A che punto sono le ricerche sulle interazioni tra esseri umani e robot? Una breve presentazione relativa alla International Conference on Child-Robot Interaction di Milano.
Bambini e Robot. Esseri umani ed agenti artificiali.
Soltanto pochi anni fa sarebbe stato impossibile immaginarli affiancati, cooperanti, interagenti.
Oggi invece le loro interazioni sono sempre più frequenti, dalle modalità basilari – una semplice programmazione con Scratch – a quelle complesse – la relazione con robot umanoidi.
Quali potenzialità nella HRI – Human-robot interaction? Quali implicazioni positive e negative? Quali prospettive per una futura applicazione?
International Conference on Child-Robot Interaction: presentazione
Di questi ed altri interrogativi si è occupata l’International Conference on Child-Robot Interaction all’Università degli Studi Milano-Bicocca1 dal 21 al 23 giugno 2023, promossa – tra gli altri – dal RobotiCSS Lab2 il Laboratorio di Robotica per le Scienze Cognitive e Sociali dell’Università milanese.
La conferenza si proponeva di indagare l’interazione robot-bambini da un punto di vista multidisciplinare: tecnologico, psico-pedagogico, etico, filosofico, socio-culturale. Ed è proprio l’intersezione tra diverse prospettive che caratterizza le ricerche – attualissime e continuamente in progredendo – su questa problematica.
Tre gli speaker invitati alla conferenza plenaria dagli organizzatori. Il loro profilo è espressione della complessità e della varietà di approccio sulla HRI.
Il Prof. Dirk Ifenthaler si occupa di apprendimento, design e tecnologia presso l’Università di Mannheim, Germania, è professore a contratto presso la Deakin University in Australia e affiliato ricercatore presso l’Università dell’Oklahoma. La sua ricerca si concentra sull’intersezione tra psicologia cognitiva, tecnologia educativa, scienza dell’apprendimento, analisi dei dati e informatica3.
La Prof. Marina Umaschi Bers ha avviato il Developmental Technologies Research Group nel 2001 presso la Tufts University, dal 2022 trasferitasi alla Lynch School of Education del Boston College. Le ricerche del DevTech4 riguardano il modo in cui le nuove tecnologie – che si occupano di codifica e robotica – possono svolgere un ruolo positivo nello sviluppo e nell’apprendimento dei bambini, in particolare relativamente a linguaggi naturali e artificiali. Nelle sue ricerche, la Bers evidenzia un’interessante connessione tra linguaggio-programmazione-pensiero: la programmazione richiede logica ed astrazione, il pensiero interpreta, rappresenta e dà significato, il linguaggio formalizza. “Facendo eco all’educatore brasiliano Paulo Freire, l’alfabetizzazione è uno strumento per la comprensione critica, per comprendere il mondo e per cambiarlo attivamente. [..] pensare alla codifica come alfabetizzazione ci dà accesso a nuovi modi per insegnare sia la programmazione che la lettura e la scrittura, entrambe le alfabetizzazioni del ventunesimo secolo.”5
La terza “invited speaker” è stata la professoressa Agnieszka Wykowska che dirige l’unità S4HRI “Social Cognition in Human-Robot Interaction” presso l’Istituto Italiano di Tecnologia (Genova, Italia), dove è anche Coordinatrice del CHT (Centro per le Tecnologie Umane). Tra i suoi incarichi extra accademici si segnala che è redattore capo di IJSR (International Journal of Social Robotics) nonché delegata al Forum ERA (Spazio europeo della ricerca). Nella sua ricerca combina i metodi delle neuroscienze cognitive con l’interazione uomo-robot al fine di comprendere i meccanismi del cervello umano in interazione con agenti naturali e artificiali. Interessante all’interno del progetto ERC6 il suo studio sull’interazione uomo-robot tramite lo sguardo tra un umano e il robot umanoide iCub7.
Human-Robot Interaction: lo stato dell’arte… al momento
Ma a che punto sono le ricerche sull’HRI? Quali aspetti verranno affrontati ed approfonditi a Milano?
Dal punto di vista di chi si occupa di educazione e didattica, diventa particolarmente interessante chiedersi come potrebbero evolvere le interazioni bambino-robot (CRI – Child Robot Interaction – sottoinsieme della HRI) dal punto di vista sociale e neurocognitivo.
Le capacità cognitive e sociali umane quanto sono flessibili e adattabili in relazioni con agenti artificiali?
La Human-robot interaction (HRI) è un campo di studi che richiede approcci empirici e multidisciplinari. Vediamo brevemente alcuni stimoli forniti dalle ricerche in corso, considerando diversi punti di osservazione8.
L’approccio tecnologico alla HRI si occupa di architetture computazionali, classificazione e previsione del comportamento, delle espressioni umane e del linguaggio naturale. Obiettivo: progettare robot dotati di capacità di interazioni sociali con gli esseri umani. Ad esempio, alcuni studi si concentrano sulla capacità dei sistemi artificiali di prevedere in tempo reale la personalità degli umani sulla base dei loro segnali comportamentali e delle espressioni facciali emotive9.
Il focus sul comportamento sociale dei robot si chiede come essi possano apprendere un’ampia gamma di comportamenti socialmente coinvolgenti – cosa che accade – come espressioni facciali emotive che attirano l’attenzione e sollecitano persino la fiducia o la curiosità. Quest’ultima si mostra significativa come motivazione intrinseca a massimizzare l’apprendimento del robot su se stesso e sull’ambiente. Ad esempio, in un ambiente sociale ove è presente una maggiore varietà di comportamenti sociali, l’agente artificiale diviene “socialmente” attivo e arriva a cercare l’attenzione degli altri agenti nell’ambiente. Ciò accade in modo non pre-programmato ed è espressione di proprietà emergenti della curiosità artificiale all’interno di un ambiente naturale.
Interessanti le riflessioni sulla fiducia: come gli umani possono fidarsi dei robot e viceversa? Esperimenti sono stati svolti sul robot Popper umanoide, partendo dall’architettura cognitiva artificiale richiesta per il comportamento di fiducia, e successivamente cercando di fornire una conferma empirica. Alla base vi è la Theory of Mind intesa come la capacità di attribuire intenzioni ed altri stati mentali ad altri agenti. Associando un modello probabilistico di teoria della mente con un modello di fiducia supportato dalla memoria episodica, è stato esaminato come un robot non solo potrebbe giudicare l’affidabilità di un essere umano in un’interazione in corso, ma anche quella di un essere umano con cui il robot non ha mai interagito. Potenzialmente, dunque, i robot potrebbero sviluppare comportamenti sociali complessi. Il che ci conduce a problematiche di ambito etico.
Riflettere sulle implicazioni morali connesse alla robotica dovrebbe sollecitare il dibattito pubblico e politico sul probabile ruolo crescente dei robot nella società di domani. Tra i vari contributi in questo campo si evidenziano le riflessioni filosofico-cognitive circa l’affidarsi delle persone ai robot. Perché, cosa, quando e come è importante la fiducia umana nei confronti di un robot? Fiducia, motivazione, impegno sono strettamente connessi nell’HRI in relazione all’ambiente, all’agente umano e alla prestazioni del robot.
Robot ed educazione: quali prospettive?
La robotica educativa è un altro ambito in cui l’interazione umani e robot acquisisce particolare significanza. L’applicazione dei robot in didattica può condurre ad una innovazione della dinamica insegnamento-apprendimento rendendola maggiormente coinvolgente per gli studenti ed efficace per i docenti. In particolare, è possibile per l’insegnante assumere un ruolo di guida in processi basati sul learning-by-doing ed in cui l’inserimento dei robot è chiamato a stimolare l’attivismo dei discenti. Interessante l’utilizzo in materie STEAM e tenendo come riferimento la didattica per competenze. Esempi di robotica educativa sono l’utilizzo del già citato Robot NAO e dei set Lego WeDo, il cui ruolo può essere utile sia per stimolare il pensiero computazionale, l’acquisizione di elementi di linguaggio di programmazione, ma anche per insegnare grammatica o esercitare il problem solving. Si tratta dunque di una opportunità grazie alla quale gli stessi docenti possono innovare la loro didattica e sperimentare nuove metodologie didattiche10.
In conclusione: una ricerca aperta
Il quadro che emerge da questi contributi è sfidante: occorre stabilire una metodologia adeguata per tali ricerche, un linguaggio scientifico condiviso, piattaforme comuni per lo scambio di idee e conoscenze volte ad orientare la ricerca in futuro.
A ciò si connettono importanti interrogativi: come questa tecnologia potrebbe cambiare le nostre società? Come cambierà le nostre relazioni sociali? Potranno i robot sostituire lo “sguardo umano” in vari ambiti della vita?
Interrogativi aperti, percorsi in itinere, ricerche che si evolvono interdisciplinarmente e che innovano percezione, linguaggio, etica. Sicuramente la Conferenza milanese ha offerto interessanti contributi ed aperto a nuove piste di riflessione.
