venerdì 25 settembre 2009

Sensing the reality: reality mining, wearable computing, human behavior, et.al

Il campo di ricerca in cui lavoro - molto recente, e molto innovativo sotto tantissimi punti di vista - io lo identifico col termine di "Sensors Artificial Intelligence", o "Reality Artificial Intelligence", dove intendo indicare con questo sia il compito di comprendere una informazione ambientale distribuita, sia quello di estarre semantica da informazioni generate dai wearable (strumenti sensoriali leggerissimi indossabili) informazioni strettamente legata alla persona quindi, in modo non invasivo e rispettoso della privacy. Prescindendo dalle tecniche e dai metodi.
nomadis.unimib.it

Il termine in uso in alcuni ambienti di ricerca, forse più specializzato, è "Wearable Computing" (ad es al MIT) che pone l'accento sugli aspetti inerti (tecnologici), sulla provenienza personale, e sulla comprensione del dato.

http://www.media.mit.edu/wearables/

Altro modo di definirlo è "Reality Mining". Dove invece si intende identificare la classificazione o previsione di dati prelevati dalla realtà da fonti differenti, di solito da sensori ma non solo, con una analogia al "data mining". Qui i dati però non sono strutturati a priori.

http://hd.media.mit.edu/

In entrambi i casi sono presenti infrastrutture di rete più o meno complesse, per l'instradamento e il flusso dei dati con ulteriori tematiche di ricerca, sicurezza, timing, inerenti al campo delle Wireless o Wired networks. Anche quello delle Wireless Sensor Networks è un ambito di ricerca di per sè, anch'esso molto recente e molto promettente.

http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network
nomadis.unimib.it

Ognuno di questi campi afferisce a problematiche diverse, ma comuni alla compresione del comportamento umano, o ambientale, richiede personale e competenze diverse, spesso elevate e universitarie. Richiede anche competenze programmative altamente specializzate, non in senso verticale ma in senso trasversale, che non sono normalmente presenti sul mercato e che vengono di norma sviluppate allo scopo, non essendoci altra strada, all'interno dei nostri laboraratori di ricerca.

Si tratta di figure molto richieste dato che sono estremamente specializzate, che devono essere dotate nel contempo di un background conoscitivo molto flessibile (i.e. riusabile in ambiti anche molto distanti da questo, come l'analisi di immagini, ) e di alto pregio accademico, informatico e ingegneristico e riguardano ambiti molto interessanti e in crescita continua: le industrie di sensori, la sicurezza, ergonomia, il trattamento del rischio nel lavoro; la riabilitazione e supporto medico sportivo, la cura degli anziani, il supporto medico o sociale di soggetti a rischio. Ma anche l'industria del cinema per gli effetti speciali (che in italia a Torino ha una sua roccaforte) e dei videogames (vedi Wii, Natal).

Si tratta di conoscenze che possono essere acquisite solo da chi abbia conseguito una laurea del settore (almeno una triennale): questo non per motivi formali, ma per motivi sostanziali, dato che ci si addentra in settori nuovi della conoscenza e della programmazione, e si parla di acquisire competenze teoriche e applicative che hanno una forte attinenza con aree diverse di altissimo pregio. Aree fortemente operative, ma di pregio.

La persona formata avrà una conoscenza che riguarderà sia gli aspetti della computer science applicata: progettazione e software engineer, e programmazione specializzata, reti di sensori wireless e reti wired; sia quelli della computer science teorica: il machine learning e l'intelligenza artificiale. Il tutto applicato a problematiche della realtà.
Le competenze acquisite costituiscono lo stato dell'arte del settore.

Esistono anche ricadute disseminative, in termini di creazione e diffusione di nuova conoscenza.
Corsi universitari, Corsi per aziende di settore, Corsi programmativi, Master di area tecnica, Master di area medico-riabilitiva e motoria.

Vabbè....giusto per "introdurre" l'argomento :-)

S.P.
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Post Scriptum. Chi volesse collaborare, come Studente, Tesista, Ricercatore, o co-Ricercatore, può contattarmi direttamente via email, ed è il benvenuto. Più di 12 tesisti, 8 collaboratori tecnici e 7 ricercatori lavorano e hanno lavorato con noi negli ultimi 2 anni. Abbiamo a disposizione materiale tecnico, fondi (sempre mai abbastanza), spazi, tre laboratori ampi, collaborazioni estere, e competenze elevate. Siamo sempre felici di allargare la nostra rete di contatti e di accogliere nuovi collaboratori, anche da settori eterogenei e molto distanti (collaboriamo con medici, fisioterapisti, sociologi, dentisti, psicologi, ingegneri del rischio, scienziati dell'informazione) purchè compatibili con gli indirizzi applicativi della nostra ricerca .
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lunedì 21 settembre 2009

Le macchine sostituiranno l'uomo?

Leggo su answer yahoo una domanda (la riduco un po' per brevità e chiarezza) a cui non posso non sentire l'impulso di rispondere.

"Secondo voi le macchine sostituiranno l'uomo?
Col passare del tempo il bagaglio culturale e ingegneristico sta aumentando così da permettere ai futuri studiosi di acculumare conoscenza atta alla di progettazione alla realizzazione di macchine "pensanti". Questo porterà a consolidare conoscenze che porteranno a sotituire l'uomo nelle sue attività?"


Approfitto quindi per rispondere direttamente su yahoo.answer e riporto qua :

Parzialmente sì. Forse non nelle espressioni più profonde umane, ma in senso attuativo, il cambiamento e l'introduzione di sistemi intelligenti è già profondamente in corso e difficilmente si arresterà.

Ci sono molti esempi, oltre a quelli da te citati della catena di montaggio.
Come molti sanno le industrie hanno già parzialmente sostituito l'uomo con sistemi robotizzati.Non parliamo di veri e propri Robot autonomi, ma di sistemi che sostituiscono l'uomo in mansioni che prima erano solo eseguibili da esseri viventi.E lo fanno con efficacia.
Il settore di ricerca si chiama Meccatronica con un brutto neologismo ed è una specializzazione della Robotica industriale.

http://it.wikipedia.org/wiki/Meccatronica

http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics

L'intelligenza non è solo attuativa ma anche e soprattutto cognitiva.
Riguarda l'abilità di comprendere e classificare le informazioni che provengono da differenti media: un video, un testo, un audio, un sensore di movimento, il web.

Il settore dell'intelligenza artificiale che si occupa di assegnare significato ai dati, di dare senso a qualcosa che è inizialmente un puro dato sensibile totalmente destrutturato, si chiama "Machine Learning". L'apprendimento automatico di una macchina, per dirla in modo brutto. Parliamo di "classificazione" e comprensione della realtà, partendo da dati fortemente poco formalizzati.

Gli algoritmi che vengono utilizzati in streetview (google maps) per cancellare alcuni dati sensibili, come le targe e i volti delle persone, sono algortimi automatizzati. Si fondano su teniche di machine learning. Questo settore ha più di 30 anni di ricerca alle spalle.

http://it.wikipedia.org/wiki/Intelligenza_artificiale
http://it.wikipedia.org/wiki/Apprendimento_automatico

Ma esempi di intelligenza artificiale li trovi anche in internet.
Google basa la propria efficacia nel cercare informazioni non strutturate (così si chiama le informazioni che non stanno su una base dati formalizzzata), su un algoritmo di classificazione, il cui punto forte è il codidetto algoritmo di PageRanking, o GoogleRanking, che è stato prima oggetto di studio universitario, e poi è diventato il principale strumento di ricerca di Google.
Prima della sua introduzione una ricerca in internet era qualcosa di strano ed improbabile.

http://it.wikipedia.org/wiki/PageRank


L'intelligenza artificiale quindi si occupa di capire (Vision, Reasoning, Classification ) e di attuare (Robotic, Mecatronic) ed è in uso tutti i giorni.

Esiste anche il settore della intelligenza artificiale sensoriale che si preoccupa di capire il comportamento umano, il movimento del corpo umano e le sue intenzionalità, rilevando il movimento con sensori inerziali a basso costo.
I campi applicativi sono molti, l'interazione uomo macchina, la fisioterapia e la cura postoperatoria, il ripristino delle funzionalità motorie postraumatiche, che di norma sono effettuate solo da medici e terapeuti altamente specializzati.

http://science-deibaidei.blogspot.com/2009/08/movement-science-capire-che-fa-luomo.html
Ma che possono anche banalmente essere usati per l'interazione con la Wii e la Xbox (Natal) cosa probabilmente più nota (e facile )

http://www.youtube.com/watch?v=6spdtZ6gucw http://www.youtube.com/watch?v=UkSV1rXJ0pU

Ci sono moltissimi altri esempi come ad esempio la macchina che guida da sola (context robotico molto noto nel settore).

http://www.designnews.com/article/772-DARPA_Race_s_Robot_Cars_Could_Benefit_Soldiers_and_Civilians_Alike.php

Quindi in definitiva direi che la risposta alla tua domanda è sì.
Mi spingerei anche un po più in là. Secondo me un giorno arriveremo anche a veri sostituti umani. Macchine capaci di interagire con l'uomo in modo naturale, e che provano emozioni.

http://www.jigoku.it/news/501/kobian-il-robot-che-prova-emozioni/

Ma questa al momento è ancora ... Fantascienza..


Un saluto non automatico... da me :-)

Tip

SM