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6 I N D I C E Il quaderno di Telèma è stato realizzato dalla Fondazione Ugo Bordoni. Presidente il prof. Maurizio Dècina Direttore Generale il prof.Antonio Sassano Direttore delle Ricerche l’ing. Mario Frullone Curatore del Quaderno: Daniela D’Aloisi Hanno collaborato: Teodoro Ambrogio e Raffaele Nicolussi, Fondazione Ugo Bordoni; Andrea Orlandini, DIA – Università degli Studi Roma Tre; Riccardo Rasconi, Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione – CNR; Federico Pecora e Alessandro Saffiotti, Center for Applied Autonomous Sensor Systems – Örebro University SONO USCITI NEL 2007/2008: Verso le reti di nuova generazione: il ruolo di Ethernet LUGLIO/AGOSTO Nuovi servizi a larga banda su Internet SETTEMBRE Segno di riconoscimento: la voce OTTOBRE Elettromagnetismo tra scienza e comunicazione NOVEMBRE L’importanza dello spettro radio per un mondo senza fili DICEMBRE 2007/GENNAIO Società dell’informazione e contenuti digitali: tutela dei diritti in un mondo che cambia FEBBRAIO Il mondo gestito da una rete di sensori invisibili MARZO Utente senza segreti informazione personalizzata APRILE Nuove piattaforme di diffusione terrestre e satellitare dellaTV digitale: gli standard DVB-T2 e DVB-S2 MAGGIO Piattaforme e contenuti in un mondo in movimento GIUGNO La tecnologie Fotoniche per la Larga Banda e per le N GN LUGLIO/AGOSTO Robot con noi, tra noi e dentro di noi SETTEMBRE 46 Iquadernidi 47 49 54 59 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008
R O B O T : approcci e architetture Secondo l’International Organisation for Standardisation (definizione ISO 8373), un robot è “un manipolatore automaticamente controllato, riprogrammabile, multi-funzionale, programmabile su tre o più assi, che può essere fisso o mobile per l’uso in applicazioni di automazione industriale”. Questa definizione - condivisa anche dalla Internationa Federation of Robotics, dalla European Robotics Research Network e da altre simili organizzazioni - è piuttosto riduttiva e non contempla la grande varietà di macchine più o meno intelligenti che sono state costruite realmente o sono semplicemente scaturite dalla fantasia di noi umani. Un tratto caratteristico attribuito ai robot è l’autonomia: un robot autonomo è un agente in grado di compiere i compiti affidategli in ambienti non strutturati e senza guida umana, esibendo diversi gradi di indipendenza decisionale ed operativa a seconda dello scopo per cui è stato progettato. Per esempio, un alto livello di indipendenza è richiesto per le esplorazioni spaziali, in cui i robot devono essere in grado di effettuare molteplici azioni in un luogo remoto e senza possibilità di qualsiasi tipo di controllo. I moderni robot industriali sono autonomi solo rispetto al loro ambiente e alle operazioni che compiono, anche se possono esserci delle variabili il cui valore deve essere di volta in volta ricalcolato: per esempio, il robot deve determinare la posizione del pezzo o il tipo di oggetto da trattare. Un robot completamente autonomo è invece in grado di estrarre informazioni dall’ambiente in cui si muove, di lavorare per lunghi periodi di tempo senza alcun intervento umano, di muoversi tutto o in parte nel suo ambiente senza assistenza, evitare situazioni che sono dannose per le perso- OTTOBRE2008 di Daniela D’Aloisi ne o per se stesso a meno che non facciano parte dei suoi compiti, per esempio nella disattivazione di un ordigno. I robot autonomi spesso sono implementati con tecniche d’intelligenza artificiale e sono anche dotati di capacità di apprendimento al fine di aumentare le loro competenze o di migliorare le proprie prestazioni. La possibilità di pianificare strategie per adattarsi al cambiamento dell’ambiente o per reagire a situazioni impreviste aumenta il loro grado di autonomia e la possibilità di successo nel raggiungimento dei loro obiettivi. Mancando una definizione universale per il termine robot, introduciamo una caratterizzazione strutturale largamente accettata. Un robot può essere visto come composto da: un insieme di parti meccaniche - come ad esempio una piattaforma mobile o di un braccio - e una collezione di attuatori/effettori che possano interagire con l’ambiente; un insieme di sensori in grado di sentire l’ambiente intorno e dare feedback; un cervello, visto come un insieme di programmi che definiscono il suo comportamento in base al contesto e alla situazione corrente, che processa gli input e decide cosa fare in risposta allo stato attuale. Nella robotica tradizionale, il robot possiede una mappa dell’ambiente in cui opera e pianifica cosa fare basandosi su questa mappa. I suoi sensori - il cui tipo dipende dalle sue funzionalità - catturano informazioni dall’ambiente, il suo cervello le integra ed elabora, aggiornando la mappa del suo mondo. In base a questo, decide il piano da eseguire che mette in pratica attraverso i suoi attuatori ed effettori: i primi sono essenzialmente motori a cui i secondi, che di fatto interagiscono con l’ambiente, so- 47
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