Il robot intelligente che imita le emozioni e ti ricambia il sorriso

Roma, 31 maggio 2021 - Un gruppo di ingegneri della Columbia University ha messo a punto un robot dal "volto umano", che è in grado di rispondere in modo espressivo al proprio interlocutore. La tecnologia combina algoritmi di intelligenza artificiale, utili per interpretare la mimica facciale delle persone, con la versatilità della robotica morbida, che permette al viso dell'automa di simulare una determinata emozione.

Molto più di pupazzo meccanico

A un primo colpo d'occhio, l'umanoide uscito dal Creative Machines Lab della Columbia Engineering non sembra diverso dagli animatroni presenti in alcuni parchi a tema. Tuttavia ci sono due aspetti che distinguono EVA (questo il nome in codice del robot) da un semplice pupazzo meccanico. La prima è che l'automa usa il deep learning, ossia un surrogato del processo di apprendimento umano, per leggere e replicare le espressioni di chi gli sta di fronte. La seconda riguarda invece la capacità di acquisire conoscenza dall'esperienza, ad esempio riguardando i filmati degli errori commessi in precedenza.

Robotica morbida

Il progetto EVA è frutto di un lavoro lungo cinque anni, a cura dell'equipe del professore Hod Lipson, direttore del Creative Machines Lab. La volontà era di sviluppare un robot che fosse in grado di esprimere le sei emozioni primarie (gioia, tristezza, rabbia, paura, disgusto e sorpresa), con una serie di sfumature annesse. Per superare questa sfida, il team si è servito della stampa 3D per creare elementi anatomici flessibili, che simulassero i movimenti dei muscoli facciali, integrandosi in maniera naturale con le parti elettroniche più rigide.

Imparare a sorridere

Una volta risolto il problema meccanico, Lipson e colleghi si sono concentrati sul funzionamento "cervello" elettronico, guidati dall'idea che la mimica facciale è qualcosa di troppo complesso per essere controllato da una sequenza di regole predefinite. Sfruttando le potenzialità del machine learning (apprendimento automatico), EVA ha prima capito come padroneggiare i propri muscoli facciali e poi ha imparato ad associare la propria immagine con quella di un volto umano. Grazie a una videocamera, il robot riconosce l'espressione del suo dirimpettaio in carne e ossa, e gli risponde imitandolo nel modo più fedele possibile, ad esempio con un sorriso o una faccia arrabbiata.

Robot che ispirano fiducia

Gli ingegneri sottolineano che le azioni del loro robot sono ancora lontani dal restituire la complessità del linguaggio del corpo degli esseri umani. Secondo Lipson, questo è insomma soltanto il primo passo per riuscire in futuro a progettare degli automi che abbiano "una sorta di presenza fisica riconoscibile", e che possano dunque trovare spazio in scuole, ospedali o altri luoghi pubblici. "I robot sono intrecciati nelle nostre vite in un numero crescente di modi", ha concluso il coautore Boyuan Chen; "quindi è sempre più importante creare un rapporto di fiducia tra gli esseri umani e le macchine".