Questa ricerca viene condotta nell'ambito della robotica collettiva autonoma. Lo scopo primario della ricerca è quello di esaminare i principi necessari per progettare automaticamente i controllori di robot autonomi, che devono coordinarsi per realizzare delle attività comuni. Nel lungo periodo questa ricerca porterà alla creazione di applicazioni in aree quali il monitoraggio di spazi aperti e in mare, le attività di soccorso, il trasporto automatico, il controllo del traffico, il routing di materiali. La ricerca consente anche di studiare i principi che regolano il coordinamento distribuito negli animali e negli esseri umani.
La ricerca viene eseguita utilizzando un simulatore 3D di alcuni robot attualmente in costruzione. I robot sono capaci di collegarsi l'un l'altro attraverso delle pinze meccaniche ogni volta che ciò si rende necessario per eseguire dei compiti comuni. Il nostro gruppo di ricerca si concentra sul particolare problema di consentire ai robot collegati di coordinare i loro movimenti, sia per esplorare aree aperte, sia per muoversi verso un obiettivo comune. I controllori dei robot, composti da reti neurali, non sono stati progettati manualmente, ma sono stati automaticamente evoluti attraverso "algoritmi genetici" che mimano la selezione naturale. Questi algoritmi generano dei controllori casuali, verificano la prestazione del robot da loro controllati, scelgono controllori con la prestazione migliore, producono ulteriori controllori aggiungendo del rumore casuale, selezionano nuovamente i controllori migliori e cosí via. Questo processo viene ripetuto più volte fino a quando i robot realizzano con successo i compiti loro assegnati. È interessante notare che questo processo automatico ha evidenziato che i comportamenti evoluti che conducono alla strategia di coordinamento collettiva più efficace, sono quelli basati su un comportamento conformista ("fai ciò che fanno gli altri").
Questa ricerca viene condotta nell'ambito del progetto "SWARM-BOTS" (2001-2004) finanziato dalla Commissione Europea all'interno del Programma "IST-FET, Tecnologia e Società dell'Informazione - Tecnologie Future Emergenti". Il progetto viene realizzato in stretta collaborazione con due gruppi di ricerca svizzeri (EPFL, IDSIA), che stanno realizzando fisicamente il robot utilizzato nel progetto, e due gruppi del Belgio (IRIDIA, Cenoli), che, insieme al nostro gruppo di ricerca, stanno affrontando il problema di come controllare i robot. In futuro, la ricerca verrà estesa per studiare: a) il ruolo della comunicazione esplicita nel coordinamento; b) i diversi tipi di coordinamento sociale, in particolare il coordinamento distribuito vs. il coordinamento centralizzato.
Gianluca Baldassarre, Domenico Parisi, Stefano Nolfi
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