ANIMATS E L' APPRENDIMENTO AUTONOMO (ANCHE NEI ROBOTS)

Allacciandosi alla Fuzzy Logic (logica sfumata) è importante parlare degli Animats creati da Steward Wilson ricercatore della "Rowland Istitute for Science" di Cambridge.
Gli Animats hanno come scopo principale quello di ricercare cibo all' interno del computer, la loro intelligenza gli è stata attribuita da Wilson, attraverso sistemi genetici.
Il loro comportamento era sorprendente. Infatti, il primo animat costruito da Wilson, non conosceva nulla del mondo in cui viveva, ma si muoveva in esso per trovare cibo mosso da soli 92 input che gli facevano sentire: dolore, piacere e che lo facevano vedere.
Questa "creatura" movendosi alla ricerca di cibo, spesso si scontrava con delle rocce provando dolore.
Dopo alcuni tentativi l' Animat si rese conto che era meglio aggirare l' ostacolo anzichè scontrarlo perchè così avrebbe trovato il cibo e provato piacere, evitando di sentire il dolore causato dall' urto.
L' interessante di questa creazione (come altre del genere tipo i Boidi di Reynolds) è nel fatto che l' Animat, mostrava di essere un sistema in grado di apprendere autonomamente delle regole da utilizzare anche successivamente per risolvere situazioni analoghe.
Del resto anche alcuni Robots sono in grado di far proprie esperienze che si rivelano importanti per il superamento futuro di problemi simili tra loro.
I primissimi robots costruiti a partire dagli anni '60, avevano come scopo quello di migliorare il livello produttivo e qualitativo delle industrie soprattutto automobilistiche.
Lo scienziato Mark H. Lee ha dato una chiara enunciazione su come può essere definito un Robot:
"il Robot è qualunque macchina che sia in grado di manipolare oggetti fisici nel mondo reale, che sia in grado di percepire gli eventi e che sia flessibile."
Un interessante modo di procedere nella costruzione di Robots, in grado di compiere azioni anche complesse, senza tuttavia ricorrere ad una contorta programmazione, lo intraprese Rodney A. Brooks.
Quest' ultimo si interessava particolarmente alla costruzione di insetti robot, partendo dalla constatazione che gli insetti compiono azioni anche complesse senza bisogno di calcoli estenuanti.
Infatti i suoi insetti meccanici riuscivano a creare delle risposte a degli ostacoli che gli si presentavano dinanzi, in modo da catalogare queste risposte nella loro memoria ed a ri-utilizzarle in caso di ostacoli simili.
Questa importante metodologia chiamata da Brooks "Architettura della Sussunzione" mostra un modo del tutto nuovo di porsi dinanzi alla costruzione di macchine robotiche. L'assunto fondamentale della ricerca portata avanti da Rodney Brooks al MIT è che se vogliamo creare organismi artificiali che mostrino un grado plausibile di "intelligenza", non è sensato partire subito con la modellizzazione delle funzioni e dei compiti cognitivi, sia pure di basso livello, che caratterizzano l'intelligenza umana. Se guardiamo alla storia evolutiva del vivente, vediamo come la natura abbia concentrato la maggior parte del tempo nello sviluppo delle capacità di base di interazione dinamica di un'organismo col suo ambiente, mentre la comparsa e lo sviluppo di vertebrati, mammiferi, primati e uomo è avvenuta in tempi (relativamente) rapidi: gli organismi unicellulari comparvero circa 3.5 miliardi di anni fa; le piante capaci di fotosintesi un miliardo di anni dopo; un altro miliardo e mezzo di anni, circa 550 milioni di anni fa, e fecero la loro comparsa i primi pesci e vertebrati, e poi gli insetti, 450 milioni di anni fa. Da qui le cose cominciano a muoversi velocemente. I rettili arrivarono 370 milioni di anni fa, seguiti dai dinosauri, 330 milioni di anni fa, e dai mammiferi, 250 milioni di anni fa. I primi primati apparvero 120 milioni di anni fa e gli immediati predecessori delle grandi scimmie appena 18 milioni di anni fa. L'uomo arrivò nella sua forma più o meno attuale 2.5 milioni di anni fa. Inventò l'agricoltura 19000 anni fa, la scrittura meno di 5000 anni fa. Questo suggerisce che il problem solving, il linguaggio, l'expert knowledge, il ragionamento, ecc., siano cose piuttosto semplici da conseguire una volta che siano disponibili le modalità di base dell'essere nel e reagire al mondo: l'abilità di muoversi in un ambiente dinamico e di avvertirne i mutamenti con un grado di sensibilità sufficiente a garantire il mantenimento della vita e della riproduzione. Per questa ragione, l'approccio più sensato all'Intelligenza Artificiale (AI, Artificial Intelligence) sembra essere uno di costruzione incrementale che parta dal basso e che si avvicina più ai concetti della Vita Artificiale (AL, Artificial Life). Lovejoy ha sostenuto che l'intelligenza di livello umano è un evento estremamente improbabile e che evolutivamente non vi sono vantaggi a priori nell'intelligenza (una aumentata encefalizzazione non conduce di per sé stessa ad una dominanza, ad esempio solo due specie di Proboscidea rimangono, che condividono nicchie ecologiche simili con specie più antiche di animali ugualmente grandi ma con cervelli più piccoli). Al contrario, essa rappresenta un chiaro rischio riproduttivo in ragione del tempo necessariamente dedicato alla crescita dei piccoli da parte dei genitori, per completare il pieno sviluppo di un sistema nervoso centrale più complesso. Inoltre, l'evoluzione non ha selezionato la maggior parte delle caratteristiche del cervello umano nel contesto dell'intelligenza. Le strutture che rendono possibili l'intelligenza umana si ritrovano già in larga misura nei primi ominidi. Si ritiene pertanto che la mobilità, una visione acuta e l'abilità di portare a termine compiti legati alla sopravvivenza forniscano le basi necessarie per lo sviluppo di una vera intelligenza. Nell'intelligenza artificiale tradizionale, si usa regolarmente la prassi dell'astrazione per minimizzare tutti gli aspetti legati alle abilità motorie e percettive. Qui si sostiene, al contrario, che proprio questi sono i grandi problemi risolti dagli organismi intelligenti, e che la forma specifica delle soluzioni adottate per essi vincola fortemente le soluzioni possibili per il "resto" dell'intelligenza.

E' possible scaricare i seguenti filmati che mostano Cog (l' "essere" creato da Brooks) e altri robots in azione:

Download (1,02 MB) carrello in corsa

Download (229 KB) braccio meccanico che rotea un cilindro

Download (54,5 KB) braccio meccanico che inserisce oggetto rettangolare in un' altra forma geometrica