Robot, Intelligenze, Neuroscienze: il futuro è già qua!

Alla scoperta delle Neuroscienze”, il workshop a cura del prof. Salvatore Cavallo, tenutosi in occasione di Volalibro, ha appassionato un nutrito gruppo di studenti.

Robotica educativa o robotica pedagogica: un metodo che, al di fuori degli schemi tradizionali, già da diversi anni ha colto l’importanza di unire gioco e insegnamento, gioco e formazione. È il principio che muove i progettisti dell’umanoide Nao Robot con il fondamentale obiettivo di introdurre i giovani alle tecnologie e di avviarli alle carriere scientifiche. È lo stesso principio che sta alla base di Poppy robot, un robot umanoide open source che nasce da un progetto dell’Unione Europea per favorire l’apprendimento di una serie di discipline attraverso la robotica. Ad aiutare gli studenti è Choregraphe, il software per robot Nao, che permette di programmare anche senza possedere un umanoide, perché si basa su un ambiente virtuale.

Il 22 marzo 2019, presso la sede universitaria del C.U.M.O a Noto, in seno alle attività dell’XI Edizione di Volalibro, il Festival della Cultura per ragazzi/e, si è svolto un workshop sulla robotica che ha coinvolto gli studenti delle quinte classi dell’indirizzo Liceo Scientifico dell’Istituto Superiore “Matteo Raeli” di Noto, guidato da prof. Salvatore Cavallo, dal titolo “Alla scoperta delle Neuroscienze”.

Gli studenti del Liceo Scientifico “Michelangelo Bartolo” di Pachino, coordinati dal prof. Giuseppe Bongiovanni, hanno preso parte ad un ampio programma che insegna le basi della robotica educativa fin dalla scuola primaria. Essi hanno presentato “Ture”, il robot da loro progettato e che li ha resi fieri di classificarsi alle finali di molte competizioni nazionali, come la Naochallenge, che si svolgerà a Roma e coinvolgerà 25 squadre pronte a sfidarsi con la loro miglior invenzione. I ragazzi hanno mostrato ciò che il loro robot umanoide è in grado di fare e cioè, oltre al semplice camminare o parlare, una moltitudine di cose, come ad esempio ballare sulle note di “Bomba” di King Africa, lasciando sbalorditi e allo stesso tempo divertiti tutti i presenti. “Ture” nasce dalla sinergia di ragazzi e ragazze del quarto anno del Liceo Scientifico di Pachino e del C.U.M.O. Il prof. Cavallo, docente di Fisica e direttore scientifico del C.U.M.O., ha invitato le/gli studenti ad aver fiducia nelle potenzialità del proprio territorio e soprattutto della periferia del proprio paese, perché anche l’estremo sud in cui viviamo è un solido punto di partenza per sviluppare un progetto importante.

Il robot è stato costruito attraverso un apposito programma che, attraverso dei “mattoncini”, ovvero i passi elementari, rappresentati da piccolissime macchine di Turing, la più piccola unità di funzionamento, disposti in una determinata sequenza, permettono al robot di svolgere tutte le funzioni da noi selezionate, come ballare, cantare, sedersi, parlare. I ragazzi con “Ture” non vogliono solo stupire o divertire lo spettatore ma vogliono proporre, attraverso la gestione e il perfezionamento dei 25 motori che compongono il robot, la risoluzione di problemi sociali in più ambiti possibili, dal miglioramento delle condizioni climatiche all’utilizzo specifico per aiutare un bambino con difficoltà cognitive.

A tal proposito, il prof. Cavallo parla di intelligenza, ovvero la capacità di afferrare la domanda a cui segue una corretta formulazione della risposta e afferma che una macchina può considerarsi intelligente solo quando si adatta e migliora le condizioni esterne. Tuttavia, il robot presenta evidenti problemi di equilibrio e proprio questo sottolinea come azioni che a noi possano sembrare semplici, siano in realtà complicate da far apprendere ad una macchina. Questo perché, come spiega uno dei relatori: “La nostra intelligenza non proviene dalla tecnologia, ma dalla natura“, quindi, saremo in grado di raggiungere la perfezione solo quando comprenderemo cosa sia effettivamente l’intelligenza. È pur vero, però, che l’intelligenza evolutiva di una macchina riscontra dei limiti che ostacolano e rallentano la sua rapida crescita, come la rinuncia della sfera semantica. Anche la macchina di Turning, la più potente che conosciamo, è una macchina che non può risolvere tutti i problemi, ciò richiederebbe una computazione quantitativistica sempre maggiore, dettata dall’esigenza di creare computer sempre più performativi. Nonostante l’affermarsi impetuoso dell’algoritmo evolutivo come metafora nella natura umana, poiché solo comprendendo i meccanismi intellettivi della nostra mente possiamo pensare di programmare un’intelligenza artificiale in grado di sostituirci, il progetto spinnaker, il nuovo supercomputer che emula il cervello umano, ha previsto la progettazione di un milione di processori per simulare solo 80 mila neuroni. Siamo molto lontani dal copiare il nostro cervello, composto da circa 100 miliardi di neuroni.

Le attività svolte nel laboratorio di robotica si prefiggono di guidare alunne e alunni, attraverso la concretizzazione delle lezioni teoriche, allo studio e all’analisi di circuiti che permettano il funzionamento di piccoli robot realizzati in laboratorio dagli stessi studenti.
Il laboratorio è fornito di kit e attrezzature adeguate alla progettazione, realizzazione e programmazione di piccoli robot in ambiente LEGO (MINDSTORMS NXT e REV3) interfacciabili anche con il microcontrollore ARDUINO UNO.

La tecnologia, l’informatica, la robotica e le neuroscienze ci rendono consapevoli di come la nostra vita e la nostra evoluzione verta ormai su processi matematici via via sempre più complessi che hanno lo scopo di invadere e oltrepassare i limiti del conoscibile umano, permettendoci, con nuove invenzioni, di migliorare ulteriormente il nostro tenore di vita. 

L’incontro è stato molto significativo e stimolante. Grandi progetti ci attendono, anzi anche a Pachino o a Noto è già futuro.

Articolo a cura di Simone Pintaldi VB e Nicoletta Fiore VA
Foto di Flavia Casto VA
Liceo Scientifico