Il National Science Museum of Japan ha una nuova mostra: un androide chiamato Alter. È molto simile ai geminoidi del grande guru della robotica, il professor Hiroshi Ishiguro, ma tecnologicamente è una macchina molto più complessa. Il fatto è che l'androide funziona sulla base di una rete neurale che gli consente di muoversi in modo indipendente. Per il movimento dei bracci e della testa vengono utilizzati 42 attuatori pneumatici, il cui controllo è affidato al generatore centrale di attività ordinata.
Al centro di questo modello di Android c'è un blocco digitale che simula il funzionamento dei neuroni, oltre a una serie di sensori e sensori che raccolgono informazioni sulla distanza dagli oggetti, sulla temperatura ambiente e sull'umidità. Grazie a ciò, il robot può muovere in modo indipendente le braccia e la testa. Naturalmente, i movimenti del robot sono lontani dalla fluidità dei movimenti umani, ma un insieme così insolito di tecnologie integrate in questa macchina, per qualche motivo, fa percepire agli altri come qualcosa di veramente vivo.
Questo progetto è un tentativo di costruire una connessione tra la programmazione dei movimenti dei robot e la possibilità dei loro movimenti indipendenti. Tuttavia, l'attuale livello delle reti neurali rende i movimenti del robot troppo bruschi e, come dicono i ricercatori, "caotici". In effetti, non è sorprendente, perché i movimenti delle mani e della testa sono eseguiti da Alter a discrezione del sistema.
La rete neurale responsabile dei movimenti deve elaborare molti parametri contemporaneamente e su questa base scegliere in modo indipendente tra due modalità di movimento: più lungo e più regolare o caotico, di cui abbiamo parlato sopra. La decisione sulla scelta è in gran parte basata sulle informazioni ricevute dai sensori. Calcolano cosa sta succedendo intorno al robot e trasmettono segnali all'unità neurale digitale. In sostanza, tutti questi sensori si comportano come una versione robotica della pelle. Copiano il funzionamento dei nostri sensi, sebbene, ovviamente, a un livello molto, molto più primitivo. Ad esempio, se i sensori rilevano la presenza di una grande folla di persone vicino al robot, la reazione del robot all'ambiente saranno i movimenti del busto.
Android Alter può "cantare". È vero, un tale canto è possibile solo negli incubi. Immagina una sorta di canto metallico di sirene (non sistemi di sicurezza, ma creature mitiche), che è accompagnato dai movimenti di tutte le parti mobili dell'auto contemporaneamente.
Il principio stesso di funzionamento del generatore di attività ordinata di questo androide si basa sul modello matematico dell'attività neurale di Izhikevich, che funziona secondo il principio del "comportamento impulsivo".
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"Quando succede qualcosa nelle vicinanze, il sistema crea un segnale di impulso che si propaga lungo una catena ad altri neuroni".
Il professor Ikeyu dell'Università di Tokyo descrive il lavoro del generatore come un "pendolo ordinato" in cui una palla colpisce un'altra, che a sua volta colpisce la terza, la quarta e così via, creando il movimento dell'intero sistema nel suo insieme. E mentre i movimenti del robot non hanno lo stesso equilibrio ritmico del pendolo, Alter lavora con il proprio ritmo. Qui i movimenti non sono dati dalla robotica. Il robot esegue i movimenti in modo indipendente.
Kuhei Ogawa dell'Università di Osaka, che in precedenza ha lavorato su modelli androidi umanoidi nel laboratorio di Hiroshi Ishiguro, commenta:
“Alter non sembra umano. Non si muove come un essere umano. Tuttavia, il robot ha sicuramente un senso di presenza. Sembra davvero qualcosa di vivo, come se non fosse un robot, ma allo stesso tempo non è una persona.
“Fino ad ora, il principio dell'interazione del robot con il mondo esterno era programmato manualmente. Immagina solo che tipo di lavoro è programmare un androide per interagire adeguatamente con l'ambiente per almeno 10 minuti. Alter, a sua volta, si muove in modo indipendente. I suoi movimenti non sono programmati in alcun modo dal lato umano.
Nei musei giapponesi di Tokyo e Osaka, il robot sarà mostrato al pubblico per una settimana. Durante questo periodo, gli scienziati sperano di ottenere alcune idee davvero interessanti dai visitatori su cos'altro può insegnare l'androide Alter.
NIKOLAY KHIZHNYAK
