Embodied AI: come funziona l’IA incorporata

Per IA incorporata, o “Embodied AI” in inglese, s’intende l’intelligenza artificiale integrata nei sistemi fisici. È il caso, ad esempio, dei robot o di altre macchine autonome. Questo tipo di intelligenza artificiale interagisce direttamente con l’ambiente circostante e utilizza i segnali sensoriali per prendere decisioni in tempo reale e tradurle in azioni.

Tramite una combinazione di percezione, apprendimento e abilità motorie, l’IA incorporata è in grado di eseguire compiti che richiedono uno stretto legame tra analisi e azione. In questo modo sono possibili interazioni complesse in ambienti dinamici. In questo articolo ti spieghiamo come funziona e quali sono i campi di applicazione dell’IA incorporata.

Come funziona l’Embodied AI?

I vantaggi dell’IA incorporata derivano dall’integrazione dell’intelligenza artificiale (IA) nei sistemi fisici quali droni o robot di servizio. Questi sistemi interagiscono direttamente con l’ambiente circostante grazie all’interazione di diversi componenti. L’obiettivo della combinazione di diversi aspetti è la realizzazione efficiente e autonoma di compiti complessi. Tra gli aspetti necessari a questo scopo figurano:

• Sensori: sono fondamentali per il funzionamento dell’intelligenza artificiale. Le telecamere, i microfoni e i sensori tattili percepiscono l’ambiente fisico e registrano i dati relativi a luce, suono, tatto e movimento.
• Elaborazione dei dati: i dati raccolti vengono spesso elaborati in tempo reale utilizzando l’apprendimento automatico e le reti neurali. Partendo dai dati raccolti, l’IA impara a riconoscere gli schemi per poi prendere decisioni e reagire a nuove situazioni in autonomia.
• Abilità motorie: i dati elaborati sono alla base di tutti i processi decisionali dell’intelligenza artificiale relativi alle sue abilità motorie. Questi dati vengono utilizzati per controllare motori, parti mobili o articolazioni che eseguono poi azioni fisiche. Tra queste, ad esempio, la presa di oggetti, la mobilità all’interno di un ambiente e l’adattamento a condizioni mutevoli.
• Feedback: spesso l’Embodied AI si avvale di cicli di feedback, in modo che i risultati delle azioni siano immediatamente valutati e adoperati per adattare i comportamenti successivi. Questo fa sì che i sistemi migliorino continuamente le proprie capacità e siano quindi in grado di reagire in modo appropriato in ambienti dinamici.

In quali settori viene impiegata l’Embodied AI?

Il potenziale dell’IA incorporata è già ampiamente dimostrato da un gran numero di applicazioni in settori molto diversi tra loro. Si tratta di ambiti che traggono vantaggio dalla combinazione di interazione fisica e processo decisionale autonomo:

• Industria e produzione: è un settore che ricorre spesso all’Embodied AI sotto forma di robot industriali. Questi possono essere ad esempio destinati a lavori di saldatura o al confezionamento e al controllo qualità. I robot supportano o sostituiscono le attività umane monotone o pericolose grazie a un’applicazione precisa nei settori interessati.
• Guida autonoma: esistono numerosi utilizzi potenziali dell’IA nel trasporto stradale, ad esempio nel trasporto merci o nella mobilità urbana nel trasporto passeggeri. Le auto, gli autobus o i camion a guida autonoma e i droni utilizzano il supporto dell’IA per navigare in ambienti complessi, analizzare le situazioni di traffico e reagire a eventi imprevisti.
• Sanità: l’intelligenza artificiale non serve solo in medicina per analizzare meglio i dati delle risonanze magnetiche e di altri metodi diagnostici. I robot aiutano anche in aree diverse come le operazioni, l’assistenza e la riabilitazione migliorando il supporto dei pazienti e alleggerendo il carico del personale medico.
• Gastronomia e servizi: in ristoranti, alberghi, aeroporti e strutture pubbliche, i robot supportati dall’intelligenza artificiale sono in grado di accogliere la clientela e fornire informazioni. Anche le funzioni di pulizia avanzate e la consegna di merci sono campi di applicazione per gli aiutanti autonomi.
• Logistica di magazzino: in questo caso, i robot si occupano di compiti quali il prelievo e il trasporto delle merci e la gestione dei livelli delle scorte, aumentando l’efficienza e l’accuratezza della catena di approvvigionamento.
• Smart home (domotica): nel settore privato, gli aspirapolvere e i tosaerba robotizzati sono un esempio diffuso del ricorso all’IA incorporata in un ambiente domestico. Questi robot si servono dell’intelligenza artificiale anche per scansionare l’ambiente e reagire agli ostacoli durante le proprie attività.

Qual è lo stato di sviluppo dell’IA incorporata?

Lo stato di avanzamento della tecnologia è migliorato significativamente negli ultimi anni ed è tutt’oggi in fase di continua innovazione. Gli sviluppi dell’IA sono particolarmente evidenti nei seguenti punti:

• Robotica e tecnologia dei sensori: i robot di oggi si avvalgono di sensori avanzati in grado di riconoscere con precisione l’ambiente circostante. Ciò consente ai sistemi supportati dall’intelligenza artificiale di riconoscere gli oggetti, evitare gli ostacoli e quindi svolgere anche compiti complessi.
• Veicoli a guida autonoma: in ambienti controllati come le fabbriche, i veicoli autonomi sono già in grado di svolgere un’ampia gamma di compiti. Nel traffico stradale pubblico, l’IA incontra ripetutamente sfide impreviste che possono essere superate in modo sempre più efficace attraverso la formazione continua e l’analisi e la valutazione dei dati esistenti.
• Abilità cognitive: grazie ad algoritmi sempre più avanzati, l’IA impara di più dall’esperienza e può quindi adattarsi meglio a situazioni dinamiche e complesse. Molti dei sistemi utilizzati oggi sono ancora relativamente specializzati e adattati a un campo di compiti ben definito, il che significa che la flessibilità delle prestazioni umane non può ancora essere completamente ricreata.
• Interazione con le persone: robot e sistemi di intelligenza artificiale vengono sempre più concepiti con un’attenzione particolare al fattore umano, al fine di fornire aiuto nell’assistenza, nei servizi e in casa. In questo senso sono importanti i progressi nell’elaborazione del linguaggio e nel riconoscimento emotivo. I sistemi oggi disponibili hanno ancora difficoltà a interpretare correttamente contesti sociali ed emotivi complessi.

Come può essere utilizzata l’Embodied AI nella pratica?

Alcune note aziende non solo hanno intrapreso test iniziali sul campo e creato prototipi in questo settore, ma hanno già sperimentato applicazioni adatte all’uso quotidiano. Tra gli esempi più noti figurano:

• Boston Dynamics: Spot, un robot a quattro zampe, viene utilizzato nei cantieri edili per svolgere, tra le altre cose, compiti di ispezione, mappatura e monitoraggio. Il robot è in grado di muoversi in ambienti complessi e non strutturati dove l’intervento umano è difficile o rischioso.
• Amazon Robotics: Amazon impiega robot autonomi nei suoi magazzini per prelevare e trasportare le merci. I robot si muovono all’interno dei magazzini ottimizzando così i processi della catena logistica.
• Intuitive Surgical: in chirurgia, il robot Da Vinci supporta l’esecuzione di procedure precise e mininvasive. In questo caso viene utilizzata una combinazione di controllo da parte di un chirurgo umano e di Embodied AI che unisce l’intuizione umana alla precisione robotica.

Conclusione: l’enorme potenziale dell’IA incorporata

Il ricorso all’Embodied AI consente di svolgere molti processi e compiti talvolta difficili o pericolosi con l’aiuto di macchine e robot. L’esecuzione precisa e la manovrabilità sempre migliore in situazioni dinamiche e complesse sono il punto di partenza per ulteriori possibili applicazioni volte a semplificare l’impegno degli esseri umani.