Intelligenza artificiale e robotica: dove ci sta portando la tecnologia?

Quando si parla di robot e intelligenza artificiale (IA), in genere le opinioni si dividono in due categorie: quelle di chi ritiene che macchine sempre più intelligenti siano un beneficio per l’umanità e quelle di coloro che ritengono che le stesse macchine intelligenti mettano in pericolo i posti di lavoro, se non le fondamenta stesse della società umana.

Per quanto riguarda l’intelligenza artificiale, è talmente integrata nella nostra vita quotidiana che è difficile rendersi conto che stiamo vivendo la vita che eravamo soliti vedere nei film di fantascienza. Entriamo in una stanza, diciamo alle luci di accendersi, chiediamo al nostro telefono di visualizzare le ultime notizie, che potrebbero includere i più recenti progressi nei veicoli a guida automatica. L’intelligenza artificiale è già parte della vita moderna, rendendo più facili e pratiche le attività quotidiane mentre deleghiamo sempre più responsabilità della nostra umanità quotidiana a una macchina.

Ma quanto dobbiamo davvero preoccuparci di robot sempre più intelligenti? Per coloro che non seguono da vicino la tecnologia, potrebbe essere sorprendente apprendere quanto rapidamente stia avanzando la combinazione di robotica e intelligenza artificiale. I robot e l’IA sono qualcosa da temere o da accogliere?

Uno studio della Oxford University ha stimato che negli Stati Uniti il 47% dei lavori potrebbero essere sostituiti da robot e tecnologie automatizzate entro i prossimi due decenni. Un’autorità della tecnologia come Elon Musk ritiene che l’IA sia probabilmente la “più grande minaccia per l’esistenza dell’umanità”.

D’altra parte, molti dei posti di lavoro che vengono persi a causa dell’automazione sono ripetitivi o puramente transazionali. I robot stanno anche subentrando in lavori che sono fisicamente impegnativi, onerosi o anche pericolosi. Questi lavori vanno dalla saldatura in una linea di produzione alle ispezioni di piattaforme petrolifere remote fino al disinnesco di ordigni esplosivi. E se il trasferimento del lavoro è senz’altro parte dell’automazione, allo stesso modo lo è la creazione del lavoro. Con la progressiva automatizzazione dei lavori, più lavori saranno creati nei campi più tecnici e creativi che supportano l’automazione (formazione, costruzione, implementazione, manutenzione, riparazione, sviluppo).

Con più di 8,6 milioni di robot in attività e il campo dell’IA considerato il principale trend tecnologico del 2017, ci troviamo sempre più a guardare a un futuro in cui i robot cognitivi saranno in grado di apprendere e ragionare e reagire con comportamenti intelligenti in risposta ad ambienti complessi.

Con la sempre maggiore integrazione dei robot con l’intelligenza artificiale, stiamo ponendo le basi per i robot autonomi che saranno in grado di imparare dall’esperienza e analizzare e generare linguaggio, tra le altre azioni e reazioni a livello superiore, donando loro uno stato di funzionamento che somiglia molto da vicino alla coscienza.

Per tentare di risolvere i punti di vista opposti relativi ai robot cognitivi, noi di Newark element14 abbiamo passato in rassegna le soluzioni di robotica e IA più innovative che saranno utilizzate in futuro in ospedali, officine e luoghi di lavoro. Da questa analisi, abbiamo sottolineato tre tendenze chiave che prevediamo aiuteranno a definire la robotica e l’automazione intelligente nei prossimi cinque anni.

1. I robot avranno presto l’aspetto e i movimenti molto più simili a quelli degli esseri umani

Nonostante ciò che vediamo nei film, la maggior parte dei robot oggi non assomiglia nemmeno lontanamente agli uomini né ha caratteristiche umanoidi. La maggior parte dei robot impiegati nella produzione automatizzata dispone di braccia per sollevare, serrare o saldare ma possiede altre caratteristiche umane. Ciò è dovuto in parte al cosiddetto effetto “valle perturbante“, un’ipotesi estetica secondo la quale quando le caratteristiche hanno l’aspetto e i movimenti simili, ma non esattamente uguali, a quelli degli esseri viventi, la reazione tipica è una di disagio e persino repulsione. Di conseguenza, la produzione di robotica si è concentrata molto di più sullo sviluppo di macchine autonome piuttosto che sui tradizionali robot umanoidi.

Tuttavia, la situazione sta cambiando. Poiché i robot stanno progressivamente sostituendo i lavoratori in diversi servizi e contesti sociali (ospedali, case di cura, ecc.), la necessità di caratteristiche antropomorfe e schemi di reazione più “umani” diventa sempre più importante.

Riteniamo che gli ingegneri che progettano i robot utilizzeranno sempre più fattori di forma semi-umanoidi, che manterranno la forma di una macchina tradizionale, introducendo allo stesso tempo caratteristiche umane molto basilari, persino da cartone animato. Un esempio recente è Baxter, un robot appena lanciato dall’azienda di Boston Rethink Robotics. Mentre il corpo di Baxter è il tipo braccio per una linea di produzione, la sua interfaccia è stata dotata di due occhi da cartone animato sensibili al movimento. Tali modelli molto probabilmente saranno il futuro della robotica rivolta al pubblico.

È troppo presto per sapere se i robot dall’aspetto umano aumenteranno o diminuiranno le perplessità che alcune persone nutrono verso i robot, in particolare da quando i robot umanoidi autonomi hanno iniziato ad affiancare gli esseri umani sui luoghi di lavoro. Anche se i vantaggi dei lavoratori robotici sono ovvi – sono instancabili, raramente commettono errori e non chiedono aumenti di stipendio – è facile immaginare che gli esseri umani possano considerare la perfettibilità dei robot umanoidi un pericolo.

Nel frattempo, man mano che i robot vengono dotati di caratteristiche più umane, essi stanno rapidamente conquistando capacità quasi umane grazie ai progressi nell’intelligenza artificiale. L’apprendimento approfondito per rinforzo (deep reinforcement learning), un’area dell’apprendimento automatico ispirata dalla psicologia comportamentale, si ispira al modo in cui gli animali e gli esseri umani apprendono i comportamenti sulla base dei risultati positivi o negativi. Utilizzando questo approccio, un robot dotato di sensori potrebbe apprendere come uscire da un labirinto per tentativi successivi, associando risultati positivi con le azioni che hanno portato ad essi.

Combinando l’apprendimento approfondito per rinforzo con le reti neurali profonde, che sono realizzate in base ad algoritmi in grado di valutare i dati per pertinenza, è possibile dotare le macchine della capacità di generare comportamenti intelligenti e affrontare situazioni complesse tramite la modellazione della psicologia umana per prendere decisioni sempre più intelligenti. È stato questo tipo di sperimentazione per tentativi successivi, insieme all’analisi delle partite precedenti, che ha addestrato il programma AlphaGo che ha battuto il campione umano di Go nel 2016.

Applicato alla robotica, l’apprendimento per rinforzo darà luogo a macchine i cui schemi comportamentali saranno sempre più simili a quelli di un essere senziente, con vantaggi per le applicazioni in aree quali la guida automatica e l’automazione industriale. Dal momento che i robot sono sempre più integrati con le tecnologie che consentono loro di svolgere non solo attività altamente sofisticate ma anche di imparare dalle proprie esperienze, essi saranno anche in grado di ricoprire ruoli che richiedono processi decisionali. Ciò si rivelerà utile soprattutto in ambienti pericolosi o inospitali per gli esseri umani.

Come ha notato la studiosa di tecnologia sociale Sherry Turkle, “un volto robotico è un facilitatore. Ci stimola a immaginare che i robot possano prendere il nostro posto e che sia possibile per noi prendere il loro”. Man mano che l’intelligenza artificiale diventa ancora più potente, sembra sempre più probabile che i nostri posti possano essere intercambiabili in diverse situazioni.

2. L’IoT sposterà i robot dal funzionale al sociale

Attualmente, la maggior parte dei robot rivolti ai consumatori sono progettati per svolgere attività puramente funzionali. Dai droni per consegne aeree gli aspirapolvere Roomba, la maggior parte dei robot è programmata puramente per servire, non per comunicare.

Per i prossimi cinque anni, prevediamo che questa relazione inizierà ad evolversi, con applicazioni di assistente personale come Siri di Apple che stanno già abituando i consumatori all’idea di parlare ai dispositivi in modo naturale. Con i software di riconoscimento vocale e di immagini avanzati combinati con l’intelligenza artificiale sono stati oggi adottati in tutto il settore della robotica, ci aspettiamo di vedere un rapido passaggio da macchine funzionali a “compagni” sociali.

Questi robot sociali esistono già. RoboKind ha lanciato Milo, un compagno robotico progettato per aiutare i bambini affetti da autismo a sviluppare le proprie capacità sociali. Il sito di crowdfunding Indiegogo ha raccolto più di 2,2 milioni di dollari per lo sviluppo di JIBO, un “aiutante” autonomo per la casa.

Anche la nascita dell’Internet of Things sta innescando l’avanzamento di robot per consumatori più intelligenti e consapevoli del contesto. Con quasi 25 miliardi di dispositivi connessi nel mondo, robot come JIBO sono ora in grado di funzionare in un contesto sociale come risultato delle loro interazioni con i vari dispositivi connessi che li circondano. Più sensori e dispositivi (e, in definitiva, robot) sono aggiunti a questa rete, più “intelligenti” queste macchine possono diventare.

3. L’hardware a basso costo promuoverà la robotica di consumo

Soprattutto, la principale forza trainante della robotica di consumo sarà la riduzione del costo dei singoli componenti hardware. In parte, questa riduzione è favorita dalla popolarità degli smartphone, con molti componenti in comune con la robotica (telecamere, sensori, riconoscimento vocale) che oggi sono prodotti in massa per l’uso nei telefoni cellulari. Di conseguenza, l’idea di avere un robot personale non è più un sogno riservato ai multi-milionari, ma qualcosa che diventerà presto una realtà per le persone in ogni parte del mondo.

Inoltre, secondo le ricerche condotte da Dmitry Grishin, capo di Grishin Robotics, il più grande fondo di venture capital del mondo dedicato unicamente ai robot, il futuro della robotica è guidato anche dalla crescente diffusione dell’elettronica a basso costo, come le schede open source Raspberry Pi e Arduino. Questi componenti poco costosi ma potenti hanno guidato una rinascita del movimento della robotica domestica, con gli appassionati in grado di realizzare i propri dispositivi autonomi per una frazione del prezzo che i componenti necessari avevano in passato.

Con la riduzione dei costi che aiuta ad aprire la robotica a un pubblico molto più vasto, ci aspettiamo di vedere un significativo aumento del numero di start-up orientate ai robot nei prossimi cinque anni. Allo stesso tempo, tuttavia, i circuiti a basso costo non saranno necessariamente sufficienti per guidare questo nuovo movimento. Un alimentatore adeguato ed efficiente sarà ancora un problema significativo per la robotica di consumo, con molti robot ancora alle prese con un rapporto “peso-potenza” non uniforme. Inoltre, la quantità di potenza di elaborazione necessaria per eseguire i complessi algoritmi di intelligenza artificiale che “umanizzeranno” i comportamenti robotici è notevole e, almeno per il momento, limita lo sviluppo dei robot cognitivi ai laboratori di ricerca ben equipaggiati.

Purtroppo, mentre la legge di Moore può avere contribuito a ridurre in maniera significativa la dimensione e i costi di circuiti interni, le batterie, i motori e i processori devono continuare a diventare più efficienti in modo da rendere la robotica di consumo più mobile, autonoma e conveniente.

di Cliff Ortmeyer, Global Head of Technical and Commercial Marketing, Farnell element14