzione di una squadra di robot capaci di battere la squadra umana campione del mondo. Ci si riuscirà?
"Non so dirlo, ma in realtà ciò che vogliamo è facilitare lo sviluppo di un robot “umano”, perché se un robot riesce a battere i campioni del mondo di calcio significa che è capace di fare tutto ciò che facciamo. E può svolgere qualsiasi funzione utile nella società».