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Swarm-intelligence

Le Macchine Collaborative: ecco le nuove frontiere dell’intelligenza artificiale

di Giambattista Gruosso, Dipartimento di elettronica Informazione e Bioingegneria, Politecnico di Milano

08 Giu 2017

8 giugno 2017

Digitalizzazione, automazione e intelligenza artificiale sono sempre di più ingredienti della nuova visione del mondo con confini e contorni sempre più labili: la fabbrica va ormai ben oltre i suoi confini e si appropria di spazi nuovi come quelli dell’agricoltura e delle città

Si parla sempre più di integrazione tra mondo digitale e mondo dell’industria, con una particolare attenzione allo stretto legame con le tecnologie dell’automazione e della robotica. È quasi una nuova forma di collaborazione che coinvolge attori diversi: macchine, persone, processi.

È proprio la collaborazione a fare da leitmotiv all’integrazione tra le tecnologie dell’automazione tradizionale e il mondo del digitale e della robotica, soprattutto nel contesto della Industria 4.0 e dei sistemi ciberfisici che sono il cuore di questa rivoluzione: come gli stormi degli uccelli, sono sistemi in grado di avere un’intelligenza collettiva coordinata con le proprie capacità di controllo e volta al raggiungimento di un obiettivo comune, senza bisogno di supervisione. Quando si parla di smart cities, smart grids o smart comunity questi concetti sono sempre più centrali così come per il mondo industriale. È una nuova visione dell’intelligenza artificiale, non solo rivolta alla robotica, ma a sistemi molto più complessi.

Lo scenario che ne viene delineato è quello di un contesto dove macchinari e processi sono sempre più collaborativi e in grado di autoregolarsi e apprendere in modo autonomo. Sono anche particolarmente appetibili come abilitatori di nuovi modelli di business e di opportunità per vecchi e nuovi operatori del digitale; anche perché le tecnologie che rendono possibile tutto questo sono quelle dell’IoT, dell’edge computing e degli smart sensors.

Il sistema nervoso di questa nuova visione dell’intelligenza artificiale è indubbiamente la digitalizzazione sempre più spinta che attraverso nuovi sistemi di percezione sensoriale (sensori e sistemi di visione sempre più veloci e precisi) richiede un aumento di informazioni che transitano sulle reti di comunicazione e conseguentemente un’incrementata capacità di elaborazione sia locale che distribuita.

Misurare, elaborare e controllare diventano quindi il cuore di qualsiasi sistema intelligente e richiedono nuovi modi di immaginare i flussi di informazione. L’automazione che ne emerge non è più una struttura piramidale, ma diventa distribuita in modo da poter decentrare le logiche di controllo e, di conseguenza, assume le forme dell’intelligenza distribuita tipica delle organizzazioni complesse come gli sciami, tanto da chiamarla Swarm-intelligence.

Ecco che matura l’idea di un modo nuovo di immaginare le macchine e i processi dove le singole fasi sono in grado di interagire con le altre in modo quasi autonomo, dove non sono solo i robot il centro di questa nuova intelligenza artificiale.

Quello che si potrà osservare nel prossimo futuro saranno automi ben integrati nei processi tanto da usarne gli stessi linguaggi per essere istruiti e programmati.  Questi sistemi saranno fortemente connessi tra di loro o direttamente con il Cloud per raccogliere informazioni ed essere parte attiva dell’intero processo. Come un’orchestra senza direttore, macchine diverse tra di loro saranno in grado di sincronizzarsi, ma anche macchine e uomini saranno perfettamente collaborativi.

La robotica, pero, va ben oltre i robot: solo l’occhio attento non si soffermerà unicamente su di loro, ma si guarderà intorno per capire che è fortemente legata alla visione e a sensori innovativi e non è solo confinata al mondo degli antropomorfi.

I sistemi a guida autonoma sono forme sottili e complesse di automazione, in grado di movimentare la logistica interna alla fabbrica e sono la cosa più vicina all’idea romantica del robot, molto più di quanto lo siano gli antropomorfi stessi. Amazon ci ha insegnato che a partire da un ordine remoto alla sua spedizione, il processo passa attraverso una automazione complessa dove i Kiva (simpatici veicoletti autonomi) sono in grado di compiere il loro compito in modo autonomo e perfettamente coordinato.

Queste macchine sono intrinsecamente collaborative in quanto sono in grado di interagire con altre macchine, ma anche con esseri umani riconfigurando autonomamente la propria traiettoria in base alle esigenze di processo o adattandosi al normale flusso di lavoratori all’interno delle aree di produzione.

Tutto questo non basta ad avere una visione completa di quanto sia davvero rivoluzionaria l’idea di intelligenza distribuita che lega le macchine flessibili in grado di regolarsi e di determinare il proprio ritmo di lavorazione in funzione di quanto avviene nel resto del processo.

L’idea di fondo è che digitalizzazione, automazione e intelligenza artificiale sono sempre di più ingredienti della nuova visione del mondo con confini e contorni sempre più labili, con contaminazioni nel mondo del consumer e con nuove potenzialità, modelli di uso e settori applicativi, per far comprendere che la fabbrica va ben oltre i suoi confini e si appropria di spazi nuovi come quelli dell’agricoltura e delle città.

Il digitale diventa quindi il tema caldo di questa nuova stagione, ma nello stesso tempo il punto nevralgico dove investimenti in Tecnologie e Capitale umano rappresentano l’ecosistema abilitante, senza di cui è difficile cambiare davvero direzione. L’obiettivo non è solo aumentare i profitti spingendo verso dispositivi connessi, facendo leva sull’infatuazione verso l’Internet of Things, che sembra avere colpito tutti i settori, ma quello di migliorare processi, qualità della vita e allungare la catena del valore attuando forme di intelligenza distribuita sempre più efficaci attraverso strumenti di analisi evoluta e interazione tra i sistemi.

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