Archivio per la categoria ‘robot’

Dopo altre settimane di silenzio mi faccio risentire. Spero che questa sia la volta buona per garantire una continuità produttiva su postumano.

Scusatemi, ma come vi ho già spiegato la mia assenza dal cyberspazio è dovuta principalmente a degli impegni su più fronti.

Ogni volta che rimando un post mi sale l’angoscia. Basta. Ricominciamo adesso. Con una data simbolica: 11/11/11.

Vi propongo un articolo che ho scritto per il magazine di tecnologia T3, con cui collaboro da qualche mese.

Parlo della scuola del futuro. Ve lo consiglio perché in questo momento storico abbiamo bisogno di risorgere e forse la rivoluzione deve cominciare proprio dall’istruzione e dall’educazione che diamo alle nuovissime generazioni.

Quando ho capito qual è lo scenario che si prospetta nei paesi tecnologicamente più avanzati sono rimasto a bocca aperta. Avrete molto su cui discutere!

Parlerò di questo argomento anche sabato a Verissimo (Canale 5) e in parte anche domenica sera a Lilit (Rai Tre).

Scuola 2.0

L’Italia, il bel paese, il rinascimento, il genio dell’arte e dello stile, la profonda cultura radicata nelle antiche cittadine con le architetture stratificate appartenenti a differenti epoche storiche. Lo spirito della tradizione accademica e la qualità delle nostre scuole, delle Università arcaiche e prestigiose, delle immense e preziose biblioteche.

Ma siamo sicuri che sia ancora così importante perpetrare il classico programma di studi adottato dai nostri sistemi scolastici? Nell’era dell’informazione istantanea, dove il web sopperisce ogni lacuna intellettiva, non rischiamo di rimanere indietro, ingolfati da un sistema superato? In che modo dovremmo aggiornarci? Come sarà la scuola del futuro?

Per rispondere a queste domande bisogna guardare la direzione presa dagli altri paesi e individuare il sistema più efficiente. È inevitabile notare come l’oriente stia crescendo ininterrottamente ormai da una ventina d’anni, sia come potenza economica che nell’espansione della sua influenza culturale a livello mondiale. Giappone, Cina e Corea del Sud sono le “tigri asiatiche” che vivono nel rinascimento tecnologico.

Proprio nella Corea del Sud è in corso il più innovativo e visionario programma di sviluppo educativo che prevede l’utilizzo massiccio di insegnanti robot. Avete capito bene. Insegnanti robot. Il progetto vorrebbe introdurre i sistemi didattici automatici a qualsiasi livello di istruzione. Il periodo di sperimentazione, durato diverse settimane, ha avuto talmente successo che entro il 2013 tutti gli asili e le classi elementari usufruiranno di un insegnante non umano.

Inizialmente verranno impiegati come istruttori di inglese, una professione che altrimenti richiederebbe docenti stranieri. Le lezioni vengono precaricate nel robot, oppure possono essere svolte in streaming live, grazie alla telepresenza di un professore collegato a distanza. Dunque gli insegnanti umani non spariranno subito, ma verranno affiancati dai robot che serviranno come loro assistenti.

Gli insegnanti robot sono già utilizzati in Giappone. Anche se hanno ancora delle forti limitazioni, in poco tempo riusciranno a sviluppare delle capacità impensabili per gli insegnanti umani. Possono discutere qualsiasi materia umanistica e scientifica, hanno un proiettore per le immagini e la telepresenza, permette ai genitori di osservare i propri figli mentre sono in classe, ma non solo. Si possono chiamare “ospiti” e divulgatori per interagire direttamente con gli studenti in aula.

Sono usati anche come baby-sitter nei centri commerciali. La mamma registra il bimbo, lo affida al robot, va a fare la spesa e lo ritira all’uscita. Può sempre dare una sbirciatina e parlare con il figlio attraverso la telecamera e lo speaker del robot.

Ad oggi in Corea i robot sono utilizzati in 500 asili, ma entro il 2013 verranno impiegati in 8000 asili e classi elementari.

L’intento è anche di entusiasmare i ragazzini nei confronti della robotica, abituarli alla convivenza con le macchine intelligenti e invogliarli ad intraprendere una carriera ingegneristica nel campo della progettazione di nuovi robot.

Ma i bambini come hanno reagito di fronte ad una maestra robot? Benissimo. Si sentono più liberi e sereni. Sono completamente a proprio agio quando si interfacciano con un device che assomiglia ad un giocattolo. Non sono intimiditi da un adulto, hanno meno paura di commettere degli errori e l’apprendimento risulta più facile, naturale e divertente. Non dimentichiamoci inoltre che i robot hanno una pazienza infinita e una conoscenza enciclopedica di ogni materia.

Possiamo anche sorridere, ma state certi che molti altri paesi adotteranno lo stesso sistema. L’era dei robot potrebbe equivalere alla rincorsa spaziale degli anni ’60. Ci sono troppi interessi. E la Corea del Sud non scherza. Il loro ministero dell’istruzione scientifica e tecnologica ha annunciato un investimento di 2 miliardi di dollari per digitalizzare entro il 2015 tutti i libri scolastici. Non sarà solo un risparmio di carta, ma un modo completamente nuovo di studiare. Gli allievi potranno godersi i loro nuovi libri digitali interattivi, completi di ogni documento multimediale. Avranno accesso ovunque al wifi e al sistema di cloud computing della scuola per condividere con gli altri I propri progressi attraverso i forum e le chat.

Nella scuola 2.0 il libro non esisterà più. Non servirà più. Le informazioni saranno scelte individualmente dagli studenti che, guidati dai professori, collegheranno a piacere varie fonti, in modo da delineare un arazzo dettagliato e appassionante della materia che stanno studiando. Verranno premiati i collegamenti  e le condivisioni migliori, così da promuovere un lavoro collettivo.

Già adesso usiamo questo sistema quando navighiamo in rete. Saltando da un link all’altro il tempo vola. Pensate cosa significherebbe riuscire ad entusiasmare lo studente nella stessa maniera, anche quando esegue una ricerca sulla biologia molecolare… Questa sarà la grande rivoluzione dell’istruzione digitale.

Daniele Bossari

Immaginate uno sciame di microrobot spessi quanto un capello che nuotano attraverso i vasi sanguigni per riparare eventuali danni interni, o che sfrecciano nei chip dei computer per formare un blocco di sicurezza, o che saldano rapidamente il tessuto cardiaco lacerato. I ricercatori della University of California, Berkeley, Dartmouth College, e la Duke University hanno dimostrato come utilizzare un singolo segnale elettrico per comandare un gruppo di microrobot in grado di auto-assemblarsi in strutture più grandi. I ricercatori sperano di usare questo metodo per costruire tessuti biologici.

Finora il movimento delle minuscole macchine era generato attraverso dei campi magnetici. In questo modo piccoli oggetti potevano essere “spinti” anche all’interno dei vasi sanguigni. Ma per generare il giusto campo magnetico erano richieste complesse configurazioni di bobine e componenti specifici, rendendo difficile al robot lo svolgimento di un compito.

Bruce Donald, docente di informatica e biochimica presso la Duke, ha utilizzato un approccio diverso, sviluppando un microrobot che risponde al potenziale elettrostatico ed è alimentato dalla tensione generata da una superficie elettricamente organizzata. Il professore e il suo team hanno dimostrato che sono in grado di controllare un gruppo di questi microrobot per creare forme di grandi dimensioni. Riescono a farlo modificando il design dei singoli robot, in modo che ognuno risponda a porzioni di tensione con un’azione diversa, comportandosi proprio come uno sciame intelligente. Gli algoritmi di un computer variano la sequenza di tensione, spingendo i robot a muoversi in modo complesso.

“Una buona analogia è che abbiamo multiple auto telecomandate, ma solo un trasmettitore”, spiega Igor Paprotny, uno scienziato dell’Università di Berkeley e uno dei ricercatori a capo di questo progetto, presentato la scorsa settimana. Durante il suo intervento, ha mostrato una scatolina che conteneva una minuscola e sottilissima lastra grande quanto un’unghia. Su di essa c’erano più di 100 microrobot!

“L’alimentazione dei robot elettrostatici è fornita attraverso una serie di elettrodi montati direttamente sui microrobot”, dice Jason Gorman, un ricercatore di robotica nella Divisione Sistemi Intelligenti al NIST. “Per questo sono così compatti. Ognuno è lungo 120 micrometri. Possono essere addirittura incorporati all’interno di altre cose, come i chip dei computer. Nella prima fase ci siamo impegnati per riuscire a controllare un singolo robot in una zona predefinita su un substrato, ma per le applicazioni più interessanti bisogna controllare gruppi di robot, come una colonia di formiche.

Finora, Paprotny è stato in grado di controllare fino a quattro robot in una sola volta. Il progetto successivo è quello di adattare il setup in un ambiente liquido, in modo che i microrobot siano in grado di assemblare componenti di tessuto biologico secondo modelli che imitano la natura.

“Stiamo cercando di trovare dei modi di auto-assemblaggio di unità dei tessuti“, dice Ali Khademhosseini, professore associato presso l’Ospedale Brigham and Women’s presso la Harvard Medical School e uno specialista in ingegneria dei tessuti, che sta collaborando con Paprotny. “Nel corpo, i tessuti sono organizzati in modo gerarchico. Le unità si ripetono più e più volte per generare strutture di tessuto più grande”. Il tessuto muscolare, per esempio, è composto da piccole fibre, mentre il tessuto del fegato ha una forma esagonale che si ripete. Possiamo provare a combinare le cellule con diversi materiali nei sistemi di microfabbricazione, per creare strutture assemblate utilizzando le tecniche sviluppate da Igor.”

Il professore immagina squadre di robot che lavorano in parallelo trasportando cellule e gel per fabbricare diverse parti di un tessuto. “Possiamo usare i robot per l’assemblaggio. Le cellule, una volta combinate, si staccano dai robot, e si riorganizzano ulteriormente diventando indistinguibili dal tessuto naturale“. Inizialmente verranno create piccole porzioni di tessuti cardiaci, e in seguito i muscoli e le valvole, per assemblare poi il tutto in un cuore intero. Completamente creato dai microrobot.

Ecco i microrobot in azione. Bruce Donald spiega in modo chiaro il loro funzionamento. Il video risale alle prime sperimentazioni:

Nei laboratori della Lockheed Martin Technology hanno costruito un prototipo di un robot completamente autonomo in grado di agire e muoversi attorno agli umani senza essere scoperto.

Immaginatevi la scena: il robot nascosto nell’oscurità si avvicina con le sue piccole ruote al bersaglio, procedendo a zigzag per evitare le luci e le sentinelle. Quando sente dei passi o dei rumori sospetti sceglie un nascondiglio, rimane al riparo e aspetta finchè la guardia non se n’è andata. A quel punto procede verso il suo obiettivo.

Non è un film di fantascienza, ma la realtà…

Quello che rende questo robot così speciale è la sua capacità di ricostruire un modello 3D dell’ambiente che lo circonda e quindi incorporare ed elaborare le informazioni che raccoglie nel suo campo visivo. Ha inoltre un set di sensori acustici che usa per distinguere i passi nelle vicinanze e la loro direzione.

Brian Satterfield, l’ingegnere capo del progetto, spiega che il robot è stato progettato per operare nei limiti di quattro vincoli: “Evitare di essere scoperto visivamente dalle sentinelle di cui si conosce la posizione, evitare di essere scoperto da eventuali sentinelle di cui si ignora la posizione, evitare aree in cui il robot non avrebbe possibilità di fuga e, visto che è stato progettato anche per le operazioni notturne, evitare le aree che sono bene illuminate”. Proprio per renderlo più mimetico nell’oscurità, il robot è nero. Quando pensa di poter essere scoperto da una sentinella che si avvicina, cercherà un posto dove nascondersi.

Il robot di Satterfield è già in fase di ulteriore sviluppo. Si sta lavorando a versioni più piccole, silenziose e  con un’intelligenza artificiale ancora più avanzata. il Dipartimento di Difesa Americano assegnerà un consistente premio in denaro entro la fine di quest’anno per i progetti più interessanti.

Godetevi la libertà… ahahah (riso amaro)

Seguendo gli sviluppi in Giappone, mi sono chiesto perchè non utilizzassero dei robot per fare dei rilevamenti accurati sul livello di radioattività. Oggi ho avuto una risposta da New Scientist.

Al team che sta lavorando al contenimento della fusione del nocciolo all’impianto nucleare di Fukushima si è aggiunto anche un robot. La macchina si chiama Monirobo (Monitoring Robot) ed è entrata in azione proprio oggi.

Monirobo è stato progettato per operare a livelli di radiazione troppo alti per gli esseri umani. E’ alto un metro e mezzo, si muove su dei cingoli e ha un braccio meccanico per rimuovere gli ostacoli e raccogliere campioni. I suoi sensori includono un rilevatore di radiazione, una videocamera 3D, un termometro e un misuratore di umidità. Può essere comandato in remoto da una distanza di un chilometro.

Monirobo  deve montare uno scudo molto pesante perchè molti componenti elettronici, soprattutto le videocamere, sono altamente vulnerabili agli effetti delle radiazioni.

Il robot è stato sviluppato dal Japan’s Nuclear Safety Technology Centre. La macchina in uso in questo momento è Monirobo Rosso; Monirobo Giallo che monta degli attrezzi per collezionare campioni di polvere e sensori per i gas infiammabili, entrerà in funzione nei prossimi giorni.

In realtà molti altri robot sono stati progettati per intervenire in questo tipo di incidente, ma non sono stati realizzati perchè l’industria nucleare aveva dichiarato che i loro impianti erano sicuri.

Nel frattempo l’area sopra Fukushima è diventata “no-fly zone” per i velivoli con uomini a bordo, ma il drone Global Hawk dell’aviazione militare statunitense sta continuando a fornire immagini dall’alto. Il Global Hawk è equipaggiato con videocamere, immagini termiche e un sistema chiamato Synthetic Aperture Radar, in grado di raccogliere immagini dettagliate dell’area in qualsiasi condizione meteorologica, giorno e notte.

In questo modo si cerca di capire cosa sta accadendo dentro quel maledetto reattore nucleare…

 

Ecco i robot che dovremo combattere!

Pubblicato: 27/02/2011 in robot

La Boston Dynamics è famosa per i suoi inquietanti robot impiegati nell’esercito americano. Il più popolare è BigDog, in grado di camminare come un quadrupede e di mantenere l’equilibrio anche nelle situazioni critiche, come sul ghiaccio, o sui terreni più accidentati. Il suo lavoro è quello del vecchio “mulo”, cioè trasportare materiale. Se non ve lo ricordate ve lo ripropongo:

Un’altra creaturina simpatica della Boston Dynamics è RiSE, un robottino capace di arrampicarsi su superfici verticali come muri, alberi o barriere. Un bell’insettone computerizzato che mi ricorda quel maledetto “spiderbot” del film Runaway del 1984:

Tra i vari progetti Boston Dynamics, meritano una citazione anche gli SquishBot, una nuova categoria di robot chimici in grado di trasformarsi da duri a morbidi per infilarsi nelle fessure e negli spazi più piccoli. Pensate che bello vederseli sbucare dal lavandino! Non ci sono video, ma due immagini:

Quelli che avete visto sono solo alcuni dei progetti finanziati dalla DARPA. Ora si entra nell’era dei robot-soldati umanoidi e dei ghepardi. ATLAS sarà infatti in grado di muoversi come un essere umano. Potrà camminare su terreni difficili, bilanciandosi alla perfezione, potrà accovacciarsi, strisciare o camminare carponi se la situazione dovesse richiederlo. Ricorda molto il “T-800” di Terminator.  Cheetah invece sarà un robot ghepardo, in grado di correre molto più velocemente di un essere umano. Grazie alla sua capacità di compiere scatti felini e improvvisi cambi di direzione sarà perfetto per gli inseguimenti… Speriamo solo che non sviluppi il gusto per la carne umana!

robot del passato

Pubblicato: 12/02/2011 in le vostre segnalazioni, robot

Dario De Cristofaro mi ha inviato una VELOCE rassegna di alcuni tra i più importanti automi del passato. E’ un modo divertente per capire la genialità di alcuni precursori tecnologici che erano riusciti a creare delle macchine così avanzate da risultare estranee al loro contesto storico. Vi invito ad aggiungere altri pezzi per completare questo magnifico puzzle sui “vintage-robots”…

Chi pensa che i robot siano un’invenzione recente, si sbaglia di grosso. Già a partire dagli antichi Greci, la conoscenza della meccanica ha portato alla creazione di macchine in grado di svolgere più o meno indipendentemente un lavoro al posto dell’uomo. Ovviamente questi robot non hanno nulla a che vedere con la robotica odierna basata su elettronica e informatica, bensì, attraverso la conoscenza della meccanica, grandi uomini sono riusciti a realizzare grandi cose.

L’inventore della meccanica fu Archita di Taranto, vissuto nel IV secolo a.C., il quale fu capace di realizzare una colomba in legno che, attraverso un intricato sistema meccanico, era capace di volare da ramo a ramo.

Il primo progetto documentato di automa programmabile risale ai primi anni del 1200, ad opera dell’Arabo Al-Jazari: una nave con quattro musicisti, in grado di assumere più di cinquanta movimenti facciali e del corpo durante ogni selezione musicale,  galleggiava su un lago per intrattenere gli ospiti alle feste di corte. Il suo meccanismo aveva una batteria di percussioni programmabile con pistoncini (camme) che battevano su piccole leve che operavano la percussione. Il suonatore di tamburi poteva eseguire differenti ritmi e differenti partiture, a seconda di come venivano spostati i pistoncini.

Al-Jazari inventò anche un automa per il lavaggio delle mani utilizzando per la prima volta il meccanismo di scarico utilizzato oggi per il vaso delle toilette. Si tratta di un automa con sembianze femminili con un bacile riempito d’acqua. Quando l’utilizzatore premeva la leva, l’acqua scorreva e l’automa riempiva nuovamente il bacile. La sua “fontana del pavone” era un altro dispositivo più sofisticato per il lavaggio delle mani fornito di automi umanoidi che offrivano sapone e asciugamani agli ospiti.

 

 

 

La passione e la conoscenza per i meccanismi, le stelle e gli automi si esprime, per Al-Jazari, nella sua opera più importante: il “libro della conoscenza degli ingegnosi dispositivi meccanici”, testo di importanza cruciale che parla di astrolabi, pompe idrauliche, orologi e molto altro e che ancora oggi è il fondamento per discipline come l’ingegneria meccanica: pesi, carrucole, manovelle, ruote dentate, tecnica di laminazione. Infiniti segreti di valore inestimabile erano scritti nero su bianco (a dir la verità dipinti, Al-Jazari era anche un artista, come lo fu Leonardo) mentre in Europa riscoprire ogni singolo progresso sarebbe costato decenni di tentativi e studi.

Nel 1500 il celeberrimo Leonardo Da Vinci realizzò il primo automa: un androide meccanico coperto da una corazza che aveva l’apparenza di un cavaliere e si muoveva effettivamente come un cavaliere. Assieme a questo, è famoso anche il leone di Leonardo, da lui solo disegnato, che è stato ricostruito in un museo francese. (video).

Nel 1742 Jacques de Vaucanson realizzò un vero e proprio automa flautista. Esso era capace di emettere aria dalla bocca e di muovere le dita. Ma l’invenzione che fece più scalpore fu quella dell’anatra: un’anatra meccanica che era in grado di bere, mangiare, nuotare ed emettere il classico suono della papera.

 

 

 

 

 

Nel 1770 Jacques Droz e Henri-Louis crearono un automa a forma di ragazzo che era capace di scrivere con una penna su di un foglio di carta appoggiato al tavolo.

Ma soffermandoci con più attenzione sull’antichità, e come antichità intendo il periodo precedente all’anno zero, troviamo meccanismi come “il calcolatore di Antikytera” e magari molti altri strumenti di cui il tempo ha fatto perdere le tracce o non ci sono rimaste fonti attendibili. Quelle poche fonti che abbiamo riguardo alle invenzioni meccaniche, ci testimoniano che ad esempio Erone (I secolo a.C.) fosse a conoscenza della forza del vapore con cui muoveva le sue macchine e che gli Egizi utilizzassero meccanismi idraulici per aprire le porte dei templi.

Possibile che magari gli antichi fossero più avanzati di noi in questo campo? In questo caso, gran parte dell’antichità andrebbe riscritta.

Dario De Cristofaro

con le aggiunte di Maury Crox

Ricevo molte segnalazioni e link da parte vostra. Per il momento mi limito a pubblicare quelle più inerenti al nostro blog.

Il filmato che segue mi è stato inviato da Matteo Piergianni e riguarda un progetto sviluppato dall’ Ishikawa Komuro Laboratory dell’Università di Tokyo.

Si tratta di una “high-speed robot hand”, una mano robot velocissima, in grado di compiere impressionanti azioni di abilità e destrezza con una precisone che lascia a bocca aperta. Per apprezzare la sua straordinaria capacità, bisogna vedere il filmato in super slow motion.

Il video è abbastanza tecnico, ma vi garantisco che la parte del palleggio e il momento in cui la mano lancia in aria un cellulare e lo riafferra sono davvero sbalorditivi!