Ecco i robot costruttori autonomi

Intelligenza collettiva. Ma non quella, negativa e spersonalizzante, del Grande fratello di Orwell. I corpi-parte-di-un-solo-cervello, invece, sono quelli dei i robottini sviluppati dagli scienziati dellaHarvard School of Enigineering and Applied Sciences (Seas) e delWyss Instityte for Biologically Inspired Engineering. Informatici, biologi e ingegneri si sono ispirati alle termiti per mettere a punto un esercito di macchine in grado di costruire autonomamente strutture complesse, senza necessità di un supervisore centrale(il cosiddetto occhio nel cielo) né di comunicazione esplicita. In gergo scientifico si chiama stigmergia: un metodo di scambiarsi informazioni usato nei sistemi decentralizzati, in cui ogni entità individuale comunica con le altre semplicemente osservando le variazioni dell’ambiente circostante.

L’équipe di robot, chiamata Termes, è in grado di costruire torri, castelli e piramidi fatti di mattoni di schiuma. Addirittura, può assemblare scale e impalcature per raggiungere i piani più alti della struttura. Secondo gli autori della ricerca, pubblicata suScience, il lavoro potrebbe servire in futuro per progettare robot in grado di disporre sacchi di sabbia prima di un alluvione o costruire strutture su Marte. “L’ispirazione che abbiamo avuto dalle termiti”, racconta Radhika Nagpal, professore di informatica alla Seas, “ci ha fatto capire che è possibile realizzare qualcosa di davvero complesso in modo collettivo, senza un supervisore, e che è possibile modificare la costruzione senza discutere esplicitamente cosa stia succedendo, semplicemente modificando l’ambiente”.

Ogni robot-termite, in sostanza, esegue il lavoro in parallelo con gli altri, senza sapere chi siano e cosa stiano facendo i colleghi. Se uno di essi si rompe, o deve abbandonare l’attività, gli altri non ne risentono: la stessa istruzione può essere eseguita da cinque o cinquecento robot senza necessità di riprogrammare i dispositivi. Si tratta di una prova importante della cosiddetta intelligenza artificiale scalabile e distribuita. I robot sono in grado di muoversi avanti e indietro, girare su sé stessi, scalare un pendio, prendere un mattone e depositarlo, rilevare altri mattoni e robot nelle vicinanze e tener traccia della propria posizione rispetto a un mattone di riferimento. Inoltre, sono stati programmati con poche semplici regole di traffico per evitare di scontrarsi tra loro.

“Abbiamo progettato i robot e i mattoncini per rendere il sistema più minimalista e scalabile possibile”, spiega Kirstin Petersen, ricercatore del Wyss Institute. “In questo modo si semplifica la quantità di calcoli da eseguire. La nostra idea è di ridurre gli errori su piccola scala e di rilevarli e correggerli prima che si propaghino in errori fatali per l’intero sistema”. Superando, così, uno dei difetti principali dei sistemi centralizzati (quelli in cui uncervello centrale controlla ogni singolo dispositivo): all’aumentare del numero di robot e della dimensione di territorio, i calcoli diventano estremamente difficili e ogni errore può compromettere l’intera organizzazione. “Può essere che, alla fine, si opti per un sistema ibrido”, conclude Nagpal. “Il nostro approccio, comunque, funziona alla perfezione”. E le termiti ne sono la prova.

Via: Wired.it

Credits immagine: Eliza Grinnell, Harvard School of Engineering and Applied Sciences